Ymchwil ar y System rheoli cyflymder modur Brushless DC seiliedig ar uwch-swyddog dynodedig
Wedi brushless DC motors yn denu sylw ysgolheigion sy'n ymwneud â systemau modur a gyrru ers diwedd y 1970au. Ceir llawer math o strwythur rheoli yrru modur. Yn y blynyddoedd diwethaf, mae ysgolheigion tramor yn canolbwyntio ar amrywiad trorym DC motors a phroblemau eu rheoli. Cylchdaith rheoli digidol gyda sengl sglodion microgyfrifiadur fel y mae craidd y gallu rheoli cyflymder gref, ond dim ond gallwn wireddu'r rheoli digidol cylch allanol y system, a gall yr uwch-swyddog dynodedig sicrhau rheolaeth ddigidol lawn.
Gyfres TMS320C28x yn TI y diweddaraf 32-did fixed-point uwch-swyddog dynodedig sglodion, sy'n prosesu gallu, gallu i reoli amser pwerus a swyddogaeth rheoli sefydledig, yn arbennig o addas ar gyfer Mesur a Rheoli Prosesu data ar raddfa fawr [1 signal digidol ].
Mewn system rheoli cyflymder DC peiriant brushless, er mwyn galluogi'r rhaglen difa chwilod y wybodaeth rhedeg y system mewn amser real, mae'n angenrheidiol i gasglu gwybodaeth megis cyflymder modur a cais presennol mewn amser real, a pherfformio dadansoddi data a prosesu [2]. Mae'r broses rheoli yn gymhleth, ac mae yr algorithm rheoli swm mawr o gyfrifo. Felly, mae system dewis sglodion uwch-swyddog dynodedig TMS320F2812 gyda'r gallu i brosesu data cryf fel craidd rheoli, ac yna yn cyfuno sglodyn integredig rheoli pwrpasol MC33035 i ddylunio a gweithgynhyrchu moduron llywodraethwr DC brushless.
strwythur y 1 system
Mae'r system hon yn anelu at modur DC brushless cyflym. Mewn egwyddor, nid y terfyn uchaf o modur yn gyfyngedig. Cyflymdra modur mwyaf a ddefnyddiwyd yn yr arbrawf yn 50,000 rpm a pŵer y modur yn 5kw.
Mae cyfathrebu a moddau LONCIAN (Llawlyfr) wedi'u cynllunio ar gyfer gweithrediad hawdd eu defnyddio yn ystod cynllun system. Mae modd cyfathrebu yn galluogi'r defnyddiwr i gyfleus modur o flaen y cyfrifiadur yn gweithredu, gosod y cyflymder uchaf a cyflymiad y modur, ac arddangos cyflymder gwirioneddol presennol y modur. Pan fo unrhyw gyfrifiadur, gall y defnyddiwr hefyd wneud y dasg bysellfwrdd ar y modur drwy'r modd LONCIAN. Defnyddio i osod cyflymder y modur.
Ariannu Cronfa: Sylfaen wyddoniaeth naturiol Genedlaethol Tsieina (70271001)
Mae'r modur DC brushless wedi'i gynllunio ac a reolir gan y system yn defnyddio yr elfen neuadd fel mecanwaith adborth sefyllfa i gael gwybodaeth sefyllfa ac cyflymder cylchdro gan y signal pwls adborth. Mae craidd rheoli uwch-swyddog dynodedig yn cywiro cyflymder rheolaeth yn ôl cyflymder gwirioneddol a gesglir, ac realizes reolaeth caeedig cyflymdra modur y system. Yn ogystal, bydd y system yn cael gwybodaeth gyfredol o'r ddyfais yrru IGBT y modur. Drwy gyfuno gwybodaeth tri hyn, y system rheoli cyflymder modur cyfan yn gweithio'n ddiogel, yn stably ac yn ddibynadwy.
dylunio caledwedd 2 system
Mae cysylltiad y llinellau signalau rhwng y rhannau wedi'u gwahanu gan optocoupler, a bod dau ben y optocoupler fel y gwelir yn FFIG. Optocoupler a ddefnyddir yma yw TLP521, sydd â foltedd ynysu o 2500V. Yn y system hon, foltedd uchafswm o ran gyrru yn 300V, a 2500V y gall sicrhau diogelwch llwyr y system. Yn Ffigur 3, yn y optocoupler yn gysylltiedig mewn rhesymeg cadarnhaol, hynny yw, 1 mewnbwn, a hefyd yr allbwn yw 1. Yn ychwanegol at y TLP521, defnyddir sawl 6N127 optocouplers cyflym yn y cysylltiad rheilffordd cyfathrebu.
2.1 adran rheoli
TMS320F2812 yn rhan greiddiol o ran rheolaeth. Fe'i defnyddir i gynhyrchu Bwrdd ICETTEK-2812-B (Bwrdd Datblygu uwch-swyddog dynodedig gyda 2812). Yn ogystal ag uwch-swyddog dynodedig, oes microsglodyn rheoli pŵer sy'n trosi 5V allanol i 3.3V. Wedi'i bweru gan.
Mae yr 2812 casglu cyflymder, arwydd adborth cyfredol a sefyllfa adborth arwydd gan y modur. Mae'r uwch-swyddog dynodedig yn cyfuno signalau tri hyn i allbwn y signal rheoli allanol. Mae'r signal overcurrent eu bwydo yn ôl o ran gyrru yn 0, 1 arwydd. Mae'r uwch-swyddog dynodedig bob amser yn monitro arwydd hwn pan mae'n gweithio. Unwaith y caiff ei monitro, mae'n golygu bod y modur yn gorlwytho, a rhoi arwydd i atal y modur o gylchdroi, fel na fydd yn niweidio'r y modur ar unwaith. A llywodraethwr.
Arwydd rheoli cyflymder allbwn gan yr uwch-swyddog dynodedig yw maint digidol. Y maint digidol eu trosi maint foltedd gan D/A i MC33035 ar gyfer rheoliad cyflymder. Mae'r system yn defnyddio 12-did cyfresol D / (TLV5616), yna'r ymhelaethu cam cyntaf (LM358), fel y gall chwyddo foltedd allbwn yn ôl gofynion gwahanol motors.
Gwneir y cyfathrebu rhwng y TMS320F2812 a'r cyfrifiadur drwy y bws 485. Rheoli diwydiannol, cais 485 bws yn gyffredin iawn, yw'r pellter trosglwyddo yn hir a perfformiad yn sefydlog, felly mae'r system yn dewis y bws 485 ar gyfer trosglwyddo.
gyriant 2.2 rhan
Craidd rheoli rhan gyrrwr yw MC33035, a dyfeisiau gyrru yn IR2183 a IRGP50B60PD1. Craidd y rheolaeth o ran gyrru, mae'r MC33035 yn gwahaniaethu sefyllfa rotor motor yn ôl y signal sefyllfa eu bwydo yn ôl ar y modur neuadd i reoli newid y IGBT.
Er bod gan y IGBT rhagorach ar gyflwr nodweddion, mae'n dal yn hawdd i ddiffodd y IGBT yn syth. Ystod difa chwilod, canfuwyd bod burr ychydig pan oedd y IGBT wedi diffodd byddai achosi modur i gynhesu fyny neu hyd yn oed yn llosgi. Mae hyn yn ei gwneud yn ofynnol i fesurau cyfatebol mewn dylunio cylched, megis gwrthydd yn gysylltiedig mewn allbwn IR2183 terfynol ac yn y cysylltiad IGBT; Dylid talu sylw mwy gofalus pan yw gosodiad PCB ei gyfeirio, a dylai cynllun cymesur.
Addesir modur gan y pin rheolaeth o y MC33035 11-pin (mewnbwn gwrthdroi chwyddseinyddion neges gwall) sy'n derbyn adran rheoli. Yn ôl foltedd hwn, yw arwydd modiwleiddio (PWM) lled pwls a gynhyrchir yn fewnol i reoli tri allbynnau gyriant ochr isaf. Mae cyflymder y modur yn addasu drwy newid lled pwls allbwn i newid hyd y IGBT ar amser.
2.3 arddangos rhan
Yr elfen prif reolaeth o ran arddangos yn AT89C51, ac yn y Gorchymyn a drosglwyddir rhwng rhan arddangos a rhan yrru drwy'r porth cyfresol AT89C51 a 2812 (hynny yw, gan gyfathrebu). Darperir pŵer 5V sy'n ofynnol ar gyfer y gyfran arddangos ar y pryd gan yr adran rheoli.
Yma, cesglir y cyflymder erbyn diwedd cyfrif y AT89C51 i gasglu y signal pwls o allbwn y neuadd. Amlder ei droi'n arwydd hwn a anfonwyd i arddangos y tiwb digidol segmentu saith. Yma, mae y AT89C51 yn swyddogaethau fel mesurydd amlder.
