L'applicazione del sistema di controllo della velocità dei motori a corrente continua

  L'applicazione del sistema di controllo della velocità del motore a corrente continua

 

Il regolatore CC è il dispositivo per la regolazione della velocità del motore CC. L'estremità superiore è collegata all'alimentazione CA, l'estremità inferiore è collegata al motore CC e il regolatore CC converte l'alimentazione CA in due alimentatori CC di uscita, un ingresso al neodimio (statore) del motore CC, fino in fondo Ingresso nell'armatura del motore CC (rotore), il regolatore CC regola la velocità del motore CC controllando la tensione CC dell'indotto.   L'applicazione del sistema di controllo della velocità del motore a corrente continua. Allo stesso tempo, il motore CC fornisce una corrente di retroazione al regolatore. Il regolatore determina la velocità del motore CC in base alla corrente di retroazione. Se necessario, l'uscita della tensione dell'indotto viene corretta per regolare nuovamente la velocità del motore.

Lo schema di controllo della velocità del motore CC ha generalmente i tre metodi seguenti:

1. Cambia la tensione di armatura;
2. Modificare la tensione dell'avvolgimento di eccitazione;
3. Modificare la resistenza del loop di armatura.

  L'applicazione del sistema di controllo della velocità del motore a corrente continua. Utilizzando un microcomputer a chip singolo per controllare lo spostamento del motore CC, adottando generalmente il metodo di regolazione della tensione di armatura, PWM1 e PWM2 sono controllati dal microcomputer a chip singolo per generare un impulso variabile, in modo che la tensione sul motore è anche una tensione di impulso con una larghezza variabile. Secondo la formula

U = AVCC

  L'applicazione del sistema di controllo della velocità del motore a corrente continua. Dove: U è la tensione di armatura; a è il duty cycle dell'impulso (0 <a <1); Sorgente di tensione CC VCC, qui 5V.

La tensione di armatura del motore è controllata dall'impulso di uscita del microcomputer a chip singolo e lo spostamento del motore CC è realizzato dalla tecnologia di modulazione della larghezza di impulso (PWM).

Perché nel circuito a ponte H, il motore può essere pilotato solo quando i livelli PWM1 e PWM2 sono uno di fronte all'altro, cioè quando PWM1 e PWM2 sono entrambi alti o bassi, non possono funzionare, quindi l'ampiezza effettiva dell'impulso sopra figura. Per B,

  L'applicazione del sistema di controllo della velocità del motore a corrente continua. Impostiamo il periodo dell'onda PWM su 1ms e il ciclo di lavoro è regolabile con incrementi di 100 (la differenza tra ogni livello è 10%), in modo che il timer T0 generi un interruzione del timer ogni 0.01ms ed entri nel ciclo del successivo PWM wave ogni 100 volte. Nella figura sopra, il ciclo di lavoro è 60%, ovvero l'impulso di uscita è 0.6ms e l'impulso di spegnimento è 0.4ms, quindi la tensione di armatura è 5 * 60% = 3V.

Stiamo parlando di rotazione avanti e indietro.   L'applicazione del sistema di controllo della velocità del motore a corrente continua. Se giriamo solo in una direzione, dobbiamo solo impostare PWM1 su un livello alto o basso e cambiare solo la variazione di impulso di un altro livello PWM2, come mostrato di seguito. Q4 è attivo, Q3 è chiuso, il motore può solo regolare la velocità di rotazione in senso orario)

Dopo aver continuamente esplorato e fatto riferimento al progetto del master, il controllo del motore passo-passo del microcomputer a chip singolo è finalmente completato e si possono realizzare la rotazione in avanti e indietro in tempo reale, l'accelerazione e la decelerazione del motore passo-passo.

     L'applicazione del sistema di controllo della velocità del motore a corrente continua   Per quanto riguarda il principio di funzionamento del motore passo-passo, credo che molte persone sappiano già che questa volta è un motore passo-passo a quattro fasi, che utilizza la modalità di lavoro a otto colpi a quattro fasi, vale a dire: A-AB-B-BC-C- CD-D -DA-A

Il controllo della velocità del motore CC può essere suddiviso in metodo di controllo dell'eccitazione e metodo di controllo della tensione dell'indotto. Il controllo dell'eccitazione viene utilizzato con parsimonia e il controllo della tensione dell'armatura viene utilizzato nella maggior parte delle applicazioni.   L'applicazione del sistema di controllo della velocità del motore a corrente continua. Con l'avanzamento della tecnologia dell'elettronica di potenza, la modifica della tensione di armatura può essere ottenuta in vari modi, tra cui la modulazione di larghezza di impulso (PWM) è un metodo comunemente usato per modificare la tensione di armatura. Il metodo consiste nel regolare la tensione di armatura U del motore CC cambiando il rapporto tra il tempo di accensione della tensione di armatura del motore e il periodo di eccitazione (cioè il rapporto di lavoro), controllando così la velocità del motore.

 

  L'applicazione del sistema di controllo della velocità del motore a corrente continua. Il generatore di onde triangolari viene utilizzato per generare un'onda triangolare UT di una certa frequenza, che viene aggiunta dal sommatore al segnale di comando di ingresso UI per generare un segnale UI UT, che viene quindi inviato al comparatore. Il comparatore è un amplificatore operazionale che opera in uno stato ad anello aperto con guadagno ad anello aperto estremamente elevato e caratteristiche di commutazione limitanti. Un leggero cambiamento nella differenza di segnale tra i due ingressi fa sì che il comparatore emetta un segnale di commutazione corrispondente. In generale, l'ingresso negativo del comparatore è messo a terra e il segnale UI UT viene immesso dal terminale positivo. Quando UI UT> 0, il comparatore emette un livello positivo di ampiezza completa; quando UI UT0, il comparatore emette un livello negativo di ampiezza completa.  L'applicazione del sistema di controllo della velocità del motore a corrente continua.

Il processo di modulazione della forma d'onda del segnale da parte del convertitore di larghezza tensione-impulso è mostrato in Fig. 2. A causa delle caratteristiche limitanti del comparatore, l'ampiezza del segnale di uscita US non cambia, ma l'ampiezza dell'impulso varia con l'interfaccia utente. La frequenza degli Stati Uniti è determinata dalla frequenza dell'onda triangolare.

Quando il segnale di comando UI = 0, il segnale di uscita US è un impulso rettangolare con ampiezze d'impulso positive e negative uguali. Innanzitutto, il segnale di controllo della logica del motore viene emesso dal microcomputer a chip singolo, includendo principalmente il segnale di direzione di marcia del motore Dir, il segnale di regolazione della velocità del motore PWM e il segnale di frenatura del motore Brake. La modulazione della larghezza di impulso viene quindi eseguita da TL 494 e il suo segnale di uscita guida il circuito di potenza del ponte ad H per guidare il motore CC.   L'applicazione del sistema di controllo della velocità del motore a corrente continua. L'H-bridge è composto da quattro FET avanzati ad alta potenza, che funzionano per cambiare lo sterzo del motore e amplificare il segnale di guida.

Nel circuito che realizza il controllo PWM del motore, il sistema utilizza il chip TL494 e il suo circuito interno è composto da circuito di generazione della tensione di riferimento, circuito di oscillazione, circuito di regolazione del periodo intermittente, due amplificatori di errore, comparatore di modulazione della larghezza di impulso e circuito di uscita, ecc., chip TL494 Ampiamente usato in alimentatori a commutazione a doppio tubo, semiponte, a ponte intero a terminazione singola.   L'applicazione del sistema di controllo della velocità del motore a corrente continua. Tutti i circuiti di modulazione della larghezza degli impulsi sono integrati. Il chip ha un oscillatore lineare a dente di sega incorporato con solo due componenti oscillanti esterni (un resistore e un condensatore). Amplificatore di errori incorporato. Rifiuta internamente la sorgente di tensione di riferimento 5V. Il tempo morto può essere regolato. Il transistor di potenza integrato offre capacità di azionamento 500mA. Spingere o tirare due metodi di output.