DSP ga asoslangan Brushless DC Dvigatel Tezlik Boshqarish tizimi bo'yicha tadqiqotlar
Brushless DC dvigatellar 1970 yillar oxiridan boshlab motorli va haydovchi tizimlarda ishlovchi olimlar e'tiborini tortdi. Mexanik qo'zg'aysan boshqarish tizimining ko'plab turlari mavjud. So'nggi yillarda xorijiy olimlar DC motorlarining moment o'zgarishlariga va ularning nazorat qilish muammolariga e'tibor qaratdilar. Jihoz sifatida bitta chip mikrokompyuterli raqamli nazorat qilish davri kuchli tezlikni boshqarish qobiliyatiga ega, lekin faqat tashqi halqani tizimning raqamli nazoratini amalga oshirishi mumkin va DSP to'liq raqamli nazoratni amalga oshirishi mumkin.
TMS320C28x seriyali raqamli signalni ishlash qobiliyati, kuchli vaqtni boshqarish qobiliyati va ko'milgan nazorat funktsiyasiga ega bo'lgan, ayniqsa, katta hajmli ma'lumotlarni qayta ishlash va o'lchash uchun mos bo'lgan TI ning so'nggi 32-bitli sobit-nuqta DSP chipi hisoblanadi [1].
Fırçasız shahar tezligi nazorat qilish tizimida, xato ayıklayıcısını tizimning ishlaydigan ma'lumotlarini jonli ravishda bilish uchun, real vaqtda vosita tezligi va armatura oqimi kabi ma'lumotlarni to'plash va ma'lumotlarni tahlil qilish va qayta ishlash [2]. Boshqarish jarayoni murakkab va nazorat algoritmida katta miqdorda hisoblash bor. Shuning uchun tizim DMS chipini TMS320F2812 ni kuchli ma'lumotlar bilan ishlash qobiliyatini nazorat yadrosi sifatida tanlaydi va keyin cho'tkasi bo'lmagan DH dvigatel boshqaruvini loyihalash va ishlab chiqarish uchun MC33035'ning maxsus boshqaruvini o'rnatilgan chipni birlashtiradi.
1 tizim tuzilishi
Ushbu tizim yuqori tezlikda cho'tkasi bo'lmagan DC vositalariga mo'ljallangan. Asosan, vosita tezligining yuqori chegarasi cheklanmagan. Tajribada ishlatiladigan maksimal vosita tezligi 50.000 rpm va vosita quvvati 5kVt.
Aloqa va JOG (qo'lda) rejimlari tizimni loyihalash vaqtida foydalanuvchilarga qulay ishlov berish uchun mo'ljallangan. Aloqa usuli foydalanuvchi motorni kompyuterning oldida qulay tarzda boshqarishga, vosita maksimal tezligini va tezlashishini o'rnatishga imkon beradi va motorning joriy haqiqiy tezligini ko'rsatadi. Hech qanday kompyuter bo'lmasa, foydalanuvchi JOG rejimida vosita ustida klaviatura ishini ham bajarishi mumkin. Dvigatelning tezligini sozlash uchun ishlatiladi.
Mablag'lar jamg'armasi: Xitoy milliy tabiatshunoslik fondi (70271001)
Tizim tomonidan ishlab chiqilgan va boshqariladigan cho'tkasi bo'lmagan dvigatel, Hall elementini pozitsion axborot mexanizmi sifatida foydalanadi, bu esa manzil ma'lumoti va qaytarilish puls signalidan aylanish tezligini olish uchun ishlatiladi. Boshqariladigan yadro DSP nazorat tezligini to'plangan haqiqiy tezlikga mos ravishda to'g'rilaydi va tizimning motor tezligini yopiq-pastadir boshqaruvini amalga oshiradi. Bunga qo'shimcha ravishda, tizim, motorning haydovchi qurilma IGBT'sinden dolzarb ma'lumotlarni oladi. Ushbu uch ma'lumotni birlashtirib, barcha vosita tezlikni nazorat qilish tizimi ishonchli, barqaror va ishonchli ishlaydi.
2 ta tizim apparatini ishlab chiqish
Signal chiziqlari qismlari orasidagi bog'lanish optokupdka bilan ajratiladi va optokuplning ikkala uchi shakl 2da ko'rsatilgandek ulanadi. Bu erda ishlatiladigan optik chastotalar TLP521 bo'lib, 2500V izolyatsiya kuchlanishiga ega. Ushbu tizimda haydovchi qismi maksimal voltasi 300V, 2500V esa tizimning mutlaq xavfsizligini ta'minlaydi. Shakl 3da optokupdning ijobiy mantiqqa, ya'ni kirish 1 ga ulanishi va chiqish ham 1 bo'ladi. TLP521 ga qo'shimcha ravishda aloqa liniyasining ulanishida 6N127 bir nechta yuqori tezlikda optoelektron vositalar ishlatiladi.
2.1 Boshqarish bo'limi
Nazorat qismining asosiy qismini TMS320F2812 tashkil etadi. U ICETTEK-2812-B kartasini ishlab chiqarishda qo'llaniladi (DSP ishlab chiqarish kengashi 2812 bilan). DSP ga qo'shimcha ravishda, tashqi 5Vni 3.3V ga o'zgartiradigan kuch boshqarish chipi ham mavjud. tomonidan qo'llab-quvvatlanadi.
2812, tezlikni, hozirgi qayta besleme signalini va vosita manzilini qayta signalini yig'adi. DSP bu uch signalni tashqi boshqaruv signalini chiqarish uchun birlashtiradi. Haydash qismidan qaytarib yuborilgan haddan tashqari oqim signali 0, 1 signal. DSP ishlayotgan paytda bu signalni har doim kuzatib boradi. Tekshirilgandan so'ng, bu vosita haddan tashqari yuklangan va darhol vosita shikastlanmasligi uchun motorni aylanishini to'xtatish uchun signal beradi. Va hokim.
DSP tomonidan tezlikni nazorat qilish signallari chiqishi raqamli miqdor. Ushbu raqamli miqdor D / A bilan tezlikni tartibga solish uchun MC33035ga kuchlanish miqdoriga aylanadi. Tizim 12-bitli ketma-ket D / A (TLV5616) dan foydalanadi, so'ngra birinchi darajali kuchaytirgich (LM358) orqali chiqadigan kuchlanish turli motorlar talablariga muvofiq kuchaytirilishi mumkin.
TMS320F2812 bilan kompyuter o'rtasidagi aloqa 485 avtobus orqali amalga oshiriladi. Sanoat nazoratida 485 avtobus dasturi juda keng tarqalgan, uzatish masofasi uzoq va ishlash barqaror, shuning uchun tizim uzatish uchun 485 avtobusni tanlaydi.
2.2 haydovchi qismi
Haydovchi qismining boshqaruv qismi yadrosi MC33035 va haydovchi qurilmalari IR2183 va IRGP50B60PD1 bo'ladi. Drum qismining boshqaruv qismi yadro sifatida MC33035, vosita rotorining o'rnini IGBTni almashtirishni nazorat qilish uchun vosita zali tomonidan qaytariladigan manzilli signalga ko'ra farq qiladi.
IGBT ning yuqori davlat xususiyatlariga ega bo'lishiga qaramay, IGBTni darhol o'chirish oson emas. Nosozlik paytida, IGBT o'chirilganida kichik burr motorning qizib ketishiga va hatto yonib ketishiga olib kelishi aniqlandi. Bu IR2183 chiqish terminali va IGBT ulanishiga bog'langan qarshilik kabi elektron dizayndagi tegishli choralarni talab qiladi; tenglikni sinchkovlik bilan yo'naltirilganda va tartib nosimmetrik bo'lishi kerak bo'lsa, ko'proq e'tibor qaratish lozim.
Motorning tezligi MC33035 ning 11-pinli nazorat pimi tomonidan o'rnatiladi (xato signali kuchaytirgichi noto'g'ri kiritilgan). Ushbu zo'riqish bo'yicha, uch pastki tomondan haydovchi chiqqandan keyin nazorat qilish uchun ichki yurak urish tezligi modulasyonu (PWM) uzatish ishlab chiqaradi. Dvigatelning tezligi IGBT ning vaqtini o'zgartirish uchun chiqish pulsining kengligini o'zgartirish orqali o'rnatiladi.
2.3 displeyning qismi
Ko'rsatkich qismining asosiy boshqaruv komponenti AT89C51 bo'lib, buyruqlar displey qismi va haydovchi qismi o'rtasida AT89C51 va 2812 seriyali porti orqali (ya'ni, aloqa orqali) uzatiladi. Bir vaqtning o'zida ekranni ko'rsatish uchun zarur bo'lgan 5V kuchlanish nazorat bo'limi tomonidan ta'minlanadi.
Bu erda, tezlik, Hall chiqishi puls signalini yig'ish uchun AT89C51 ning sanash uchi tomonidan to'planadi. Ushbu signal chastotaga aylanadi va etti segmentli raqamli quvurli ekranga yuboriladi. Bu erda AT89C51 chastota o'lchagichi sifatida ishlaydi.
