De toepassing van DC-motoren snelheidscontrolesysteem

  De toepassing van DC-motortoerentalregeling

 

De DC-regelaar is het apparaat voor het aanpassen van de snelheid van de DC-motor. Het bovenste uiteinde is verbonden met de wisselstroomvoeding, het onderste uiteinde is verbonden met de gelijkstroommotor en de gelijkstroomregelaar zet de wisselstroom om in twee gelijkstroomvoedingen, één ingang naar het neodymium van de gelijkstroommotor, helemaal Ingang naar de DC-motoranker (rotor), past de DC-regelaar de DC-motorsnelheid aan door de DC-spanning van de armatuur te regelen.   De toepassing van DC-motortoerentalregeling. Tegelijkertijd geeft de DC-motor een feedbackstroom aan de regelaar. De regelaar bepaalt de snelheid van de DC-motor op basis van de feedbackstroom. Indien nodig wordt de uitgangsspanning van het anker gecorrigeerd om de motorsnelheid opnieuw aan te passen.

Het snelheidscontroleschema van de DC-motor heeft over het algemeen de volgende drie methoden:

1. Verander de armatuurspanning;
2. Wijzig de excitatieswikkelspanning;
3. Wijzig de weerstand van de ankerlus.

  De toepassing van DC-motortoerentalregeling. Met behulp van een single-chip microcomputer om het schakelen van de DC-motor te regelen, waarbij in het algemeen de methode voor het aanpassen van de ankerspanning wordt gebruikt, worden de PWM1 en PWM2 bestuurd door de single-chip microcomputer om een ​​variabele puls te genereren, zodat de spanning op de motor is ook een pulsspanning met een variabele breedte. Volgens de formule

U = AVCC

  De toepassing van DC-motortoerentalregeling. Waar: U is de ankerspanning; a is de duty-cycle van de puls (0 <a <1); VCC DC-spanningsbron, hier 5V.

De ankerspanning van de motor wordt bestuurd door de uitgangspuls van de single-chip microcomputer en het schakelen van de DC-motor wordt gerealiseerd door de pulsbreedtemodulatietechnologie (PWM).

Omdat in het H-brugcircuit de motor alleen kan worden aangedreven wanneer de niveaus PWM1 en PWM2 tegenover elkaar liggen, dat wil zeggen wanneer PWM1 en PWM2 beide hoog of laag zijn, ze niet kunnen werken, dus de werkelijke pulsbreedte in het bovenstaande figuur. Voor B,

  De toepassing van DC-motortoerentalregeling. We stellen de periode van de PWM-golf in op 1ms, en de duty cycle is instelbaar met 100 stappen (het verschil tussen elk niveau is 10%), zodat de timer T0 elke 0.01ms een timeronderbreking genereert en de cyclus van de volgende ingaat PWM-golf om de 100 keer. In de bovenstaande afbeelding is de duty cycle 60%, dat wil zeggen, de uitgangspuls is 0.6ms en de uit-puls is 0.4ms, dus de armatuurspanning is 5 * 60% = 3V.

We hebben het over voorwaartse en achterwaartse rotatie.   De toepassing van DC-motortoerentalregeling. Als we slechts in één richting draaien, hoeven we alleen PWM1 in te stellen op hoog of laag niveau, en alleen de pulsverandering van een ander PWM2-niveau te wijzigen, zoals hieronder getoond. Q4 is ingeschakeld, Q3 is gesloten, de motor kan de rotatiesnelheid alleen met de klok mee aanpassen)

Na het continu verkennen en verwijzen naar het ontwerp van de master, is de stappenmotorbesturing van de single-chip microcomputer eindelijk voltooid en kan de real-time voorwaartse en achterwaartse rotatie, versnelling en vertraging van de stappenmotor worden gerealiseerd.

     De toepassing van DC-motortoerentalregeling   Wat betreft het werkingsprincipe van de stappenmotor, ik geloof dat veel mensen al weten dat deze keer een vier-fasen stappenmotor is, die vier-fasen acht-shot werkmodus gebruikt, namelijk: A-AB-B-BC-C- CD-D -DA-A

DC-motortoerentalregeling kan worden onderverdeeld in excitatiebesturingsmethode en ankerspanningbesturingsmethode. Excitatiebesturing wordt spaarzaam gebruikt en armatuurspanningsbesturing wordt in de meeste toepassingen gebruikt.   De toepassing van DC-motortoerentalregeling. Met de vooruitgang van de vermogenselektronica-technologie kan het veranderen van de armatuurspanning op verschillende manieren worden bereikt, waaronder pulsbreedtemodulatie (PWM) een veelgebruikte methode is om de armatuurspanning te veranderen. De methode is om de ankerspanning U van de DC-motor aan te passen door de verhouding tussen de inschakeltijd van de motorankerspanning en de bekrachtigingsperiode (dwz de werkingsverhouding) te wijzigen, waardoor de motorsnelheid wordt geregeld.

 

  De toepassing van DC-motortoerentalregeling. De driehoekige golfgenerator wordt gebruikt om een ​​driehoekige golf UT met een bepaalde frequentie te genereren, die door de opteller wordt toegevoegd aan het ingangscommandosignaal UI om een ​​signaal UI UT te genereren, dat vervolgens naar de comparator wordt gestuurd. De comparator is een opamp die werkt in een open-lus-toestand met een extreem hoge open-lus-versterking en beperkende schakelkarakteristieken. Een kleine verandering in het signaalverschil tussen de twee ingangen zorgt ervoor dat de comparator een overeenkomstig schakelsignaal afgeeft. Over het algemeen is de negatieve ingang van de comparator geaard en wordt het signaal UI UT ingevoerd vanaf de positieve aansluiting. Wanneer UI UT> 0, geeft de comparator een positief niveau van volledige amplitude af; wanneer UI UT0, geeft de comparator een negatief niveau van volledige amplitude af.  De toepassing van DC-motortoerentalregeling.

Het modulatieproces van de signaalgolfvorm door de spanningspulsbreedteconvertor wordt getoond in figuur 2. Vanwege de beperkende karakteristieken van de comparator verandert de amplitude van het uitgangssignaal US niet, maar de pulsbreedte varieert met de UI. De frequentie van de VS wordt bepaald door de frequentie van de driehoekige golf.

Wanneer het opdrachtsignaal UI = 0 is het uitgangssignaal US een rechthoekige puls met gelijke positieve en negatieve pulsbreedten. Eerst wordt het logische besturingssignaal van de motor afgegeven door de microcomputer met enkele chip, hoofdzakelijk omvattende het draairichtingssignaal van de motor Dir, het motortoerentalregelsignaal PWM en het motorremsignaal Rem. De pulsbreedtemodulatie wordt vervolgens uitgevoerd door de TL 494 en het uitgangssignaal stuurt het H-brugstroomcircuit aan om de DC-motor aan te drijven.   De toepassing van DC-motortoerentalregeling. De H-brug bestaat uit vier krachtige FET's die de besturing van de motor veranderen en het stuursignaal versterken.

In het circuit dat de PWM-regeling van de motor realiseert, gebruikt het systeem TL494-chip en het interne circuit bestaat uit referentiespanningsgeneratiecircuit, oscillatiecircuit, intermitterend periodecorrectiecircuit, twee foutversterkers, pulsbreedtemodulatiecomparator en uitgangscircuit, enz., TL494-chip Op grote schaal gebruikt in single-ended voorwaartse dubbele buis, halfbrug, volledige brug schakelvoedingen.   De toepassing van DC-motortoerentalregeling. Alle pulsbreedtemodulatiecircuits zijn geïntegreerd. De chip heeft een ingebouwde lineaire zaagtandoscillator met slechts twee externe oscillerende componenten (een weerstand en een condensator). Ingebouwde foutversterker. Weigert intern de 5V-referentiespanningsbron. De dode tijd kan worden aangepast. De ingebouwde vermogenstransistor biedt 500mA-aandrijfmogelijkheden. Druk of trek twee uitvoermethoden.