Investigación sobre el sistema de Control de velocidad Motor DC sin escobillas basado en DSP

- Dec 15, 2018-

Investigación sobre el sistema de Control de velocidad Motor DC sin escobillas basado en DSP

Motores sin cepillo de la C.C. han atraído la atención de estudiosos dedicada a sistemas de motor y de impulsión desde la década de 1970. Hay muchas formas de estructura de control de la impulsión del motor. En los últimos años, los eruditos extranjeros han centrado en la fluctuación del par de motores de corriente continua y sus problemas de control. El circuito de control digital con el solo de la viruta del microordenador como la base tiene capacidad de control de velocidad fuerte, pero sólo puede realizar el control digital del anillo exterior del sistema, y el DSP puede realizar el control digital.

La serie TMS320C28x es últimos 32 bits punto fijo chip DSP de TI, que tiene la señal digital de procesamiento de capacidad, capacidad de gestión de tiempo de gran alcance y función de control embebido, especialmente conveniente para la medición y control de proceso de datos a gran escala [1 ].

En el sistema sin escobillas DC máquina velocidad control, para habilitar el depurador conocer la información de funcionamiento del sistema en tiempo real, es necesario recabar cierta información como la velocidad del motor y de la armadura actual en tiempo real y realizar análisis de datos y procesamiento [2]. El proceso de control es complicado, y el algoritmo de control tiene una gran cantidad de cálculo. Por lo tanto, el sistema selecciona el chip DSP TMS320F2812 con capacidad fuerte de procesamiento de datos como la base del control y luego combina el chip integrado de control especial de MC33035 para diseñar y fabricar un gobernador de motor DC sin escobillas.

estructura del 1 sistema

Este sistema está dirigido a alta velocidad motor DC sin escobillas. En principio, el límite de la velocidad del motor no es limitado. La velocidad máxima del motor utilizada en el experimento es de 50.000 rpm y la potencia del motor es de 5kw.

La comunicación y modos JOG (manual) están diseñados para la operación fácil de usar durante el diseño del sistema. El modo de comunicación permite al usuario convenientemente operar el motor delante del ordenador, configurar la velocidad máxima y aceleración del motor y mostrar la velocidad real del motor. Cuando no hay ninguna computadora, el usuario también puede realizar la operación del teclado en el motor a modo de lanzadera. Permite configurar la velocidad del motor.

Fondo de financiamiento: Fundación de nacional Ciencias naturales de China (70271001)

El motor sin cepillo de la C.C. diseñado y controlado por el sistema utiliza el elemento Hall como un mecanismo de retroalimentación de posición para obtener información de la posición y velocidad de rotación de la señal de pulso de retroalimentación. La base del control DSP corrige la velocidad de control según la velocidad real recogida y realiza el control de lazo cerrado de la velocidad del motor del sistema. Además, el sistema obtiene información actual del dispositivo de accionamiento IGBT del motor. Mediante la combinación de estos tres informes, el sistema de control de velocidad del motor todo funciona segura, estable y confiable.

diseño de hardware del sistema 2

La conexión de las líneas de señales entre las partes está separada por el optoacoplador, y los dos extremos del optoacoplador se conectan como se muestra en la figura. El optoacoplador utilizado aquí es el TLP521, que tiene una tensión de aislamiento de 2500V. En este sistema, la tensión máxima de la pieza de la impulsión es de 300V y 2500V puede garantizar la seguridad absoluta del sistema. En la figura 3, el optoacoplador es conectado en una lógica positiva, es decir, entrada 1 y la salida también es 1. Además de TLP521, varios 6N127 de optoacopladores de alta velocidad se utilizan en la conexión de la línea de comunicación.

2.1 sección de control

La parte central de la parte de control es TMS320F2812. Se utiliza en la producción de una placa de ICETTEK-2812-B (Junta de desarrollo DSP con 2812). Además de la DSP, es un chip de gestión de energía que convierte el external 5V a 3.3V. Funciona con.

El 2812 recoge la velocidad, señal de retroalimentación de corriente y señal de retroalimentación de la posición del motor. El DSP combina estas tres señales a la salida de la señal de control externo. La señal de sobrecorriente alimentada de la parte motriz es un 0, 1 señal. El DSP siempre controla esta señal cuando está trabajando. Una vez que se controla, significa que el motor está sobrecargado y que inmediatamente da una señal para detener el motor de rotación, para no dañar el motor. Y el gobernador.

La salida de señal de control de velocidad por el DSP es una cantidad digital. Esta cantidad digital se convierte en una cantidad de tensión por la D/A la MC33035 para regulación de velocidad. El sistema utiliza 12 bits serie D un (TLV5616), seguida por una amplificación de la primera etapa (LM358), para que la tensión de salida puede ampliarse según los requisitos de diversos motores.

Comunicación entre el TMS320F2812 y el PC se realiza mediante bus 485. En control industrial, la aplicación de 485 bus es muy común, la distancia de transmisión es larga y el funcionamiento es estable, por lo que el sistema selecciona el bus 485 para la transmisión.

parte de la unidad 2.2

Es de la base del control de la parte de controlador MC33035, y los dispositivos de conducción son IR2183 y IRGP50B60PD1. Como la base del control de la parte motriz, MC33035 distingue la posición del rotor del motor según la señal de posición alimentado por el motor Hall para el control de la conmutación de los IGBT.

Aunque el IGBT tiene las características en estado superior, es todavía no es fácil dar vuelta apagado del IGBT instantáneamente. Durante la depuración, se encontró que una fresa pequeña cuando el IGBT se apaga causar que el motor se caliente hasta o incluso quemar. Esto requiere medidas correspondientes en el diseño del circuito, tal como un resistor conectado en el terminal de salida de IR2183 y la conexión IGBT; más cuidadosa se debe prestar atención cuando se encamina el diseño del PCB y el layout debe ser simétrico.

La velocidad del motor se ajusta por el pin de control de 11 pines de MC33035 (error señal amplificador no invertir entrada) recibe la sección de control. Según este voltaje, una señal de modulación (PWM) de ancho de pulso se genera internamente para controlar tres salidas de impulsión lateral inferiores. La velocidad del motor se ajusta cambiando la anchura de pulso de salida para cambiar la longitud de lo IGBT en el tiempo.

parte de la pantalla 2.3

El componente principal de la parte de visualización es AT89C51 y el comando se transmite entre la pantalla y la unidad a través del puerto serial de AT89C51 y 2812 (es decir, por la comunicación). La alimentación de 5V para la parte de visualización simultánea es proporcionada por la sección de control.

Aquí, la velocidad es recogida por el conteo final de AT89C51 para recoger la señal de pulso de la salida de la sala. Esta señal es convertida en una frecuencia y envía a la pantalla de tubo digital de siete segmentos. Aquí, el AT89C51 funciona como un medidor de frecuencia.

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