موتور DC بد: ویژگی ها و اصل عملیات. AVR492: کنترل موتور موتور موتور DC با AT90PWM3 انواع موتورهای خود فله بد

موتورها در بسیاری از زمینه های تکنولوژی استفاده می شود. به منظور چرخش روتور موتور، لازم است یک میدان مغناطیسی چرخشی داشته باشید. در موتورهای معمولی DC، این چرخش با استفاده از مکانیکی با استفاده از برس به کشویی جمع کننده انجام می شود. در عین حال، جرقه ها بوجود می آیند، و علاوه بر این، به دلیل اصطکاک و پوشیدن برس برای چنین موتورها، نگهداری مداوم ضروری است.

با توجه به توسعه تکنیک، امکان تولید یک میدان مغناطیسی چرخشی الکترونیکی به صورت الکترونیکی، که در موتورهای Neolotor DC (BDPT) تجسم شده است، امکان پذیر بود.

دستگاه و اصل عملیات

عناصر اصلی BDPT عبارتند از:

روتورکه در آن آهنرباهای ثابت تقویت می شوند؛
استاتورکه در آن سیم پیچ ها نصب می شوند؛
کنترل کننده الکترونیکی.

با طراحی، چنین موتور می تواند از دو نوع باشد:

با محل داخلی روتور (inrunner)

با محل روتور خارجی (Outrunner)

در اولین مورد، روتور در داخل استاتور چرخش می کند، و در دوم - روتور در اطراف استاتور چرخش می یابد.

نوع موتور inrunner مورد استفاده در مورد زمانی که لازم است انقلابهای چرخش بزرگ را دریافت کنید. این موتور دارای یک طراحی استاندارد ساده تر است که به شما امکان می دهد از یک استاتور ثابت برای اتصال موتور استفاده کنید.

نوع موتور Outrunner مناسب برای گشتاور بیشتر در سرعت کم. در این مورد، موتور موتور با استفاده از یک محور ثابت انجام می شود.

نوع موتور inrunner - سرعت بزرگ، گشتاور کم. نوع موتور Outrunner - چرخش کمی، گشتاور بالا.

تعداد قطب های BDPT می تواند متفاوت باشد. از لحاظ تعداد قطب ها، می توانید برخی از ویژگی های موتور را قضاوت کنید. به عنوان مثال، موتور با روتور داشتن 2 قطب دارای تعداد بیشتری از انقلاب ها و یک لحظه کوچک است. موتورهای با افزایش تعداد قطب ها دارای یک نقطه بزرگتر هستند، اما تعداد کمی از انقلاب ها. با تغییر تعداد قطب های روتور، می توانید تعداد موتور سرعت را تغییر دهید. بنابراین، تغییر طراحی موتور، سازنده ممکن است پارامترهای موتور لازم را در زمان و تعداد انقلابات انتخاب کند.

مدیریت BDPT

کنترل رول، ظاهر

برای کنترل موتور فله استفاده شده کنترل کننده ویژه - تنظیم کننده سرعت چرخش شفت موتور جریان مستقیم. وظیفه آن تولید و تغذیه در لحظه دلخواه بر روی سیم پیچ مورد نظر ولتاژ مورد نیاز است. در کنترل کننده ابزار با منبع تغذیه 220، طرح اینورتر اغلب استفاده می شود، که در آن تبدیل فعلی با فرکانس 50 هرتز اولین بار در جریان ثابت است، و سپس به سیگنال های مدولاسیون پالس (PWM). برای تامین ولتاژ منبع تغذیه بر روی سیم پیچ استاتور، کلید های الکترونیکی قدرتمند در ترانزیستورهای دو قطبی یا سایر عناصر قدرت استفاده می شود.

تنظیم قدرت و سرعت موتور با تغییر قدرت پالس ها انجام می شود و بنابراین مقدار فعال ولتاژ عرضه شده به سیم پیچ موتور استاتور.

نمودار مدار کنترل رول. K1-K6 - کلید های D1-D3 - سنسورهای موقعیت روتور (سنسورهای سالن)

یک مسئله مهم، اتصال به موقع کلید های الکترونیکی به هر سیم پیچ است. برای اطمینان از این کنترل کننده باید موقعیت روتور و سرعت آن را تعیین کند. سنسورهای نوری یا مغناطیسی را می توان برای به دست آوردن چنین اطلاعاتی استفاده کرد (به عنوان مثال، سنسورهای سالن)، و همچنین میدان مغناطیسی معکوس.

استفاده شایع تر سنسورهای سالنکه واکنش به حضور یک میدان مغناطیسی. سنسورها بر روی استاتور قرار می گیرند به طوری که میدان مغناطیسی روتور بر روی آنها عمل می کند. در برخی موارد، سنسورها در دستگاه هایی نصب می شوند که به شما اجازه می دهد موقعیت سنسورها را تغییر دهید و بر این اساس، زاویه پیشرفته (زمان بندی) را تنظیم کنید.

رگولاتورهای چرخش روتور به قدرت جریان فعلی از طریق آن بسیار حساس هستند. اگر یک باتری را با یک جریان خروجی بزرگتر انتخاب کنید، تنظیم کننده سوزانده می شود! ترکیبی از ویژگی ها را به درستی اصلاح کنید!

مزایا و معایب

در مقایسه با موتورهای BDPT متعارف مزایای زیر را دارند:

cPD بزرگ;
سرعت بالا;
توانایی تغییر فرکانس چرخش;
کمبود برس های درخشان;
سر و صدا کوچکهر دو در باند های صوتی و فرکانس بالا؛
قابلیت اطمینان;
توانایی مقاومت در برابر بارگذاری در آن زمان;
عالی نسبت ابعاد و قدرت.

موتور بیسبال با بهره وری بزرگ متمایز است. این می تواند به 93-95٪ برسد.

قابلیت اطمینان بالا بخش مکانیکی پایگاه داده توسط این واقعیت توضیح داده شده است که از بلبرینگ های توپ استفاده می کند و هیچ برس وجود ندارد. demagnetization از آهنرباهای دائمی به آرامی اتفاق می افتد، به خصوص اگر آنها با استفاده از عناصر نادر زمین ساخته شوند. هنگامی که در کنترل کننده حفاظت فعلی استفاده می شود، عمر مفید این گره بسیار بالا است. در حقیقت زندگی خدمات BDPT می تواند توسط عمر مفید بلبرینگ های توپ تعیین شود.

معایب BDPT پیچیدگی سیستم مدیریت و هزینه های بالا است.

کاربرد

دامنه BDTP به شرح زیر است:

ایجاد مدل ها;
پزشکی;
خودرویی;
صنعت نفت و گاز;
لوازم خانگی;
تجهیزات نظامی.

استفاده كردن DB برای مدل هواپیما مزیت قابل توجهی در قدرت و ابعاد دارد. مقایسه مدل موتور جمع کننده معمولی 400 و BDTP از همان کلاس Astro Flight 020 نشان می دهد که موتور نوع اول دارای کارایی 40-60٪ است. CPD موتور دوم تحت شرایط مشابه می تواند به 95٪ برسد. بنابراین، استفاده از پایگاه داده به شما این امکان را می دهد که تقریبا 2 برابر قدرت قدرت مدل یا زمان پرواز خود را افزایش دهید.

با توجه به سر و صدای کوچک و کمبود گرما زمانی که کار BDPT به طور گسترده ای در پزشکی، به ویژه در دندانپزشکی استفاده می شود.

در اتومبیل، چنین موتورهای مورد استفاده قرار می گیرند آسانسور شیشه ای، چاودار الکتریکی، چراغهای جلو و آسانسور آسانسور.

هیچ جمع کننده و براش نیست به شما امکان می دهد از پایگاه داده به عنوان عناصر دستگاه های خاموش استفاده کنید در صنعت نفت و گاز.

به عنوان مثال از استفاده از پایگاه های داده در لوازم خانگی، یک ماشین لباسشویی با درایو مستقیم از درام LG می تواند شسته شود. این شرکت از BDTP Outrunner استفاده می کند. در موتور روتور، 12 آهنربایی وجود دارد، و بر روی استاتور - 36 کویل القایی که با سیم با قطر 1 میلی متر بر روی هسته از فولاد هدایت مغناطیسی پیچیده شده است. کویل ها به ترتیب 12 قطعه در فاز متصل می شوند. مقاومت هر فاز 12 اهم است. سنسور سالن به عنوان سنسور موقعیت روتور استفاده می شود. روتور موتور به Baku از ماشین لباسشویی متصل است.

در همه جا این موتور در هارد دیسک برای رایانه استفاده می شود، که باعث می شود آنها جمع و جور، در درایوهای سی دی و دی وی دی و سیستم های خنک کننده برای دستگاه های میکرو الکترونیکی و نه تنها.

همراه با پایگاه داده قدرت کوچک و متوسط \u200b\u200bدر صنعت با شرایط کاری سنگین، کشتی های کشتی و نظامی به طور فزاینده ای توسط BDPT بزرگ استفاده می شود.

پایگاه های انرژی نور برای نیروی دریایی آمریکایی طراحی شده اند. به عنوان مثال، PowerTec 220 کیلو وات BDTP را با سرعت 2000 دور در دقیقه توسعه داده است. لحظه موتور به 1080 نانومتر می رسد.

علاوه بر این مناطق، پایگاه داده در پروژه های ماشین آلات، پرس، خطوط پردازش پلاستیک، و همچنین در قدرت باد و استفاده از امواج جزر و مد استفاده می شود.

مشخصات

ویژگی های موتور اصلی:

قدرت امتیاز;
حداکثر قدرت;
حداکثر جریان;
حداکثر ولتاژ عملیاتی;
حداکثر Revs (یا ضریب KV)؛
مقاومت به سیم پیچ;
زاویه پیشرفت;
حالت عملیاتی;
ویژگی های هشدار دهنده موتور

شاخص اصلی موتور قدرت امتیاز آن است، یعنی قدرت تولید شده توسط موتور برای مدت زمان طولانی از عملیات آن.

حداکثر قدرت - این قدرت است که موتور می تواند در طول یک دوره کوتاه مدت، نه از بین بردن. به عنوان مثال، برای پرواز Astro 020، پرواز Astro 020، که در بالا ذکر شد، 250 W است.

حداکثر جریان. برای Astro پرواز 020، آن را برابر با 25 A.

حداکثر ولتاژ عملیاتی ولتاژ که می تواند سیم پیچ های موتور را تحمل کند. برای پرواز Astro 020، ولتاژ عامل از 6 تا 12 V.

حداکثر سرعت موتور. گاهی گذرنامه نشان دهنده ضریب KV - تعداد سرعت موتور در هر ولت است. برای Astro Flight 020 KV \u003d 2567 REV / C. در این مورد، حداکثر تعداد انقلابات را می توان با ضرب این ضریب به حداکثر ولتاژ عملیاتی تعیین کرد.

معمولا مقاومت به سیم پیچ برای موتورها دهم یا هزارم اوه است. برای پرواز Astro 020 R \u003d 0.07 OHM. این مقاومت بر کارایی BDPT تاثیر می گذارد.

زاویه پیشرفت پیش از سوئیچینگ ولتاژ روی سیم پیچ پیش رو است. این با ماهیت القایی مقاومت سیم پیچ ها همراه است.

حالت عملیات می تواند طولانی یا کوتاه مدت باشد. با استفاده از حالت بلند مدت، موتور می تواند برای مدت زمان طولانی کار کند. در همان زمان، گرما اختصاص داده شده به آنها به طور کامل از بین رفته است و آن را بیش از حد گرم نیست. در این حالت، موتورها، به عنوان مثال، در طرفداران، نوار نقاله یا پله برقی عمل می کنند. حالت کوتاه مدت برای دستگاه هایی مانند آسانسور، یک ریش تراش الکتریکی استفاده می شود. در این موارد، موتور یک زمان کوتاه کار می کند و سپس برای مدت طولانی خنک می شود.

در گذرنامه در موتور، ابعاد و وزن آن داده می شود. علاوه بر این، برای مثال، برای موتورهای طراحی شده برای مدل های هواپیما، ابعاد فرود و قطر شفت داده شده است. به طور خاص، موتور Astro Flight 020 شامل ویژگی های زیر است:

طول 1.75 است "؛
قطر 0.98 است؛
قطر شفت 1/8 است "؛
وزن 2.5 اونس است.

نتیجه گیری:

در مدل سازی، در محصولات مختلف فنی، در تجهیزات صنعت و دفاعی مورد استفاده BDPT، که در آن میدان مغناطیسی چرخشی توسط یک مدار الکترونیکی تشکیل شده است.
با طراحی آن، BDPT می تواند با محل داخلی (داخلی) و خارجی (Outrunner) توسط محل روتور باشد.
در مقایسه با سایر موتورهای BDPT دارای مزایای متعددی است، که اصلی آن، عدم وجود برس و جرقه، کارایی بزرگ و قابلیت اطمینان بالا است.

یکی از دلایلی که طراحان علاقه مند به موتور های الکتریکی ناکافی هستند - این نیاز به موتورهای با سرعت بالا با اندازه های کوچک است. و این موتورها موقعیت بسیار دقیقی دارند. طراحی یک روتور متحرک و یک استاتور ثابت دارد. در روتور یک آهنربای دائمی یا چند در یک دنباله خاص قرار دارد. استاتور کویل است که یک میدان مغناطیسی ایجاد می کنند.

لازم به ذکر است که یکی دیگر از ویژگی های - موتورهای الکتریکی بی اساس ممکن است لنگر داشته باشند، در داخل و خارج از آن قرار دارند. در نتیجه، دو نوع طراحی ممکن است یک برنامه خاص در زمینه های مختلف داشته باشد. هنگامی که آرماتور در داخل تنظیم می شود، به نظر می رسد برای رسیدن به سرعت بسیار بالا از چرخش، به طوری که چنین موتورها به خوبی در طرح های سیستم های خنک کننده کار می کنند. در صورتی که درایو با موقعیت خارجی روتور نصب شده باشد، امکان دستیابی به موقعیت بسیار دقیق و همچنین مقاومت بالا به بارگذاری ها وجود دارد. اغلب، چنین موتورها در رباتیک، تجهیزات پزشکی، در ماشین آلات ماشین آلات با نرم افزار فرکانس استفاده می شود.

چگونه موتورها کار می کنند

به منظور هدایت روتور موتور موتور موتور DC، شما باید از یک میکروکنترلر خاص استفاده کنید. این امکان وجود نخواهد داشت که به همان شیوه ای به عنوان یک دستگاه همزمان یا ناهمگام اجرا شود. با کمک یک میکروکنترلر، آن را به چرخش موتور تبدیل می شود به طوری که جهت بردارهای میدان مغناطیسی بر روی استاتور و لنگر متعامد بود.

به عبارت دیگر، با کمک راننده، به نظر می رسد تنظیم شده است که بر روی روتور موتور بیسبال عمل می کند. برای حرکت لنگر، لازم است که صحیح را در سیم پیچ های استاتور انجام دهید. متأسفانه، امکان مدیریت چرخش صاف وجود ندارد. اما شما می توانید روتور موتور الکتریکی را به سرعت افزایش دهید.

تفاوت موتورهای گردآورنده و بی نظیر

تفاوت اصلی این واقعیت است که در روتور بر روی موتورهای الکتریکی زیرزمین وجود ندارد. در مورد موتورهای الکتریکی جمع کننده، سیم پیچ در روتورهای خود وجود دارد. اما آهنرباهای دائمی بر روی قسمت ثابت موتور نصب شده اند. علاوه بر این، یک طراحی ویژه جمع کننده بر روی روتور نصب شده است که برس های گرافیتی متصل می شوند. با کمک آنها، ولتاژ به سیم پیچ روتور تغذیه می شود. اصل بهره برداری از موتور الکتریکی Uncooolette نیز به طور قابل توجهی متفاوت است.

چگونه ماشین جمع کننده کار می کند

برای شروع موتور جمع آوری، لازم است که ولتاژ را به سیم پیچ تحریک، که به طور مستقیم توسط لنگر واقع شده است، ارائه شود. در عین حال، یک میدان مغناطیسی ثابت تشکیل شده است، که با آهنرباهای بر روی استاتور تعامل دارد، به عنوان یک نتیجه از آن لنگر و جمع کننده ثابت بر روی آن چرخانده شده است. در این مورد، طراحی شده توسط سیم پیچ بعدی تغذیه می شود، یک چرخه تکرار می شود.

سرعت چرخشی به طور مستقیم بستگی به میزان شدید میدان مغناطیسی دارد و آخرین مشخصه به طور مستقیم به مقدار ولتاژ بستگی دارد. بنابراین، افزایش یا کاهش فرکانس چرخش، لازم است که ولتاژ منبع را تغییر دهید.

برای پیاده سازی معکوس، تنها برای تغییر قطبیت اتصال موتور لازم است. برای چنین کنترل، شما نیازی به استفاده از میکروکنترلرهای خاص ندارید، می توانید سرعت چرخش را با استفاده از یک مقاومت متغیر متداول تغییر دهید.

ویژگی های دستگاه های Undercollector

اما بدون استفاده از کنترل کننده های ویژه، کنترل موتور الکتریکی Uncoolette غیر ممکن است. بر اساس این، می توان نتیجه گرفت که موتورها را نمی توان به عنوان یک ژنراتور استفاده کرد. برای کارایی کنترل، می توانید موقعیت روتور را با استفاده از سنسورهای چندگانه کنترل کنید. با کمک چنین دستگاه های ساده، به نظر می رسد به طور قابل توجهی بهبود ویژگی ها، اما هزینه موتور الکتریکی چند بار افزایش می یابد.

راه اندازی موتورهای Uncoolette

هیچ معنایی برای ساخت میکروکنترلرها به طور مستقل، خرید آماده، البته چینی بسیار بهتر خواهد بود. اما در هنگام انتخاب، لازم است به توصیه های زیر پیروی کنیم:

حداکثر قدرت فعلی معتبر را در نظر بگیرید. این پارامتر لزوما برای انواع مختلف عملیات اعمال شده مفید است. این ویژگی اغلب توسط تولید کنندگان به طور مستقیم در نام مدل نشان داده شده است. به ندرت ارزش های مشخصه حالت های پیک را نشان می دهد که در آن میکروکنترلر نمی تواند برای مدت زمان طولانی کار کند.
برای کار طولانی، لازم است که حداکثر مقدار ولتاژ منبع تغذیه را در نظر بگیرید.
اطمینان حاصل کنید که مقاومت تمام زنجیرهای داخلی میکروکنترلر را در نظر بگیرید.
اطمینان حاصل کنید که حداکثر تعداد انقلابها را در نظر بگیرید، که مشخصه عملکرد این میکروکنترلر است. لطفا توجه داشته باشید که قادر به افزایش حداکثر سرعت چرخش نخواهد بود، زیرا محدودیت در سطح نرم افزار انجام می شود.
مدل های ارزان قیمت دستگاه های میکروکنترلر دارای پالس در فاصله 7 ... 8 kHz هستند. نمونه های عزیز می توانند مجددا برنامه ریزی شوند، و این پارامتر 2-4 بار افزایش می یابد.

سعی کنید میکروکنترلر را در تمام پارامترها انتخاب کنید، زیرا بر روی قدرت تاثیر می گذارد که موتور الکتریکی می تواند توسعه یابد.

نحوه مدیریت

واحد کنترل الکترونیکی به شما اجازه می دهد تا سیم پیچ درایو را تغییر دهید. برای تعیین لحظه سوئیچینگ با استفاده از راننده، موقعیت روتور بر روی سنسور سالن نصب شده بر روی درایو نظارت می شود.

در صورتی که چنین دستگاههایی وجود نداشته باشد، باید ولتاژ معکوس را بخوانید. این در کویل های استاتور تولید می شود که در حال حاضر متصل نیستند. کنترل کننده یک مجموعه سخت افزاری و نرم افزاری است، به شما این امکان را می دهد که تمام تغییرات را پیگیری کنید و به طور دقیق سفارش سوئیچینگ را تنظیم کنید.

سه فاز موتورهای الکتریکی سه فاز

بسیاری از موتورهای الکتریکی Neclector برای AirCases توسط یک جریان ثابت طراحی شده است. اما سه مرحله ای وجود دارد که در آن مبدل ها نصب می شوند. آنها اجازه می دهند از ولتاژ ثابت برای ساخت پالس های سه فاز.

کار به شرح زیر اتفاق می افتد:

در کویل "A" با ارزش مثبت. در کویل "B" - با مقدار منفی. در نتیجه، لنگر شروع به حرکت خواهد کرد. سنسورها تصحیح افست و یک سیگنال به کنترل کننده ارسال می شود تا سوئیچینگ بعدی را اجرا کند.
کویل "A" اتفاق می افتد، در حالی که انگیزه یک مقدار مثبت به سیم پیچ "C" وارد می شود. سوئیچینگ سیم پیچ "B" تغییر نمی کند.
یک انگیزه مثبت در سراسر کویل "C" می آید، و منفی به "A" می رود.
سپس جفت "A" و "B" به بهره برداری می رسد. آنها همچنین با مقادیر منفی مثبت پالس ها تغذیه می شوند.
سپس پالس مثبت دوباره بر روی کویل "در" وارد می شود، و منفی در "C".
در مرحله آخر، کویل "A" روشن است، که در آن یک انگیزه مثبت دریافت می شود و منفی به C می رسد.

و پس از آن، چرخه تکرار می شود.

مزایای استفاده

دست خود را به دست خود را موتور الکتریکی یکنواخت دشوار است، و تقریبا غیر ممکن است برای اجرای کنترل میکروکنترلر. بنابراین، بهتر است از نمونه های صنعتی آماده استفاده شود. اما اطمینان حاصل کنید که مزایای استفاده از درایو هنگام استفاده از موتورهای الکتریکی یکنواخت را دریافت کنید:

منابع قابل توجهی بیشتر از دستگاه های جمعی.
بازدهی بالا.
قدرت بالاتر از موتورهای جمع کننده است.
سرعت چرخش بسیار سریعتر استخدام می شود.
در طول عملیات، جرقه ها تشکیل نمی شوند، بنابراین آنها می توانند در شرایط با خطر آتش سوزی بالا استفاده شوند.
عملیات درایو بسیار ساده.
هنگام کار نیازی به استفاده از اجزای اضافی برای خنک کردن نیست.

در میان معایب، اگر قیمت کنترل کننده نیز در نظر گرفته شود، ممکن است هزینه بسیار بالایی داشته باشد. حتی به طور خلاصه برای بررسی عملکرد، چنین موتور الکتریکی کار نخواهد کرد. علاوه بر این، تعمیرات چنین موتورها به دلیل ویژگی های طراحی آنها بسیار پیچیده تر است.

عملیات یک موتور الکتریکی بدون برس بر اساس درایوهای الکتریکی است که یک میدان چرخشی مغناطیسی ایجاد می کنند. در حال حاضر انواع مختلفی از دستگاه هایی وجود دارد که دارای ویژگی های مختلف هستند. با توسعه فن آوری ها و استفاده از مواد جدید که در قدرت اجباری بالا و سطح اشباع مغناطیسی کافی متفاوت است، امکان دستیابی به یک میدان مغناطیسی قوی وجود داشت و به عنوان یک نتیجه، طرح های شیر از نوع جدید که در آن وجود ندارد سیم پیچ بر روی عناصر روتاری یا شروع کننده. توزیع گسترده ای از نوع نیمه هادی سوئیچ ها با قدرت بالا و یک مقدار قابل قبول، ایجاد چنین ساختارها را تسریع کرد، اعدام و تسکین را از تعویض مشکلات تعویض تسهیل کرد.

اصل عملیات

افزایش قابلیت اطمینان، کاهش قیمت و تولید ساده تر از عدم وجود عناصر سوئیچینگ مکانیکی، سیم پیچ روتور و آهنرباهای دائمی تضمین شده است. در عین حال، بهبود عملکرد به علت کاهش تلفات اصطکاک در سیستم جمع آوری امکان پذیر است. موتور بدون برس می تواند بر روی یک متغیر یا جریان مداوم عمل کند. گزینه دوم با یک شباهت قابل توجه با ویژگی مشخصه آن مشخص می شود، تشکیل یک میدان مغناطیسی چرخشی و استفاده از جریان پالس است. این بر اساس یک سوئیچ الکترونیکی است که پیچیدگی طراحی را افزایش می دهد.

محاسبه موقعیت

نسل پالس ها پس از سیگنال بازتاب موقعیت روتور در سیستم کنترل رخ می دهد. از چرخش سریع موتور به طور مستقیم بستگی به درجه ولتاژ و خوراک دارد. سنسور در آغازگر موقعیت روتور را تعیین می کند و یک سیگنال الکتریکی را تامین می کند. همراه با قطب های مغناطیسی عبور از سنسور، دامنه تغییرات سیگنال. همچنین روش های بی معنی برای ایجاد موقعیت ها وجود دارد، این شامل نقاط فعلی و مبدل ها است. PWM در گیره های ورودی، حفظ سطح ولتاژ متغیر و کنترل قدرت را تضمین می کند.

برای روتور با آهنرباهای بدون تغییر، اتصال فعلی اختیاری است، به لطف که هیچ زیان در سیم پیچ روتور وجود ندارد. موتور بدون کشش برای پیچ گوشتی با سطح پایین اینرسی مشخص می شود، که از کمبود سیم پیچ ها و منیفولت مکانیکی اطمینان حاصل می شود. بنابراین، امکان استفاده از سرعت های بالا بدون جرقه و نویز الکترومغناطیسی امکان پذیر بود. با قرار دادن زنجیرهای گرمایش بر روی استاتور، جریان بالا و ساده سازی گرمای حرارتی به دست می آید. همچنین ارزش حضور یک بلوک داخلی ساخته شده در برخی از مدل ها نیز لازم است.

عناصر مغناطیسی

محل آهنرباهای ممکن است با توجه به اندازه موتور، به عنوان مثال، در لهستان و یا در سراسر روتور متفاوت باشد. ایجاد آهنرباهای با کیفیت بالا با قدرت بیشتر به دلیل استفاده از نئودیمیم در ترکیب با بور و آهن امکان پذیر است. علیرغم عملکرد عملکرد بالا، موتور بدون برس برای پیچ گوشتی، آهنرباهای دائمی دارای برخی از معایب هستند، در تعداد آنها از دست دادن ویژگی های مغناطیسی در دماهای بالا. اما آنها با بهره وری بیشتر و کمبود زیان در مقایسه با دستگاه ها متمایز هستند، در طراحی سیم پیچ ها وجود دارد.

پالس های اینورتر مکانیسم را تعیین می کنند. با فرکانس عرضه بدون تغییر، عملیات موتور در سرعت ثابت در سیستم باز انجام می شود. بر این اساس، سرعت چرخشی بسته به سطح فرکانس عرضه متفاوت است.

مشخصات

این کار در حالت های ثابت کار می کند و دارای یک عملکردی از آنالوگ قلم مو است، سرعت آن بستگی به ولتاژ اعمال شده دارد. مکانیزم مزایای بسیاری دارد:

کمبود تغییرات مغناطیسی و نشت کنونی؛
انطباق با سرعت چرخش و گشتاور خود؛
سرعت محدود به جمع کننده ای نیست که بر روی جمع کننده و الکتروپرس روتور تاثیر می گذارد؛
نیازی به سوئیچر و سیم پیچ تحریک وجود ندارد؛
آهنرباهای مورد استفاده با وزن کمی و اندازه های جمع و جور مشخص می شوند؛
گشتاور بالا؛
اشباع انرژی و کارایی.

استفاده كردن

DC با آهنرباهای دائمی عمدتا در دستگاه های قدرت در 5 کیلووات یافت می شود. در تجهیزات قدرتمندتر، استفاده از آنها غیر منطقی است. همچنین لازم به ذکر است که آهنرباهای در موتورهای این نوع با حساسیت خاص به دمای بالا و زمینه های قوی مشخص می شود. گزینه های القایی و قلم مو از چنین نقص محروم می شوند. موتورها به دلیل عدم وجود اصطکاک در گردآورنده به طور فعال در درایوهای خودرو استفاده می شوند. در میان ویژگی های شما نیاز به برجسته کردن یکنواختی گشتاور و جریان، که کاهش سر و صدای آکوستیک را فراهم می کند.

برخی از تاریخ:

مشکل اصلی تمام موتورها بیش از حد گرم است. روتور درون یک استاتور چرخانده شد و از این رو از گرمای بیش از حد فرار نکرد. مردم در سر یک ایده درخشان رخ داده است: نه روتور چرخش، اما استاتور، که، هنگامی که چرخش، با هوا سرد می شود. هنگامی که چنین موتور ایجاد شد، آن را به طور گسترده ای در حمل و نقل هوایی و کشتی سازی آغاز شد، و به همین دلیل توسط یک موتور شیر نامگذاری شد.

به زودی آنالوگ الکتریکی موتور شیر ایجاد شد. آن را با یک موتور Neclector نامید، زیرا او مجموعه ای نداشت (برس).

موتور BADCONTOR.

Bescolettor (Brushless English) موتورهای الکتریکی نسبتا اخیرا به دست آمد، در آخرین 10-15 ساله. بر خلاف موتورهای گردآورنده، آنها بر روی جریان متناوب سه فاز تغذیه می کنند. موتورهای فله به طور موثر در گستره وسیعی از انقلاب ها کار می کنند و بیشتر دارند بازدهی بالا. طراحی موتور نسبتا ساده تر است، هیچ گره قلم مو در آن وجود ندارد، که به طور مداوم با روتور روبرو می شود و جرقه ها را ایجاد می کند. می توان گفت که موتورهای بدون برس عملا پوشانده نمی شوند. هزینه موتورهای فله کمی بالاتر از جمعی است. این به خاطر این واقعیت است که تمام موتورهای بدون برس با یاطاقان مجهز شده اند و به عنوان یک قاعده بهتر تولید می شوند.

تست ها نشان دادند:
رانندگی با پیچ 8x6 \u003d 754 گرم,
فرکانس چرخش \u003d. 11550 دور در دقیقه,
مصرف برق \u003d 9 وات(بدون پیچ) ، 101 وات(با پیچ)،

قدرت و کارایی

قدرت را می توان به این ترتیب محاسبه کرد:
1) قدرت مکانیک توسط چنین فرمول محاسبه می شود: n \u003d f * vجایی که F قدرت است، و V سرعت است. اما از آنجایی که پیچ در حالت استاتیک است، پس هیچ حرکتی وجود ندارد، به جز چرخشی. اگر این موتور بر روی AirCodel نصب شده باشد، سرعت می تواند اندازه گیری شود (12 متر بر ثانیه) و محاسبه قدرت مفید:
n ul \u003d 7.54 * 12 \u003d 90.48 وات
2) بهره وری موتور الکتریکی در چنین فرمول است: کارایی \u003d n مفید / n صرف * 100٪جایی که N هزینه \u003d 101 وات
KPD \u003d 90.48 / 101 * 100٪ \u003d 90٪
به طور متوسط، کارایی موتورهای زیرزمینی واقعا حدود 90٪ (بزرگترین کارایی حاصل از این نوع موتورها برابر است 99.68% )

ویژگی های موتور:

ولتاژ: 11.1 ولت
چرخش: 11550 دور در دقیقه
حداکثر جریان: 15a
قدرت: 200 وات
کشش: 754 گرم (پیچ 8x6)

نتیجه:

قیمت هر چیز بستگی به مقیاس تولید آن دارد. تولید کنندگان موتورهای فله ای مانند قارچ ها پس از باران افزایش می یابد. بنابراین، من می خواهم باور کنم که در آینده نزدیک، قیمت کنترل کننده ها و موتورهای یکنواخت سقوط خواهد کرد، زیرا آن را بر روی تجهیزات کنترل رادیویی کاهش می یابد ... قابلیت های میکرو الکترونیک هر روز همه در حال گسترش، اندازه و وزن کنترل کننده ها هستند به تدریج کاهش می یابد. می توان فرض کرد که در آینده نزدیک، کنترلرها به طور مستقیم به موتورها شروع به جا می کنند! شاید ما به این روز زندگی خواهیم کرد ...

ویژگی های متمایز کننده:

اطلاعات عمومی را بررسی کنید
با استفاده از کنترل کننده آبشار قدرت
کد برنامه نمونه

معرفی

این دستورالعمل های کاربردی در این توصیه های کاربردی شرح داده شده است، نحوه اجرای یک واحد کنترل برای کنترل موتور کنترل DC (BKEPT) با استفاده از سنسور موقعیت بر اساس میکرو میکروکنترلر AT90PWM3.

هسته Microcontroller با کارایی بالا، که شامل یک کنترل کننده Cascade قدرتمند است، به شما امکان می دهد یک کنترلر را برای کنترل یک موتور کنترل کننده DC با سرعت بالا اجرا کنید.

این سند شرح مختصری از اصل عملیات موتور موتور DC موتور Uncoolette را فراهم می کند و جزئیات کنترل B را در حالت لمسی را در نظر می گیرد و شرح طرح توسعه مرجع ATAVRMC100 شرح داده شده است، که بر اساس این توصیه های انتصاب است.

همچنین در مورد اجرای نرم افزار با یک مدار کنترل پیاده سازی نرم افزار بر اساس کنترل کننده PID مورد بحث قرار گرفت. برای کنترل فرایند سوئیچینگ، استفاده از سنسورهای موقعیت تنها بر اساس اثر هال، ضمیمه شده است.

اصول کارکرد، اصول جراحی، اصول عملکرد

دامنه BKEPT به طور مداوم افزایش می یابد، که با تعدادی از مزایای آنها همراه است:

عدم وجود یک گره جمع کننده، که ساده یا حتی تعمیر و نگهداری را حذف می کند.
سطح پایین تر از نویز آکوستیک و الکتریکی را نسبت به موتورهای جمع آوری DC جهانی تولید کنید.
توانایی کار در محیط های خطرناک (با محصولات قابل اشتعال).
نسبت خوب ویژگی های لامپ و قدرت ...

موتورهای این نوع با یک inertia کوچک روتور مشخص می شوند، زیرا سیم پیچ در استاتور واقع شده است. سوئیچینگ توسط الکترونیک کنترل می شود. لحظات سوئیچینگ بر اساس اطلاعات از سنسورهای موقعیت، یا با اندازه گیری معکوس E.D.، تولید شده توسط سیم پیچ ها تعریف می شود.

هنگام استفاده از سنسورهای BKEPT، معمولا از سه بخش اصلی است: یک استاتور، سنسورهای روتور و لینل.

استاتور BKEPT سه فاز کلاسیک شامل سه سیم پیچ است. در بسیاری از موتورها، سیم پیچ ها به چند بخش تقسیم می شوند که باعث کاهش پالس های لحظه نورد می شود.

شکل 1 طرح جایگزینی الکتریکی استاتور را نشان می دهد. این شامل سه سیم پیچ است که هر کدام شامل سه عنصر متوالی شامل: القاء، مقاومت و معکوس E.D.S.

شکل 1. طرح جایگزینی الکتریکی استاتور (سه فاز، سه سیم پیچ)

روتور BKEPT شامل تعداد زیادی از آهنرباهای دائمی است. مقدار قطب های مغناطیسی در روتور نیز بر روی اندازه چرخش و مراحل حرکت نورد تاثیر می گذارد. بیشتر تعداد قطب ها، اندازه کوچکتر از مرحله چرخش و حرکت کمتر نورد است. آهنرباهای دائمی را می توان با 1..5 جفت قطب استفاده کرد. در برخی موارد، تعداد جفت قطب ها به 8 افزایش می یابد (شکل 2).

شکل 2. استاتور و روتور از سه فاز سه فاز، سه بعدی BKEPT

سیم پیچ ها ثابت نصب شده اند، و مغناطیس چرخش می کند. روتور BKEPT با وزن سبک تر نسبت به روتور یک موتور معمولی DC معمولی، که بر روی روتور واقع شده است، مشخص می شود.

سنسور سالن

برای برآورد موقعیت روتور، سه سنسور سالن در مسکن موتور جاسازی شده اند. سنسورها در زاویه 120 درجه در ارتباط با یکدیگر نصب می شوند. استفاده از داده های سنسور امکان انجام 6 سوئیچ مختلف وجود دارد.

فازهای سوئیچینگ بستگی به وضعیت سنسورهای سالن دارد.

تامین ولتاژ منبع تغذیه پس از تغییر وضعیت خروجی های سنسور سالن تغییر می کند. با اجرای صحیح سوئیچینگ هماهنگ، گشتاور تقریبا ثابت و بالا باقی می ماند.

شکل 3. سیگنال های سنسور سالن در روند چرخش

فازهای سوئیچینگ

به منظور ساده سازی توصیف کار BKEPT سه فاز، ما تنها نسخه خود را با سه سیم پیچ می دانیم. همانطور که قبلا نشان داده شد، فاز سوئیچینگ بستگی به مقادیر خروجی سنسورهای سالن دارد. با تامین صحیح ولتاژ بر روی سیم پیچ موتور، یک میدان مغناطیسی ایجاد شده و چرخش آغاز می شود. رایج ترین و ساده ترین روش کنترل سوئیچینگ استفاده شده برای کنترل BLEPT، زمانی که سیم پیچ یا نه فعلی انجام می شود، طرح خاموش شدن روشن است. در یک لحظه در زمان، تنها دو سیم پیچ را می توان به دست آورد، و سومین باقی مانده باقی مانده است. اتصال سیم پیچ به قدرت اتوبوس باعث ایجاد جریان الکتریکی می شود. این روش، تعویض تراپزی یا سوئیچینگ بلوک نامیده می شود.

یک آبشار قدرت متشکل از 3 نیم لیتر برای کنترل BKEPT استفاده می شود. طرح Cascade قدرت در شکل 4 نشان داده شده است.

شکل 4. آبشار قدرت

با توجه به مقادیر سنسورهای سالن، تعیین می شود که کلید باید بسته شود.

جدول 1. تغییر کلید در جهت عقربه های ساعت

در موتورهای چند رشته، چرخش الکتریکی با چرخش مکانیکی مطابقت ندارد. به عنوان مثال، در BKEPT چهار پلیوفوس، چهار چرخه چرخش الکتریکی به یک چرخش مکانیکی مربوط می شود.

قدرت و سرعت موتور بستگی به قدرت میدان مغناطیسی دارد. شما می توانید سرعت چرخش را تنظیم کنید و موتور را با تغییر جریان از طریق سیم پیچ تغییر دهید. شایع ترین راه برای کنترل جریان از طریق سیم پیچ، جریان متوسط \u200b\u200bاست. برای انجام این کار، از مدولاسیون پالس عرض جغرافیایی (PWM) استفاده کنید، چرخه عملیاتی که مقدار متوسط \u200b\u200bولتاژ را بر روی سیم پیچ ها تعیین می کند و بنابراین میانگین میانگین فعلی و به عنوان یک نتیجه سرعت چرخشی را تعیین می کند. سرعت را می توان در فرکانس های 20 تا 60 کیلوهرتز تنظیم کرد.

میدان چرخشی سه فاز سه فاز، سه بعدی BKEPT در شکل 5 نشان داده شده است.

شکل 5. سوئیچینگ مراحل و میدان چرخشی

فرایند سوئیچینگ یک میدان چرخشی ایجاد می کند. در مرحله 1 فاز A، آن را به اتوبوس خوراک مثبت کلید SW1 متصل می شود، فاز B به یک کلید SW4 متصل می شود و فاز C باقی می ماند. فازهای A و B دو شار مغناطیسی بردار ایجاد می شوند (به ترتیب در فلش های قرمز و آبی نشان داده شده اند) و مجموع این دو بردار، بردار جریان مغناطیسی استاتور (فلش سبز) را می دهد. پس از آن، روتور تلاش می کند تا جریان مغناطیسی را دنبال کند. به محض این که روتور به موقعیت خاصی می رسد که در آن وضعیت سنسورهای سالن از مقدار "010" به "011" تغییر می کند، تعویض سیم پیچ موتور بر این اساس انجام می شود: فاز در بقیه غیرقانونی و فاز C به کل متصل است. این منجر به تولید بردار جدید جریان مغناطیسی استاتور می شود (مرحله 2).

اگر شما از طرح تعویض نشان داده شده در شکل 3 و در جدول 1 پیروی کنید، ما شش بردار شار مختلف مغناطیسی را به دست می آوریم که مربوط به شش مرحله سوئیچینگ است. شش مرحله به یک گردش روتور مربوط می شود.

starter set atavrmc100

نمودار مدار در شکل های 21، 22، 23 و 24 در پایان سند ارائه شده است.

این برنامه شامل یک مدار کنترل سرعت با کنترل کننده PID است. چنین تنظیم کننده شامل سه پیوند است که هر کدام از آنها با نسبت انتقال خود مشخص می شود: KP، KI و KD.

KP ضریب انتقال پیوند متناسب است، KI ضریب انتقال پیوند یکپارچه و KD است - ضریب انتقال پیوند تمایز. انحراف سرعت مشخص شده از واقعی (در شکل 6 سیگنال "گم شده" نامیده می شود) توسط هر یک از لینک ها پردازش می شود. نتیجه این عملیات بسته شده و به موتور تغذیه می شود تا سرعت مورد نظر چرخش را به دست آورد (نگاه کنید به شکل 6).

شکل 6. طرح تنظیم کننده PID ساختاری

ضریب CP بر طول مدت فرآیند انتقال تاثیر می گذارد، ضریب KI به شما امکان می دهد تا خطاهای استاتیک را سرکوب کنید و به طور خاص استفاده شود، به ویژه برای تثبیت موقعیت (شرح مدار کنترل در آرشیو نرم افزار برای تغییر ضرایب) .

توضیحات سخت افزار

همانطور که در شکل 7 نشان داده شده است، میکروکنترلر حاوی 3 کنترل کننده آبشار قدرت (PSC) است. هر PSC را می توان به عنوان یک مدولاتور Latitude-Pulse (PWM) با دو سیگنال خروجی در نظر گرفت. برای جلوگیری از وقوع جریان از طریق، PSC از توانایی کنترل تاخیر قدرت کلید های قدرت پشتیبانی می کند (به مستندات AT90PWM3 برای مطالعه دقیق تر از عملیات PSC، و همچنین شکل 9 مراجعه کنید).

ورودی اضطراری (over_current، بیش از حد فعلی) با PScin همراه است. ورودی اضطراری اجازه می دهد تا میکروکنترلر برای غیرفعال کردن تمام خروجی های PSC را غیرفعال کند.

شکل 7. پیاده سازی سخت افزار

برای اندازه گیری جریان فعلی، دو کانال دیفرانسیل با یک آبشار تقویت کننده قابل برنامه ریزی می تواند مورد استفاده قرار گیرد (Ku \u003d 5، 10، 20 یا 40). پس از انتخاب ضریب سود، لازم است که مقاومت آفتاب اسمی را برای پوشش کامل ترین محدوده تبدیل انتخاب کنید.

سیگنال over_current توسط یک مقایسه خارجی تشکیل شده است. ولتاژ آستانه مقایسه کننده را می توان با استفاده از DAC داخلی تنظیم کرد.

تعویض فاز ها باید مطابق با ارزش در خروجی های سنسورهای سالن انجام شود. DH_A، DH_B و DH_C به ورودی های منابع وقفه های خارجی یا سه مقایسه داخلی متصل می شوند. مقادیر مشابه نوع وقفه ها را به عنوان وقفه های خارجی تولید می کنند. شکل 8 نشان می دهد که چگونه پورت های I / O در مجموعه شروع استفاده می شود.

شکل 8. با استفاده از پورت های I / O میکروکنترلر (SO32 مسکن)

VMOT (VDV) و VMOT_HALF (1/2 VDV) اجرا می شوند، اما استفاده نمی شود. آنها می توانند برای کسب اطلاعات در مورد ولتاژ منبع تغذیه استفاده شوند.

خروجی H_X و L_X برای کنترل پل قدرت استفاده می شود. همانطور که در بالا ذکر شد، آنها به کنترل کننده Cascade Power (PSC) وابسته اند که سیگنال های PWM را تولید می کنند. در این برنامه، توصیه می شود از حالت کنترل در مرکز استفاده کنید (نگاه کنید به شکل 9) هنگامی که ثبت نام OCR0RA برای همگام سازی راه اندازی تحول ADC برای اندازه گیری جریان استفاده می شود.

شکل 9. Oscillograms از سیگنال های PSCN0 و PSCN1 در حالت هماهنگی سطح

زمان کن 0 \u003d 2 * OCRNSA * 1 / FCLKPSC
زمان کن 1 \u003d 2 * (OCRNRB - OCRNSB + 1) * 1 / FCLKPSC
PSC \u003d 2 * (OCRNRB + 1) * 1 / FCLKPSC

مکث غیر دفاع بین PSCN0 و PSCN1:

| OCRNSB - Ocrnsa | * 1 / fclkpsc

بلوک PSC توسط سیگنال های CLKPSC افزایش می یابد.

یکی از دو روش می تواند برای تغذیه سیگنال های PWM در آبشار برق استفاده شود. اول، استفاده از سیگنال های PWM به قسمت های بالا و پایین تر از آبشار قدرت، و دوم - در برنامه Signals PWM تنها به قسمت های بالایی است.

توضیحات نرم افزار

Atmel کتابخانه ها را برای کنترل BKEPT توسعه داده است. اولین گام استفاده از آنها، پیکربندی و مقداردهی اولیه میکروکنترلر است.

پیکربندی و مقداردهی اولیه میکروکنترلر

برای انجام این کار، از تابع mc_init_motor () استفاده کنید. این باعث می شود که عملکرد سیستم های سخت افزاری و نرم افزاری را راه اندازی کند، و همچنین تمام پارامترهای موتور (جهت چرخش، سرعت و موتور توقف) را آغاز می کند.

ساختار ساختار نرم افزار

پس از پیکربندی و مقداردهی اولیه میکروکنترلر را می توان موتور را راه اندازی کرد. فقط چند توابع برای کنترل موتور لازم است. تمام توابع در mc_lib.h تعریف شده است:

void mc_motor_run (void) - برای شروع موتور استفاده می شود. تابع مدار تثبیت شده برای نصب چرخه کار PWM نامیده می شود. پس از آن، اولین مرحله سوئیچینگ انجام می شود. bool mc_motor_is_running (void) - تعیین وضعیت موتور. اگر "1"، موتور کار می کند اگر "0"، موتور متوقف شود. void mc_motor_stop (void) - برای جلوگیری از موتور استفاده می شود. void mc_set_motor_speed (سرعت U8) - نصب یک سرعت تعریف شده توسط کاربر. U8 mc_get_motor_speed (void) - سرعت مشخص شده کاربر را باز می کند. void mc_set_motor_direction (جهت U8) - تنظیم جهت چرخش "CW" (ساعت عقربه های ساعت) یا "CCW" (counterclockwise). U8 mc_get_motor_direction (void) - جهت چرخش موتور را باز می گرداند. U8 mc_set_motor_masured_speed (U8 اندازه گیری شده) - صرفه جویی در سرعت اندازه گیری شده در متغیر اندازه گیری شده. U8 MC_GET_MOTOR_MEASURED_SPEED (VOID) - سرعت اندازه گیری را باز می گرداند. void mc_set_close_loop (void) void mc_set_open_loop (void) - پیکربندی مدار تثبیت: مدار بسته یا باز (نگاه کنید به شکل 13).

شکل 10. پیکربندی AT90PWM3

شکل 11 ساختار نرم افزار

شکل 11 نشان می دهد چهار متغیر mc_run_stop (START / STOP)، MC_Direction (جهت)، mc_cmd_speed (سرعت مشخص شده) و mc_measurd_speed (سرعت اندازه گیری شده). آنها متغیرهای اصلی نرم افزاری هستند، دسترسی به آن را می توان توسط توابع کاربر قبلا شرح داده شده انجام داد.

پیاده سازی نرم افزار را می توان به عنوان یک جعبه سیاه با نام "مدیریت موتور" (شکل 12) و چندین ورودی (MC_Run_Stop، MC_Direction، MC_CMD_Speed، MC_MEASRURD_SPEED) و خروجی ها (تمام سیگنال های کنترل قدرت پل) مشاهده کرد.

شکل 12. متغیرهای نرم افزاری اساسی

اکثر ویژگی ها در mc_drv.h در دسترس هستند. فقط برخی از آنها به نوع موتور بستگی دارد. توابع را می توان به چهار کلاس اصلی تقسیم کرد:

مقداردهی اولیه سخت افزار

void mc_init_sw (void)؛ برای راه اندازی نرم افزار استفاده می شود. اجازه می دهد تمام وقفه ها.

void mc_init_port (void)؛ مقداردهی اولیه پورت I / O را با تنظیم از طریق ثبت های DDRX، نتیجه گیری تابع به عنوان ورودی و خروجی، و همچنین نشان می دهد که کدام ورودی لازم است برای فعال کردن مقاومت کششی (از طریق ثبت نام PORTX).

void mc_init_pwm (void)؛ این ویژگی PLG را شروع می کند و تمام PSC را به حالت اصلی خود تنظیم می کند.

void mc_init_it (void)؛ این ویژگی را تغییر دهید تا انواع وقفه را حل کنید یا ممنوع کنید.

Void PSC0_INIT (UNSIGNED INT DT0، Unsigned int OT0، Unsigned int DT1، Unsigned int OT1)؛ void psc1_init (Unsigned int0، Unsigned int ot0، Unsigned int dt1، Unsigned int OT1)؛ void psc2_init (Unsigned int0، Unsigned int OT0، Unsigned int dt1، Unsigned int OT1)؛ PSCX_Init به کاربر اجازه می دهد پیکربندی کنترل کننده Cascade Power (PSC) میکروکنترلر را انتخاب کند.

توابع تعویض U8 mc_get_hall (void)؛ خواندن وضعیت سنسورهای سالن مربوط به شش مرحله سوئیچینگ (HS_001، HS_010، HS_011، HS_100، HS_101، HS_110).
وقفه Void MC_Hall_A (VOID)؛ _Interfless void mc_hall_b (void)؛ void mc_hall_c (void)؛ این توابع اگر وقفه خارجی تشخیص داده شود (تغییر خروجی سنسورهای سالن) اجرا می شود. آنها به شما اجازه می دهند فاز ها را عوض کنید و سرعت را محاسبه کنید.
void mc_duty_cycle (سطح U8)؛ این تابع چرخه عملیاتی PWM را مطابق با پیکربندی PSC تنظیم می کند.
void mc_switch_commutiation (موقعیت U8)؛ تعویض فازهای مطابق با ارزش در خروجی های سنسورهای سالن انجام می شود و تنها اگر کاربر موتور را شروع کند.
پیکربندی زمان تبدیل void mc_config_sampling_period (void)؛ تایمر 1 اولیه برای تولید وقفه هر 250 میکروگرم. _Interfless void launch_sampling_period (void)؛ پس از فعال شدن 250 میکرولیتر وقفه پرچم را تنظیم می کند. این را می توان برای کنترل زمان تبدیل استفاده کرد.
void void void mc_config_time_estimation_speed (void)؛ پیکربندی تایمر 0 برای انجام عملکرد محاسبه سرعت.
void mc_estimation_speed (void)؛ این تابع سرعت موتور را بر اساس اصل اندازه گیری دوره پالس های سنسور لاینر محاسبه می کند.
وقفه void ovfl_timer (void)؛ اگر یک وقفه رخ دهد، افزایش یک متغیر 8 بیتی برای پیاده سازی یک تایمر 16 بیتی با استفاده از تایمر 8 بیتی افزایش می یابد.
اندازه گیری فعلی void adc_eoc (void)؛ تابع ADC_EOC بلافاصله پس از تبدیل تقویت کننده انجام می شود تا پرچم را که کاربر می تواند مورد استفاده قرار گیرد نصب شود.
void mc_init_current_measure (void)؛ این ویژگی تقویت کننده 1 برای اندازه گیری فعلی است.
U8 mc_get_current (void)؛ اگر تبدیل کامل باشد، ارزش فعلی را بخوانید.
bool mc_conversion_is_finished (void)؛ نشان دهنده تکمیل تبدیل است.
void mc_ack_eoc (void)؛ پرچم تکمیل تبدیل را بازنشانی کنید.
تشخیص بیش از حد فعلی void mc_set_over_current (سطح U8)؛ آستانه را برای تعیین اضافه بار فعلی تنظیم می کند. به عنوان یک آستانه، خروج از DAC همراه با مقایسه کننده خارجی وجود دارد.

مدار تثبیت شده با استفاده از دو توابع انتخاب می شود: باز (mc_set_open_loop ()) یا مدار بسته (mc_set_close_loop ()). شکل 13 یک مدار تثبیت کننده نرم افزاری را نشان می دهد.

شکل 13. مدار تثبیت

یک مدار بسته یک مدار از تثبیت سرعت مبتنی بر PID است.

همانطور که قبلا نشان داده شد، ضریب KP برای تثبیت زمان پاسخ موتور استفاده می شود. در ابتدا، Ki و KD برابر با 0. را تنظیم کنید. برای به دست آوردن زمان پاسخ موتور مورد نظر، باید مقدار KP را انتخاب کنید.

اگر زمان پاسخ خیلی کوچک باشد، CP را افزایش دهید.
اگر زمان پاسخ سریع باشد، اما پایدار نیست، سپس CP را کاهش دهید.

شکل 14. راه اندازی KP

پارامتر Ki برای سرکوب خطای استاتیک استفاده می شود. ضریب CP بدون تغییر را ترک کنید و پارامتر Ki را تنظیم کنید.

اگر خطا از صفر متفاوت باشد، سپس Ki را افزایش دهید.
اگر سرکوب خطا پیش از فرآیند نوسان بود، سپس Ki را کاهش داد.

شکل 15. سفارشی

شکل 14 و 15 نشان می دهد نمونه هایی از انتخاب پارامترهای صحیح Regulator KP \u003d 1، ki \u003d 0.5 و kd \u003d 0 است.

تنظیم پارامتر CD:

اگر سرعت کم باشد، CD را افزایش دهید.
با بی ثباتی CD، لازم است کاهش یابد.

یکی دیگر از پارامتر ضروری، زمان تبدیل است. این باید در مورد زمان واکنش سیستم انتخاب شود. زمان تبدیل باید حداقل دو برابر کمتر از زمان پاسخ سیستم باشد (با توجه به قانون Cotelnikov).

برای پیکربندی زمان تبدیل، دو توابع ارائه می شوند (در بالا مورد بحث قرار می گیرند).

نتیجه آنها در متغیر جهانی G_Tick نمایش داده می شود که هر 250 میکروتر نصب شده است. با این متغیر ممکن است زمان تبدیل را پیکربندی کنید.

CPU و استفاده از حافظه

تمام اندازه گیری ها در فرکانس ژنراتور 8 مگاهرتز انجام می شود. آنها همچنین به نوع موتور (تعداد جفت قطب ها) بستگی دارند. هنگام استفاده از موتور با 5 جفت قطب، فرکانس سیگنال در خروجی سنسور سالن 5 برابر کمتر از سرعت موتور است.

تمام نتایج نشان داده شده در شکل 16 با استفاده از یک BKEPT سه فاز با پنج جفت قطب و حداکثر فرکانس چرخش 14000 دور در دقیقه به دست آمد.

شکل 16. با استفاده از سرعت میکروکنترلر

در بدترین حالت، سطح بار میکروکنترلر حدود 18٪ با زمان تحول 80 میلی ثانیه و سرعت چرخشی 14000 دور در دقیقه است.

اولین برآورد می تواند برای یک موتور سریع تر و با افزودن عملکرد تثبیت کننده فعلی انجام شود. زمان اجرای تابع mc_regulation_loop () بین 45 تا 55 میلی ثانیه است (لازم است که زمان تبدیل TSP حدود 7 میکروتر را در نظر بگیریم). یک گزارش برای ارزیابی با زمان پاسخ فعلی حدود 2-3 میلی ثانیه، پنج جفت قطب و حداکثر فرکانس چرخش حدود 2-3 میلی ثانیه انتخاب شد.

حداکثر سرعت موتور حدود 50،000 دور در دقیقه است. اگر روتور از 5 جفت قطب استفاده کند، فراوانی حاصل از خروجی سنسورهای سالن برابر با 50،000 دور در دقیقه / 60) * 5 \u003d 4167 هرتز است. تابع mc_estimation_speed () شروع می شود با هر یک از افزایش جلوی سنسور سالن A، I.E. هر 240 ISS با طول مدت اجرای 31 میکروگرم.

تابع MC_Switch_Commutiation () بستگی به عملکرد سنسورهای سالن دارد. این کار انجام می شود زمانی که جبهه ها در خروجی یکی از سه سنسور سالن (افزایش یا افتادن در حال سقوط) رخ می دهد، بنابراین، در یک دوره پالس ها در خروجی سنسور سالن، شش وقفه تولید می شود و فرکانس حاصل از آن تماس تابع 240/6 μs \u003d 40 μs است.

در نهایت، زمان تبدیل مدار تثبیت باید حداقل دو برابر کمتر از زمان پاسخ موتور (حدود 1 میلی ثانیه) باشد.

نتایج در شکل 17 نشان داده شده است.

شکل 17. ارزیابی بارگیری میکروکنترلر

در این مورد، سطح بارگیری میکروکنترلر حدود 61 درصد است.

تمام اندازه گیری ها با استفاده از نرم افزار مشابه انجام شد. منابع ارتباطی استفاده نمی شود (WAPP، Lin ...).

در چنین شرایطی، ظرفیت حافظه زیر استفاده می شود:

3175 BYTES حافظه برنامه (38.7٪ از کل حافظه فلش).
285 بایت حافظه داده (55.7٪ از کل حجم رم استاتیک).

پیکربندی و استفاده از ATAVRMC100

شکل 18 یک نمودار کامل از حالت های مختلف عملیات ATAVRMC100 را ارائه می دهد.

شکل 18. هدف از بنادر I / O از Microcontroller و حالت های ارتباطی

حالت عملیاتی

دو حالت مختلف عملیات پشتیبانی می شوند. Jumpers JP1، JP2 و JP3 را مطابق با شکل 19 تنظیم کنید تا یکی از این حالت ها را انتخاب کنید. در این دستورالعمل های کاربردی، تنها حالت استفاده از سنسورها استفاده می شود. شرح کامل از سخت افزار در کتابچه راهنمای کاربر برای مجموعه ATAVRMC100 ارائه شده است.

شکل 19. حالت کنترل را با استفاده از سنسورها انتخاب کنید

شکل 19 تنظیمات منبع جابجایی را نشان می دهد که با استفاده از نرم افزار مرتبط با این دستورالعمل های کاربردی مطابقت دارند.

برنامه ای که با هیئت مدیره ATAVRMC100 همراه است، از دو حالت عملیات پشتیبانی می کند:

موتور را در حداکثر سرعت بدون اجزای خارجی اجرا کنید.
تنظیم سرعت موتور با استفاده از یک پتانسیومتر خارجی.

شکل 20. اتصال پتانسیومتر

نتیجه

در این توصیه ها برای استفاده، یک راه حل سخت افزاری و نرم افزاری برای کنترل واحد کنترل DC با استفاده از سنسورها ارائه شده است. علاوه بر این سند، کد منبع کامل برای دانلود در دسترس است.

کتابخانه برنامه شامل شروع و کنترل سرعت هر گونه شناسایی با سنسورهای داخلی است.

نمودار طرح بندی حاوی حداقل اجزای خارجی لازم برای کنترل BKEPT با سنسورهای داخلی است.

قابلیت های CPU و حافظه Microcontroller AT90PWM3 به توسعه دهنده اجازه می دهد تا راه حل عملکردی را گسترش دهند.

شکل 21. مدار الکتریکی مفهوم (قسمت 1)