www.diagram.com.ua
www.diagram.com.ua

Русский: Русская версия English: English version

Translate it!

+ Поиск по всему сайту
+ Поиск по журналам
+ Поиск по статьям сайта
+ Поиск по каталогу схем
+ Поиск по схемам СССР
+ Поиск по Библиотеке

ВСЕ СТАТЬИ А-Я

БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА
ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ
СПРАВОЧНИК
АРХИВ СТАТЕЙ

НОВОСТИ НАУКИ И ТЕХНИКИ, НОВИНКИ ЭЛЕКТРОНИКИ

ФОРУМЫ
ВАШИ ИСТОРИИ ИЗ ЖИЗНИ
ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ
ОТЗЫВЫ О САЙТЕ

КАРТА САЙТА

Бесплатная техническая библиотека РАЗДЕЛЫ БЕСПЛАТНОЙ ТЕХНИЧЕСКОЙ БИБЛИОТЕКИ:
Архив и лента новостей
Книги и сборники
Технические журналы
Архив статей и поиск
Схемы и сервис-мануалы
Электронные справочники
Русские инструкции
Радиоэлектронные и электротехнические устройства

СКАЧАЙТЕ БЕСПЛАТНО:

ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ БЕСПЛАТНО:
Автомобиль
Автомобильные электронные устройства
Аккумуляторы, зарядные устройства
Акустические системы
Альтернативные источники энергии
Антенны
Антенны КВ
Антенны телевизионные
Антенны УКВ
Антенные усилители
Аудио и видеонаблюдение
Аудиотехника
Блоки питания
Бытовая электроника
Бытовые электроприборы
Видеотехника
ВЧ усилители мощности
Галогенные лампы
Генераторы, гетеродины
Гирлянды
Гражданская радиосвязь
Детекторы напряженности поля
Дозиметры
Дом, приусадебное хозяйство, хобби
Зажигание автомобиля
Заземление и зануление
Зарядные устройства, аккумуляторы, батарейки
Защита электроаппаратуры
Звонки и аудио-имитаторы
Измерения, настройка, согласование антенн
Измерительная техника
Индикаторы, датчики, детекторы
Инструмент электрика
Инфракрасная техника
Кварцевые фильтры
Компьютерные интерфейсы
Компьютерные устройства
Компьютерный модинг
Компьютеры
Личная безопасность
Люминесцентные лампы
Медицина
Металлоискатели
Микроконтроллеры
Микрофоны, радиомикрофоны
Мобильная связь
Модернизация радиостанций
Модуляторы
Молниезащита
Музыканту
Начинающему радиолюбителю
Ограничители сигнала, компрессоры
Освещение
Освещение. Схемы управления
Охрана и безопасность
Охрана и сигнализация автомобиля
Охрана и сигнализация через мобильную связь
Охранные устройства и сигнализация объектов
Переговорные устройства
Передатчики
Передача данных
Предварительные усилители
Преобразователи напряжения, выпрямители, инверторы
Применение микросхем
Пускорегулирующие аппараты люминесцентных ламп
Работа с CAD-программами
Радиолюбительские расчеты
Радиолюбителю-конструктору
Радиоприем
Радиостанции портативные
Радиостанции, трансиверы
Радиоуправление
Разная бытовая электроника
Разные компьютерные устройства
Разные узлы радиолюбительской техники
Разные устройства гражданской радиосвязи
Разные электронные устройства
Разные электроустройства
Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы
Регуляторы тембра, громкости
Регуляторы тока, напряжения, мощности
Сварочное оборудование
Светодиоды
Синтезаторы частоты
Смесители, преобразователи частоты
Спидометры и тахометры
Справочник электрика
Справочные материалы
Стабилизаторы напряжения
Студенту на заметку
Телевидение
Телефония
Теория антенн
Техника QRP
Технологии радиолюбителя
Технология антенн
Трансвертеры
Узлы радиолюбительской техники
Усилители мощности
Усилители мощности автомобильные
Усилители мощности ламповые
Усилители мощности транзисторные
Усилители низкой частоты
Устройства защитного отключения
Фильтры и согласующие устройства
Цветомузыкальные установки
Цифровая техника
Часы, таймеры, реле, коммутаторы нагрузки
Электрику
Электрику. ПТЭ
Электрику. ПУЭ
Электрические схемы автомобилей
Электрические счетчики
Электричество для начинающих
Электробезопасность, пожаробезопасность
Электродвигатели
Электромонтажные работы
Электронный впрыск топлива
Электропитание
Электроснабжение
Электротехнические материалы

СТАТЬИ БЕСПЛАТНО:
Батарейки и аккумуляторы
Большая энциклопедия для детей и взрослых
Биографии великих ученых
Важнейшие научные открытия
Детская научная лаборатория
Должностные инструкции
Домашняя мастерская
Жизнь замечательных физиков
Заводские технологии на дому - простые рецепты
Инструменты и механизмы для сельского хозяйства
Искусство аудио
Искусство видео
История техники, технологии, предметов вокруг нас
И тут появился изобретатель
Конспекты лекций, шпаргалки
Личный транспорт: наземный, водный, воздушный
Любителям путешествовать - советы туристу
Мобильные телефоны
Моделирование
Опыты по физике
Опыты по химии
Нормативная документация по охране труда
Основы безопасной жизнедеятельности (ОБЖД)
Основы первой медицинской помощи (ОПМП)
Охрана труда
Параметры, аналоги, маркировка радиодеталей
Радио - начинающим
Секреты ремонта
Советы радиолюбителям
Строителю, домашнему мастеру
Справочная информация
Типовые инструкции по охране труда (ТОИ)
Функциональный состав импортных ТВ
Функциональный состав, пульты, шасси, эквиваленты импортных телевизоров
Чудеса природы. Увлекательное путешествие вокруг земного шара
Шпионские штучки
Электрик в доме
Эффектные фокусы и их разгадки

ЖУРНАЛЫ БЕСПЛАТНО:
Блокнот Радиоаматора
Домашний компьютер
Домашний ПК
КВ журнал
КВ и УКВ
Квант
Компьютерра
Конструктор
Левша
Моделист-конструктор
М-Хобби
Наука и жизнь
Новости электроники
Новый Радиоежегодник
Популярная механика
Радио
Радио Телевизия Електроника
Радиоаматор
Радиодело
Радиодизайн
Радиокомпоненты
Радиоконструктор
Радиолюбитель
Радиомир
Радиосхема
Радиохобби
Ремонт и сервис
Ремонт электронной техники
Сам
Сервисный центр
Силовые машины
Схемотехника
Техника - молодежи
Химия и жизнь
ЭКиС
Электрик
Электроника
Юный техник
Юный техник для умелых рук
Я - электрик
A Radio. Prakticka Elektronika
Amaterske Radio
Chip
Circuit Cellar
Electronique et Loisirs
Electronique Pratique
Elektor Electronics
Elektronika dla Wszystkich
Elektronika Praktyczna
Everyday Practical Electronics
Evil Genius
Funkamateur
Nuts And Volts
QEX
QST
Radiotechnika Evkonyve
Servo
Stereophile

КНИГИ СЕРИЙНЫЕ БЕСПЛАТНО:
Библиотека по автоматике
Библиотека электромонтера
Библиотечка Квант
Библиотечка электротехника
Знай и умей
Массовая радиобиблиотека

КНИГИ ПО РАДИОТЕХНИКЕ И ЭЛЕКТРОНИКЕ БЕСПЛАТНО:
Автомобиль
Аппаратура СВЧ
Запись и воспроизведение звука
Ламповая аппаратура
Начинающему радиолюбителю
Охрана и безопасность
Радиолокация, навигация
Радиотехнические технологии
Радиоуправление, моделизм
Робототехника
Схемотехника
Теоретическая электроника, радиотехника
Усилители
Цифровая обработка сигналов
Электроника в быту
Электроника в медицине
Электроника в науке
Электроника для музыканта

КНИГИ ПО РЕМОНТУ БЕСПЛАТНО:
Ремонт аудиотехники
Ремонт бытовая техники
Ремонт видеотехники
Ремонт телевизоров ламповых
Ремонт телевизоров полупроводниковых
Ремонт мониторов
Ремонт оргтехники
Ремонт радиоприемников
Ремонт телефонов и факсов
Спутниковое телевидение
Теория телевидения
Теория ремонта электроники

КНИГИ ПО ИЗМЕРЕНИЯМ БЕСПЛАТНО:
Измерения и метрология
Измерительная аппаратура
Измерительная техника. Схемы и описания

КНИГИ ПО СВЯЗИ БЕСПЛАТНО:
Антенны
Аппаратура любительской радиосвязи
Линии связи, передача данных
Мобильные телефоны
Теория и практика радиосвязи

КНИГИ ПО ЭЛЕКТРИКЕ БЕСПЛАТНО:
Автоматика, автоматизация, управление
Аккумуляторы, элементы питания, зарядные устройства
Альтернативные источники энергии
Источники питания, стабилизаторы, преобразователи
Молниезащита
Осветительная аппаратура
Охрана труда, электробезопасность, пожаробезопасность
Релейная защита
Сварка, сварочное оборудование
Теория электротехники
Устройства телемеханики
Электрику, электромонтажнику, электромеханику
Электрические сети, воздушные и кабельные линии
Электродвигатели
Электрооборудование
Электропривод
Электростанции, подстанции
Электротехнические справочники
Энергетика, электроснабжение

СБОРНИКИ БЕСПЛАТНО:
В помощь радиолюбителю
Радиоаматор-лучшее
Радиоежегодник

СПРАВОЧНИКИ БЕСПЛАТНО:
Зарубежные микросхемы и транзисторы
Измерительная техника. Схемы и описания
Медицинская аппаратура
Механизмы импортной аудио и видеоаппаратуры
Прошивки зарубежной аппаратуры
Пульты ДУ импортных телевизоров
Радиокомпоненты Atmel
Радиокомпоненты Cirrus Logic
Радиокомпоненты Maxim
Радиокомпоненты Microchip
Радиокомпоненты Mitsubishi
Радиокомпоненты Motorola
Радиокомпоненты National Semiconductor
Радиокомпоненты Panasonic
Радиокомпоненты Philips
Радиокомпоненты Rohm
Радиокомпоненты Samsung
Радиокомпоненты Sharp
Радиокомпоненты Sony
Радиокомпоненты Toshiba
Соответствие моделей и шасси телевизоров
Строчные трансформаторы HR
Строчные трансформаторы Konig

СХЕМЫ И СЕРВИС-МАНУАЛЫ БЕСПЛАТНО:
Бытовая техника Beko
Бытовая техника Braun
Бытовая техника Candy
Бытовая техника Elenberg
Бытовая техника Elica
Бытовая техника Gorenje
Бытовая техника Hansa
Бытовая техника Merloni
Бытовая техника SEB
Бытовая техника Snaige
Бытовая техника Stinol
Бытовая техника Universal
Бытовая техника Whirpool

Зарубежные DVD-плееры
Зарубежные автомагнитолы
Зарубежная аудиоаппаратура
Зарубежные видеокамеры
Зарубежные видеомагнитофоны и видеоплееры
Зарубежные мониторы
Зарубежные моноблоки
Зарубежные телевизоры
Зарубежные телефоны
Зарубежные факсы

Мобильники Benq-Siemens
Мобильники Eastcom
Мобильники Ericsson
Мобильники Fly Bird
Мобильники LG
Мобильники Maxon
Мобильники Mitsubishi
Мобильники Motorola
Мобильники Nokia
Мобильники Panasonic
Мобильники Pantech
Мобильники Samsung
Мобильники Sharp
Мобильники Siemens
Мобильники Sony-Ericsson
Мобильники TCL
Мобильники Voxtel

Отечественные телевизоры
Отечественная аудиоаппаратура

Справочники по вхождению в режим сервиса

Схемы блоков питания импортных телевизоров и видеотехники

Телевизоры Avest
Телевизоры Beko
Телевизоры, аудио, видеотехника Elenberg, Cameron, Cortland
Телевизоры Erisson
Телевизоры Rainford
Телевизоры Roadstar
Телевизоры Rolsen
Телевизоры Vestel
Телевизоры Витязь
Телевизоры Горизонт
Телевизоры Рекорд
Телевизоры Рубин

Станки металлообрабатывающие
Электроинструмент Bocsh
Электроинструмент Makita

БЕСПЛАТНЫЙ АРХИВ СТАТЕЙ
(150000 статей в Архиве)

АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ СТАТЕЙ:
Библиотечка Квант указатель
Библиотека по автоматике указатель
Библиотека электромонтера указатель
Библиотечка электротехника указатель
Блокнот Радиоаматора указатель
В помощь радиолюбителю указатель
Знай и умей указатель
Массовая радиобиблиотека указатель
КВ и УКВ указатель
КВ журнал указатель
Квант указатель
Конструктор указатель
Моделист-конструктор указатель
Наука и жизнь указатель
Новости электроники указатель
Новый Радиоежегодник указатель
Популярная механика указатель
Радио указатель
Радиоаматор указатель
Радиоаматор-лучшее указатель
Радиоежегодник указатель
Радиодело указатель
Радиодизайн указатель
Радиокомпоненты указатель
Радиоконструктор указатель
Радиолюбитель указатель
Радиомир указатель
Радиосхема указатель
Радиохобби указатель
Ремонт и сервис указатель
Ремонт электронной техники указатель
Сам указатель
Сервисный центр указатель
Силовая электроника указатель
Схемотехника указатель
Техника - молодежи указатель
Химия и жизнь указатель
ЭКиС (Электронные компоненты и системы) указатель
Электрик указатель
Электроника указатель
Юный техник указатель
Я - электрик указатель

СПРАВОЧНИК БЕСПЛАТНО

ПАРАМЕТРЫ РАДИОДЕТАЛЕЙ БЕСПЛАТНО

ДАТАШИТЫ БЕСПЛАТНО

ПРОШИВКИ БЕСПЛАТНО

РУССКИЕ ИНСТРУКЦИИ БЕСПЛАТНО


Стол заказов СТОЛ ЗАКАЗОВ:

СХЕМЫ ПОД ЗАКАЗ:
Импортные DVD
Импортные автоаудио
Импортные аудио
Импортные видеокамеры
Импортные видеомагнитофоны
Импортные кондиционеры
Импортные мониторы
Импортные моноблоки
Импортные проекторы
Импортные СВЧ-печи
Импортная спутниковая аппаратура
Импортные стиральные машины
Импортные телевизоры
Импортные телефоны
Импортные факсы
Импортные фотоаппараты
Импортные холодильники

Отечественные автоаудио
Отечественные видеомагнитофоны
Отечественные магнитофоны
Отечественные мониторы
Отечественные приборы
Отечественные радиолы
Отечественные радиоприемники
Отечественные усилители
Отечественные цветные телевизоры
Отечественные черно-белые телевизоры
Отечественные электрофоны


Бонусы БОНУСЫ:

НА ДОСУГЕ:
Интерактивные флеш-игры
Игры он-лайн
Ваши истории
Знаете ли Вы, что...
Зрительные иллюзии
Веселые задачки
Каталог Вивасан
Палиндромы
Сборка кубика Рубика

ИСТОРИИ ИЗ ЖИЗНИ

ССЫЛКИ

ДОБАВИТЬ В ЗАКЛАДКИ

Оставить отзыв о сайте

ДИАГРАММА
© 2000-2017

Дизайн и поддержка:
Александр Кузнецов

Техническое обеспечение:
Михаил Булах

Программирование:
Данил Мончукин

Маркетинг:
Татьяна Анастасьева

Перевод:
Наталья Кузнецова

Контакты

При использовании материалов сайта обязательна ссылка на http://www.diagram.com.ua

сделано в Украине
сделано в Украине

Диаграмма. Бесплатная техническая библиотека

Бесплатная техническая библиотека Бесплатная техническая библиотека Как скачивать файлы с сайта? Как скачивать файлы с сайта? Добавить в закладки, оставить отзывДобавить в закладки, оставить отзыв

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники. Большая подборка статей со схемами, иллюстрациями, комментариями Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Бесплатная библиотека / Схемы радиоэлектронных и электротехнических устройств

Микроконтроллерный регулятор частоты вращения коллекторного электродвигателя

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Электродвигатели

Комментарии к статье Комментарии к статье

Во многих приводах, в частности бытовых электроприборов, широко применяются коллекторные электродвигатели с последовательным возбуждением. Известны многочисленные варианты регуляторов частоты вращения таких двигателей с использованием управляемых выпрямителей на тиристорах (см., например, книгу "Тиристоры. Технический справочник"/Пер. с англ. В. А. Лабунцова и др. - М.: Энергия, 1971).

Применение в указанных устройствах микроконтроллеров (МК) с реализацией основных функций управления электроприводом на программном уровне открывает качественно новые возможности. Регулятор при этом получается достаточно универсальным с возможностью настройки на управление различными вариантами электроприводов или других нагрузок изменением записанной в памяти МК программы.

В статье описывается разработанный авторами вариант такого регулятора на базе МК PIC16F84 фирмы Microchip Technology.

В предлагаемом устройстве использован импульсный метод регулирования напряжения в цепях постоянного тока, получивший широкое распространение, в частности, в электроприводе транспортных средств [1].

Суть метода заключается в том, что напряжение на двигатель подается импульсами с большой частотой следования посредством бесконтактного ключевого элемента. В течение импульса продолжительностью tи (рис. 1) к электродвигателю приложено полное напряжение источника питания U и ток в цепи двигателя нарастает, а в течение паузы tn напряжение отключено, а ток под действием ЭДС самоиндукции постепенно спадает, замыкаясь через цепь блокирующего диода. Среднее значение напряжения Ucp на зажимах электродвигателя, а следовательно, и его частоту вращения регулируют изменением коэффициента заполнения К3, равного отношению длительности импульса tи к периоду коммутации Т=tи + tn: UCP = K3U; K3 = tи /T. (1)

Микроконтроллерный регулятор частоты вращения коллекторного электродвигателя

Для уменьшения амплитуды пульсаций тока и расширения диапазона регулирования применено широтно-частотное управление ключевым элементом с одновременным изменением продолжительности периода коммутации согласно соотношению Т = Тмин/4К3(1-К3), (2) где Тмин - минимально допустимое время коммутации, определяемое характеристиками ключевого элемента и быстродействием микроконтроллера; в данной случае Тмин принято равным 2,5 мс.

Для демонстрации возможностей микроконтроллерного управления электроприводом в предлагаемом устройстве реализован следующий набор выполняемых функций:

- регулирование частоты вращения изменением коэффициента заполнения К3 в интервале 0...100 % с шагом 2 %. Механическая характеристика электропривода (зависимость частоты вращения от момента на валу) при этом мягкая: с ростом нагрузки частота вращения снижается, что защищает электродвигатель и источник питания от перегрузок;

- поддержание заданной частоты вращения с точностью ±5 % с использованием принципа замкнутого управления по отклонению: фактическое значение частоты вращения сравнивается с заданным, и при наличии отклонения программно изменяется К3 до устранения возникшего отклонения;

- изменение направления вращения вала (реверс) электродвигателя;

- формирование сигнала на включение тормозного элемента при остановке привода;

- автоматическое отключение электродвигателя по сигналам датчиков аварийного режима (при использовании таковых), а также при сбоях в выполнении программы;

- возможность управления двумя электродвигателями с временным сдвигом импульсов питающего напряжения;

- учет и хранение в энергонезависимой памяти МК информации о суммарном времени работы привода;

- визуальная индикация выбранного алгоритма управления (со стабилизацией частоты вращения или без нее) и направления вращения, а также величин коэффициента заполнения, заданной и фактической частот вращения.

В конкретных применениях некоторые из названных функций могут не использоваться.

Принципиальная схема устройства управления электродвигателем изображена на рис. 2. Его основа - МК DD1, работающий на тактовой частоте 10 МГц. Органами управления являются кнопки SB1 ("Вперед"), SB2 ("Стоп") и SB3 ("Назад"), подсоединенные к разрядам RB0 - RB2 порта В МК. Параллельно кнопке SB2 при необходимости можно подключить выход датчика тока нагрузки, который при превышении установленного токового порога будет отключать привод от источника питания.

Микроконтроллерный регулятор частоты вращения коллекторного электродвигателя

В качестве ключевого элемента применен мощный составной транзистор КТ834В (VT2). Благодаря большому коэффициенту передачи тока базы управление им осуществляется непосредственно напряжением с выхода RB4 порта В через токоограничительный резистор R5.

Программой управления предусмотрена возможность одновременного управления вторым электродвигателем с подсоединением входа аналогичного ключевого элемента к выводу RB5. При этом с целью уменьшения пульсаций тока в цепи источника импульсы напряжения для второго двигателя формируются с временным сдвигом, равным продолжительности импульса tи, как показано на рис. 1, а и б.

В качестве ключей в устройстве можно применить мощные полевые или гибридные силовые транзисторы с подключением цепей управления непосредственно к выводам МК [2], что позволяет использовать регулятор в силовых электроприводах мощностью до сотен киловатт, например, в электрифицированных транспортных средствах.

Реверс электродвигателя осуществляется изменением направления тока в обмотке возбуждения электродвигателя LM1 с помощью переключающих контактов реле К1. Его обмотка включена в коллекторную цепь транзистора VT1, управляемого напряжением с выхода RB3 МК.

В регуляторе применено реле РЭН18 (паспорт РХ4.564.505) с четырьмя переключающими контактами (для повышения надежности в каждой из групп К1.1 и К1.2 параллельно соединены по два контакта). Переключение контактов происходит при обесточенном электродвигателе (К3 = 0), что существенно снижает требования к их коммутационной способности.

В зависимости от номинального тока электродвигателя для переключения обмотки возбуждения может потребоваться применение более мощного коммутационного устройства. При управлении нереверсивным электроприводом необходимость в использовании указанных элементов вообще отпадает.

Программой предусмотрено формирование на выходе RB6 МК сигнала, включающего тормозной элемент для быстрой остановки привода при выключении либо для ограничения частоты вращения в режиме стабилизации при отрицательных нагрузках на валу электродвигателя. Если такого элемента нет, указанный сигнал просто не используют.

На вывод RB7 поступают импульсы от фотоэлектрического датчика частоты вращения. Он состоит из излучающего диода ИК диапазона VD5, фотодиода VD6, усилителя на транзисторе VT3 [3] и закрепленного на валу электродвигателя диска с двумя диаметрально расположенными отверстиями диаметром около 10 мм. При вращении вала ИК лучи дважды за один оборот на короткое время освещают фотодиод, и в цепи коллектора транзистора VT3 формируются импульсы напряжения. Поступая на вход RB7, они вызывают прерывания МК от порта В. По этим прерываниям МК измеряет время каждого оборота вала двигателя и переводит измеренный интервал в частоту вращения, нормированную относительно номинальной в процентах. В данном случае за 100 % принята частота вращения 3000 мин-1.

Если коэффициент заполнения достиг нуля (отключение питания), а двигатель продолжает вращаться с угловой частотой, превышающей заданную, МК выдает исполнительному устройству команду на торможение через разряд RB6 порта В.

Настроенный на вывод пятиразрядный порт А используется для управления в динамическом режиме семью разрядами цифрового индикатора HG1. Через разряд RA3 на вход С1 двоичного счетчика DD3 поступает информация (в виде соответствующего числа импульсов) об отображаемой десятичной цифре, а через разряд RA4 осуществляется обнуление счетчика. Дешифратор DD4 преобразует двоичный код на выходе счетчика в код семиэлементного индикатора.

С выводов RAO-RA2 МК на адресные входы дешифратора DD2 поступает в двоичном коде номер разряда индикатора HG1, в котором должно отображаться содержимое счетчика DD4. Напряжения на выходах 0 - 6 дешифратора последовательно активизируют соответствующие разряды индикатора, обеспечивая отображение семи цифр, а в интервалах формирования напряжения на неиспользуемом выходе дешифратора индикация отключена и производится загрузка отображаемой цифры в счетчик.

При включении устройства происходит автоматический сброс МК и начинается выполнение записанной в его памяти программы. Производится начальная инициализация МК и управляющей программы: настраиваются предделитель таймера/счетчика и линии портов А и В на ввод/вывод, заносятся необходимые начальные константы в используемые переменные, разрешаются прерывания от таймера/счетчика и от изменения уровня входного напряжения в разряде RB7 порта В. После этих действий программа циклически выводит информацию на цифровой индикатор HG1 и опрашивает состояния кнопок SB1-SB3.

Управление электроприводом может происходить по двум алгоритмам, выбираемым пользователем.

Включен режим стабилизации. Пользователь задает необходимую частоту вращения вала двигателя, а МК несколько раз в секунду измеряет реальную частоту вращения и в зависимости от результата корректирует коэффициент заполнения К3 таким образом, чтобы поддерживать заданную частоту независимо от перепадов питающего напряжения и изменения момента сопротивления на валу электродвигателя.

Для включения режима стабилизации необходимо при остановленном приводе нажать одновременно кнопки SB2 ("Стоп") и SB1 ("Вперед"), для выключения - SB2 ("Стоп") и SB3 ("Назад"). На индикатор в этом режиме выводится информация в формате 5_XXX_YYV, где 5 - признак того, что МК работает в режиме стабилизации, XXX - текущий коэффициент заполнения в процентах от 0 до 100 % с шагом 2 %, сформированный МК для поддержания заданной частоты вращения, a YYY - заданная частота вращения привода в процентах от номинальной в интервале от 0 до 100 % с шагом 5 %.

Режим стабилизации отключен. Пользователь задает необходимый коэффициент заполнения К3. Сигнал обратной связи по частоте вращения не используется. На индикатор выводится информация в формате XXX_YYY, где XXX - измеренная текущая частота вращения вала электродвигателя (измеряется несколько раз в секунду), a YYY - заданный коэффициент заполнения К3 от 0 до 100 % с шагом 2 %.

С помощью встроенного в МК таймера/счетчика программа подсчитывает отработанное двигателем время в минутах, периодически сохраняя его значение в энергонезависимой памяти данных. Соответствующая информация выводится на индикатор после нажатия на кнопку SB2 при остановленном приводе. По достижении счетчиком минут значения 8192 (около 136,5 ч) происходит его обнуление.

Импульсы управления двумя силовыми ключами формируются МК на выходах RB4, RB5 по прерываниям от таймера/счетчика в последовательности, приведенной на рис. 1. Как следствие, при К3 ≤ 0,5 в каждый момент к источнику питания подключен только один из двух двигателей, а при К3 > 0,5 происходит частичное наложение токов потребления электродвигателей, что улучшает режим работы источника питания.

Константы, необходимые для формирования временных интервалов согласно соотношениям (1), (2) и рис. 1, загружаются в таймер из таблицы, размещенной в памяти программ МК. Адрес в таблице определяется по требуемой величине коэффициента заполнения К3.

Коды "прошивки" ПЗУ МК приведены в таблице.

Микроконтроллерный регулятор частоты вращения коллекторного электродвигателя

(нажмите для увеличения)

В случае непредвиденного поведения управляющей программы, вызванного любыми причинами, по команде сторожевого таймера производятся сброс МК и экстренная остановка привода.

Исходный текст программы

При программировании МК в байте конфигурации должна быть указана следующая информация: тип генератора - HS, Watchdog timer и Power-up timer - включены. Программа рассчитана на максимально допустимую частоту вращения 3000 мин -1 Для изменения этого значения нужно задать другие константы в процедуре ее измерения (см. комментарии в тексте исходной программы).

Кроме того, значение максимальной частоты вращения можно ступенчато изменять, варьируя число отверстий в диске таходатчика. Например, для получения максимальной частоты 1500 мин -1 необходимо просверлить четыре отверстия.

Для питания низковольтной части регулятора можно использовать любой маломощный источник, обеспечивающий напряжение 5 В при токе до 150 мА. МК PIC16F84 без изменений в управляющей программе может быть заменен более дешевым PIC16C84, также рассчитанным на работу с тактовой частотой 10 МГц. В качестве цифрового индикатора HG1 можно использовать любой другой с аналогичным управлением. Диоды выпрямительного моста VD3, транзистор VT2 и контакты реле К1 определяют максимальную мощность привода, который может управляться регулятором.

Регулятор был испытан в работе с универсальным коллекторным электродвигателем мощностью 400 Вт. При этом транзистор VT2 был установлен на теплоотводе с общей площадью охлаждающей поверхности около 100 см2.

Правильно собранный из исправных компонентов регулятор при безошибочно запрограммированном МК не нуждается в наладке.

Описанное устройство можно использовать не только для управления частотой вращения электроприводов, но и для поддержания заданных значений других физических параметров, например, температуры в комнате, инкубаторе, бассейне, аквариуме или других объектах. В подобном случае вместо датчика частоты вращения к входу RB7 МК подключают преобразователь температура-частота. Неиспользуемые разряды порта В можно запрограммировать на управление другими внешними устройствами, например, включающими вентиляцию в помещении при перегреве воздуха, освещение и компрессор в аквариуме через определенные интервалы времени и т. п. Все это требует внесения минимальных изменений в программу управления.

Литература

  1. Бирзниекс Л. В. Импульсные преобразователи постоянного тока. - М.: Энергия, 1974.
  2. Энергетическая электроника. Справочное пособие: Пер. с нем./Под ред. В. А. Лабунцова. - М.: Энергоатомиздат, 1987.
  3. Баянов К. Счетчик расхода магнитной ленты. - Радио, 1994, № 5, с. 5-7.

Автор: С.Коряков, Ю.Сташинов, г.Шахты Ростовской обл.

Смотрите другие статьи раздела Электродвигатели.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

Рекомендуем скачать в нашей Бесплатной технической библиотеке:

журналы Elektronika Praktyczna 2002 (архив за год)

журналы Техника - молодежи 1996 (архив за год)

книга Автоматические системы и приборы с шаговыми двигателями. Исмаилов Ш.Ю., 1968

книга Приемники на любительской выставке. Экспонаты 8-й Всесоюзной радиовыставки. Гинзбург З.Б. (ред), 1950

статья Однодиапазонная антенна быстрого развертывания

статья Схема, распиновка (распайка) кабеля Alcatel BE-1/3/4/5

справочник Вхождение в режим сервиса зарубежных телевизоров. Книга №3

Error connecting to server!