Categories: РазноеAuthor alexxlabPosted on No comment on Микроконтроллерное управление асинхронным двигателем: 503 Service Unavailable

Микроконтроллерное управление асинхронным двигателем: 503 Service Unavailable

Содержание

Микроконтроллерное управление электроприводом. Алексеев К.Б., Палагута К.А. 2008 г.

  2. Главная|
  3. Литература
Просмотров: 22963

Рассмотрены вопросы применения микроконтроллеров для управления электроприводом; устройство, принципы действия и системы управления электродвигателей постоянного и переменного тока, набор периферийных устройств. Приведено описание и системы команд микроконтроллеров, используемых для управления электроприводом.

Название: Микроконтроллерное управление электроприводом
Авторы: Алексеев К.Б., Палагута К.А.
Издательство: МГИУ
Год издания: 2008
Страниц: 298
ISBN: 978-5-2760-1414-2
Формат: DJVU
Размер: 10,4 Мб
Язык: русский

Оглавление

Введение

Глава 1. Тенденции развития систем управления электроприводом
1.1- Назначение и виды электроприводов
1.2. Основные тенденции развития встроенных систем управления двигателем
1.3. Типовые структуры перспективных систем управления приводами переменного тока
1.4. Преимущества цифровых электроприводов
1.5. Требования к микроконтроллеру в зависимости от круга решаемых задач

Глава 2. Система управления электроприводом на базе асинхронного электродвигателя с помощью микроконтроллера
2.1. Вращающееся магнитное поле машины переменного тока
2.2. Конструкция и принцип действия трехфазных асинхронных машин
2.2.1. Конструкция трехфазных асинхронных машин
2.2.2. Распределенная обмотка статора трехфазных асинхронных машин
2.2.3. Принцип действия трехфазных асинхронных машин
2.3. Схема включения, статические характеристики и режимы работы асинхронного двигателя
2.3.1. Схема включения асинхронного двигателя
2.3.2. Электромеханическая характеристика асинхронного двигателя

2. 3.3. Механическая характеристика асинхронного двигателя
2.4. Асинхронный электропривод с прямым цифровым управлением и развитыми интеллектуальными свойствами
2.5. Управление асинхронным электродвигателем переменного тока по принципу постоянства V/f и ШИМ-управления
2.5.1. Ключевые особенности AT90PWM3
2.5.2. Принцип действия

Глава 3. Система управления электроприводом на базе синхронного и вентильного электродвигателей с помощью микроконтроллера
3.1. Синхронная машина с электромагнитным возбуждением
3.1.1. Конструкция синхронной машины с электромагнитным возбуждением
3.1.2. Принцип действия синхронного генератора
3.1.3. Принцип действия синхронного двигателя
3.1.4. Схема включения, статические характеристики и режимы работы синхронного двигателя
3.1.5. Пуск синхронного двигателя
3.1.6. Синхронный двигатель как компенсатор реактивной мощности

3.1.7. Особенности переходных процессов электропривода с синхронным приводом
3.2. Электропривод с вентильным двигателем
3. 3. Вентильно-индукторный электропривод
3.4. Многофункциональный векторный электропривод переменного тока с общим микроконтроллерным ядром

Глава 4. Обзор системы ЭП на базе двигателя постоянного тока
4.1. Краткое описание электропривода с двигателем постоянного тока
4.1.1. Конструкция коллекторных машин
4.1.2. Принцип действия ДПТ
4.2. Бесконтактные двигатели постоянного тока
4.3. Замкнутые схемы управления электропривода с ДПТ с использованием микроконтроллера
4.4. Управление двухфазным бесколлекторным электродвигателем постоянного тока без датчиков
4.4.1. Принцип действия
4.4.2. Управление БКЭПТ без датчиков
4.5. Методы устранения помех от ходового двигателя и контроллера

Глава 5. Электропривод на основе линейного двигателя
5.1. Конструкция и принцип действия линейного двигателя
5.2. Электропривод с линейным асинхронным двигателем
5.3. Система управления линейным прецизионным электроприводом на базе сигнального процессора
5. 4. Информационное обеспечение систем управления ЛД

Глава 6. Микроконтроллерные системы управления электроприводами
6.1. Микроконтроллеры для встраиваемых систем управления электроприводом. Семейство «Motor Control» фирмы Analog Devices
6.1.1. Общая характеристика семейства «Motor Control»
6.1.2. Модуль ШИМ-генератора
6.1.3. Модуль АЦП
6.1.4. Дополнительные периферийные модули
6.1.5. Перспективы развития
6.2. Микроконтроллеры для встраиваемых систем управления электроприводом. Серии «DashDSP»
и «Mixed Signal DSP» фирмы Analog Devices
6.2.1. Общая характеристика семейства «DashDSP»

6.2.2. Модуль ШИМ-генератора
6.2.3. Модуль АЦП
6.2.4. Дополнительные периферийные устройства
6.2.5. Серия «Mixed Signal DSP»
6.2.6. Отличительные особенности DSP-микроконтроллеров фирмы Analog Devices
6.3. Применение DSP микроконтроллеров
в управлении вентильными двигателями
без датчика положения ротора
6.4. Управление 3-фазными бесщеточными электродвигателями при помощи микроконтроллеров семейства ST7MC компании STMicroelectronics

Глава 7. Специализированные микроконтроллеры фирм Atmel и Infineon для управления электроприводами
7.1. Семейство 8-разрядных микроконтроллеров AVR
7.1.1. Характеристики AVR-микроконтроллеров
7.2. Микроконтроллер серии С166 фирмы Infenion AG для управления электроприводами

Глава 8. Использование интегрированных схем программируемой логики для управления шаговым двигателем

8.1. Основы устройства и работы шагового двигателя: Принцип действия шагового двигателя
8.2. Сведения о двигателях серии ДБМ
8.3. Управление двигателем ДБМ
8.4. Составление алгоритма работы блока управления
8.5. Разработка внутренней структуры цифрового блока управления
8.6. Разработка внутренней структуры программно-логической интегральной схемы

Заключение

Список литературы

Скачать с Depositfiles

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

  • Назад
  • Вперед

mikr_kontr_sist_upr_3f_dvig

    

МИКРОКОНТРОЛЛЕРНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМ ТРЕХФАЗНЫМ ДВИГАТЕЛЕМ

Абрамов Сергей    г. Оренбург

В настоящее время практически 60 % всей вырабатываемой электроэнергии потребляется электродвигателями. Поэтому достаточно остро стоит задача экономии электроэнергии и уменьшения стоимости электродвигателей. Трехфазные асинхронные двигатели считаются достаточно универсальными и наиболее дешевыми, но в то же самое время подключать их к однофазной сети и управлять частотой вращения достаточно сложно.

Заманчива перспектива, увеличения номинальной частоты вращения двигателя, в двое и более раз или использование малогабаритных двигателей рассчитанных на частоту питающей сети 400-1000 Гц и имеющие меньшую массу и стоимость. В данной радиолюбительской конструкции предпринята попытка решения проблемы.
Предлагаемая система управления работает от однофазной сети 220вольт и позволяет плавно менять обороты двигателя и отображать частоту инвертора на двухразрядном цифровом индикаторе.  Дискретность изменения частоты инвертора составляет 1 Гц и регулируется в пределах от 1 до 99 Гц.
В предлагаемой схеме используется число-импульсный метод управления асинхронным двигателем с частотой модуляции 10 кГц Рис1. позволяющий получать синусоидальный ток на обмотках двигателя. Существует также более перспективный,  ШИРОТНО ИМПУЛЬСНЫЙ МЕТОД (ШИМ, PWM – англ.) использующий управление с обратными связями и без них.  С частотами модуляции от 3 до 20 кГц и всевозможные методы коммутации,  позволяющие увеличить выходное напряжение инвертора на 15-27% по сравнению с питающей сетью т.е. до 354-390 вольт.


    Рис1.

Схема, изображённая на рис2, состоит из управляющего устройства D2, применен микроконтроллер PIC16F628-20/P  работающий на частоте 20 мГц, кнопок управления Пуск (SA1), Стоп (SA2), кнопки увеличения и уменьшения частоты соответственно SA3.SA4. Двоично-семисегментного дешифратора D1, светодиодных матриц HG1,HG2. Узла торможения VT9,VT10,K1.  В силовой цепи используется трехфазный мостовой драйвер D4 IR2130 фирмы INTERNATIONAL RECTIFIER имеющий три выхода для управления нижними ключами моста и три выхода для ключей с плавающим потенциалом управления.

  Данная микросхема имеет систему защиты по току которая в случае перегрузки выключает все ключи а также предотвращает одновременное открывание верхних и нижних транзисторов и тем самым предотвращает протекание сквозных токов. Для сброса защиты необходимо установить все единицы на входах HNx, LNx.  В качестве силовых ключей применены МОП транзисторы IRF740. Цепь перегрузки состоит из датчика тока R10 делителя напряжения R7-R9 позволяющего точно установить ток срабатывания защиты, и интегрирующей цепочки R6-C3 которая предотвращает ложное срабатывание токовой защиты в моменты коммутаций. Напряжение срабатывания защиты составляет 0,5 вольт по входу ITRP (D4). После срабатывания защиты на выходе FAULT (открытый коллектор) появляется логический ноль, зажигается светодиод HL1, и закрываются все силовые ключи. Для более быстрой разрядки емкостей затворов силовых транзисторов можно установить параллельно резисторам, включенным в цепь затвора, диодов в обратном направлении.  Двигатель необходимо включить по схеме звезды.

Источник питания состоит из мощных диодов VD11-VD14, токоограничительного резистора R20, фильтрующей емкости C10, емкость C11 предотвращает всплески, которые будут возникать при коммутациях на паразитных индуктивностях схемы. А также маломощного трансформатора  T1, стабилизатора напряжения 15 вольт D5 для питания схемы драйвера, и стабилизатора напряжения 5 вольт D3 для питания микроконтроллера и схемы индикации.


                                                                                                                                                рис2.

При использовании более мощного двигателя вместо транзисторов IRF740 можно использовать IGBT транзисторы типа IRGBC20KD2-S, IRGBC30KD2-S при этом диоды VD7-VD10, VD15,VD16 следует выпаять.  Конденсатор C11 должен быть типа К78-2 на 600-1000 Вольт. Вместо VD1-VD6 желательно применить сверх быстрые диоды типа 10DF6, а емкости С15-С17 уменьшить до 2,2-4,7 микрофарад, которые должны быть рассчитаны на напряжение 50 вольт. Трансформатор T1 мощностью 0,5-2 Вт от калькулятора с перемотанной вторичной обмоткой. Обмотка намотана проводом диаметром 0,2 и должна выдавать 19-20 вольт.
Печатная плата Рис3. выполнена на одностороннем стеклотекстолите,  для того чтобы можно было воспользоваться утюго-лазерной технологией изготовления. Светодиод HL1, матрицы HG1,HG2, кнопки SA1-SA4 установлены со стороны дорожек. По вашим просьбам печатная плата в формате PCAD2000 —здесь


Рис3.

HEX формат программы находится в таблице 1. В момент записи в нулевую ячейку ОЗУ необходимо поместить шестнадцатеричное число от 1 до 63, начальная частота инвертора.
Программа выполнена таким образом что двигатель стартует с плавным набором скорости от 0 до установленной частоты примерно за 2 секунды, эта константа находится в  ячейках  0207  и 0158 таблицы. Если необходимо увеличить скорость нарастания в два раза то вместо кодов 3005 необходимо записать 300A.

        Табл1.
:020000040000FA
:02000000EA29EB
:08000800C200030EC3000B1936
:100010000E28430E8300C20E420E09000B308100F1
:100020000B116400230800258A01A1002308002683
:100030008A01A200331842282108A607031C37288A
:100040000630A607A70A2708FA3C03193228220817
:10005000A707031832282708FA3C031C3228031983
:1000600032287228FA30A700A60133147228260815
:10007000FA3C031C3F28031D2728A6012228FA303A
:10008000A6022228A708031960282108A60203183F
:100090004F280630A602A703A708031955282208EF
:1000A000A70203185928A7016428A6080319652880
:1000B0004F28A708031D7228A6080319652872286F
:1000C0002108A60203184F28A60133100030A8000B
:1000D000AA00A730A900AB00AF01B21A7128B2166E
:1000E0007228B212B3189A282108A807031C8F2877
:1000F0000630A807A90A2908FA3C03198A28220809
:10010000A90703188A282908FA3C031C8A2803191E
:100110008A28CA28FA30A900A801B314CA282808D6
:10012000FA3C031C9728031D7F28A8017A28FA307F
:10013000A8027A28A9080319B8282108A8020318D8
:10014000A7280630A802A903A9080319AD28220888
:10015000A9020318B128A901BC28A8080319BD28C1
:10016000A728A908031DCA28A8080319BD28CA285A
:100170002108A8020318A728A801B3100030A60080
:10018000AA00A730A700AB00B001321BC928321764
:10019000CA2832133319F2282108AA07031CE728BA
:1001A0000630AA07AB0A2B08FA3C0319E2282208FA
:1001B000AB070318E2282B08FA3C031CE2280319BA
:1001C000E2282229FA30AB00AA01331522292A0895
:1001D000FA3C031CEF28031DD728AA01D228FA30C5
:1001E000AA02D228AB08031910292108AA02031871
:1001F000FF280630AA02AB03AB0803190529220821
:10020000AB0203180929AB011429AA0803191529FF
:10021000FF28AB08031D2229AA0803191529222942
:100220002108AA020318FF28AA0133110030A600F2
:10023000A800A730A700A900B101B21B2129B2175D
:100240002229B213B21C3529851E922906083F388F
:100250008600B21A9621B21EA421321BB221321F8F
:10026000C021B21BCE21B21FDC21B70B7A2964302A
:10027000B700321A75290613850105140000000025
:1002800000000000051AB21485018514000000006A
:1002900000000000051A7B29B908031D5B2923080B
:1002A000200203195C29031C5729A30A5829A30318
:1002B0000530B9005C29B903B80B70293230B80099
:1002C000850105150000000000000000051A321528
:1002D000850185150000000000000000051AB21518
:1002E00034088500861732167A298613350885006A
:1002F0000617321209283F308604B2100130A300DD
:1003000006178617FF30BB00FF30BA003C30BC0038
:100310006400BB0B8C29BA0B8829BC0B88290613F7
:1003200086134C29B2103F30860435292708F03C4B
:10033000031CA029270800248A01AF07031CA22957
:1003400006100800061408002708F03C031CAE291C
:10035000270800248A01AF07031CB0298611080072
:10036000861508002908F03C031CBC292908002434
:100370008A01B007031CBE298610080086140800F5
:100380002908F03C031CCA29290800248A01B00767
:10039000031CCC2906120800061608002B08F03CA6
:1003A000031CD8292B0800248A01B107031CDA2971
:1003B00006110800061508002B08F03C031CE6296E
:1003C0002B0800248A01B107031CE82986120800C3
:1003D0008616080083120313850107309F003F3003
:1003E00086000B308100831603139F138030810039
:1003F0003030850000308600A0308B00831203135C
:10040000A0144F30840080018403A018032A053013
:10041000B9000130A3002030B2000230B300003038
:10042000A600A800A730A700A9006430B7003230AA
:10043000B80000305622A000362264003219232270
:10044000B2192A221D2A63302002031DA00A362277
:100450003211302A01302002031DA0033622B211CE
:100460002008C100003042226400080020088B13DD
:1004700000238A018B17B6000F39B400360E0F39EE
:10048000B50008008B13831603139B00831203131C
:100490004108831603139A001C1555309D00AA309D
:1004A0009D009C14831203138B1708008B13831673
:1004B00003139B001C141A08831203138B170800E4
:100600000A148A1482070034013402340334043497
:1006100005340634073408340934103411341234E4
:100620001334143415341634173418341934203470
:1006300021342234233424342534263427342834F6
:10064000293430343134323433343434353436347C
:100650003734383439344034413442344334443408
:100660004534463447344834493450345134523494
:100670005334543455345634573458345934603420
:1006800061346234633464346534663467346834A6
:10069000693470347134723473347434753476342C
:1006A00077347834793480348134823483348434B8
:1006B0008534863487348834893490349134923444
:0E06C0009334943495349634973498349934A6
:100800000A158207003402340334053406340834F0
:100810000A340B340D340E341034123413341534BE
:10082000163418341A341B341D341E342034223448
:1008300023342534263428342A342B342D342E34D2
:1008400030343234333435343634383439343B345C
:100850003D343E34403441344334443446344734E8
:1008600049344B344C344E344F3451345234543474
:100870005534573458345A345B345D345E34603404
:100880006134633464346634673469346A346C3494
:100890006D346E3470347134733474347634773428
:1008A00079347A347B347D347E34803481348234BC
:1008B000843485348634883489348B348C348D3454
:1008C0008F349034913493349434953496349834EE
:1008D00099349A349C349D349E349F34A134A2348C
:1008E000A334A434A634A734A834A934AA34AC342D
:1008F000AD34AE34AF34B034B234B334B434B534D0
:10090000B634B734B834BA34BB34BC34BD34BE3476
:10091000BF34C034C134C234C334C434C534C63423
:10092000C734C834C934CA34CB34CC34CD34CE34D3
:10093000CF34D034D134D234D334D434D534D63483
:10094000D634D734D834D934DA34DB34DC34DC343C
:10095000DD34DE34DF34E034E034E134E234E334F7
:10096000E334E434E534E634E634E734E834E834B8
:10097000E934EA34EA34EB34EC34EC34ED34ED347D
:10098000EE34EF34EF34F034F034F134F134F23447
:10099000F234F334F334F434F434F534F534F63417
:1009A000F634F734F734F834F834F834F934F934E9
:1009B000F934FA34FA34FB34FB34FB34FB34FC34C2
:1009C000FC34FC34FD34FD34FD34FD34FE34FE349F
:1009D000FE34FE34FE34FF34FF34FF34FF34FF3482
:0609E000FF34FF34FF3478
:100A00000A140A1582070034193432344B34643422
:100A10007D349634AF34C834E13400341934323480
:100A20004B3464347D349634AF34C834E13400340C
:100A3000193432344B3464347D349634AF34C83492
:100A4000E1340034193432344B3464347D34963418
:100A5000AF34C834E1340034193432344B346434A4
:100A60007D349634AF34C834E13400341934323430
:100A70004B3464347D349634AF34C834E1340034BC
:100A8000193432344B3464347D349634AF34C83442
:100A9000E1340034193432344B3464347D349634C8
:100AA000AF34C834E1340034193432344B34643454
:100AB0007D349634AF34C834E134003419343234E0
:0E0AC0004B3464347D349634AF34C834E134A2
:100C00008A140A158207003400340034003400349A
:100C10000034003400340034003401340134013431
:100C2000013401340134013401340134013402341B
:100C30000234023402340234023402340234023404
:100C400002340334033403340334033403340334ED
:100C500003340334033404340434043404340434D7
:100C600004340434043404340434053405340534C1
:100C700005340534053405340534053405340634AB
:100C80000634063406340634063406340634063494
:100C9000063407340734073407340734073407347D
:100CA0000734073407340834083408340834083467
:100CB0000834083408340834083409340934093451
:0E0CC00009340934093409340934093409347B
:02400E00463F2B
:00000001FF

        Если Вы решили повторить конструкцию, то повторяю для устойчивой работы двигателя настоятельно рекомендую переписать программу. С  прошивкой которая приведена в статье двигатель крутиться будет но мощность на валу будет маленькая. (Посмотреть демонстрационный ролик-1,9мв) Необходимо написать новую программу не с число-импульсной, а с ШИМ-модуляцией. И для этого желательно использовать более мощный процессор с 6-ШИМ модулями, что нибудь из разряда PIC18Fxxxx и хорошо подумать над программой.

Наверное все же придется выложить исходник на сайт так как слишком много просьб поступило. Хотя я писал что как рабочая эта программа не подойдет, ее надо переделывать. Эта работа достаточно сложная и так просто ее не сделать, необходимо учитывать массу факторов, ну например в зависимости от нагрузки на валу в процессе вращения менять ширину импульсов, то есть необходим достаточно мощный процессор, или сразу делать двухпроцессорную систему один обсчитывает второй управляет. Мою схему можно без проблем использовать в управлении 3х фазным двигателем который может работать от прямоугольных импульсов.
Текс программы на ассемблере для MPLAB

ЛИТЕРАТУРА:
В. Козаченко, Основные тенденции развития встроенных систем управления двигателями и требования к микроконтроллерам, CipNews №1-99г.
Д. Обухов, С. Стенин, Д. Струнин, А. Фрадкин, Модуль управления электроприводом на микроконтроллере PIC16C62 и драйвере IR2131 , CipNews №6-99г.

Скачать файлы
 
 
 

Разработка и внедрение схемы управления скоростью на основе микроконтроллера для однофазного асинхронного двигателя Ришаб Бабар, Омкар Чанданвар, Саураб Канде, профессор Манджуша Патил :: SSRN

Скачать эту статью

Открыть PDF в браузере

ssrn.com» data-abstract-auth=»false»/> Добавить бумагу в мою библиотеку

Делиться: