Meginreglan um hreyfistýringu er kjarninn á sviði mótortækni, sem felur í sér vinnureglu mótorsins, stjórnunaraðferðir og hagnýt forrit og aðra þætti. Með þróun nútíma iðnaðar, mótorinn sem mikilvægt tæki fyrir orkubreytingu og flutning, hefur stjórnunarnákvæmni hans og skilvirkni bein áhrif á afköst og skilvirkni alls kerfisins. Þess vegna hefur-djúpur skilningur og rannsókn á meginreglunni um hreyfistýringu mikilvæga fræðilega og hagnýta þýðingu.
Í fyrsta lagi vinnureglan um mótorinn
Mótorinn er tæki sem breytir raforku í vélræna orku og vinnuregla hans er byggð á lögmáli rafsegulsviðs og lögmáli rafsegulkrafts. Samkvæmt vinnureglunni má skipta mótor í tvo flokka: DC mótor og AC mótor.
1. vinnureglan um DC mótor
DC mótor er notkun DC straumflæðis í gegnum armature spóluna og segulsviðsspólu samspil, sem myndar tog til að ná fram vélrænni hreyfingu tækisins. Aðalbygging þess inniheldur armature, segulskauta, bursta og segulsvið. Þegar DC straumur fer í gegnum armature spóluna, skapar það segulsvið sem hefur samskipti milli armature og segulsviðs, sem myndar tog sem kemur mótornum í gang. Hægt er að stjórna hraða DC mótors með því að stilla armature spennu eða armature straum.
2. Vinnureglan um AC mótor
AC mótor er tæki sem notar stöðuga breytingu á AC straumi til að mynda snúnings segulsvið, þannig að gera sér grein fyrir vélrænni hreyfingu. Samkvæmt meginreglunni um að mynda snúnings segulsvið er hægt að skipta AC mótor í ósamstilltan mótor og samstilltan mótor tvær tegundir. Ósamstilltir mótorar (einnig þekktir sem innleiðslumótorar) eru byggðir á meginreglunni um rafsegulvirkjun. Þegar AC straumur fer í gegnum stator vafningar myndast snúnings segulsvið í statornum og snúningurinn hefur samskipti við snúnings segulsviðið vegna innleiðsluáhrifa og myndar þannig snúningstog til að knýja mótorinn. Samstilltur mótor er byggður á hraða mótorsins og tíðni aflgjafa hefur fast hlutfallslegt samband milli mótorsins til að virka, hraði hans og aflgjafatíðni er stranglega samstillt.
Í öðru lagi, mótorstýringaraðferðir
Mótorstýringaraðferðir fela aðallega í sér hraðastýringu, startstýringu og hemlunarstýringu. Þessum eftirlitsaðferðum og meginreglum þeirra er lýst í smáatriðum hér að neðan.
1. hraðastýring
Hraðastýring er mikilvægasti og flóknasti þátturinn í mótorstýringu. Það eru ýmsar hraðastýringaraðferðir, þar á meðal hraðastýring viðnámsspennuskiptingar, tíðniviðskiptahraðastýringu og vektorstýringu. Hraðastýring viðnámsspennuskiptingar er aðferð til að draga úr hraða mótorsins með því að breyta aflgjafaspennu mótorsins, þessi aðferð er einföld og auðveld í framkvæmd en minna skilvirk. Tíðnibreytingarhraðastýring er aðferð til að stjórna hraða mótorsins með því að breyta tíðni AC aflgjafa sem aflgjafinn gefur, þessi aðferð getur áttað sig á breitt hraðasvið og mikil afköst. Vektorstýring er fullkomnari stjórnunaraðferð sem gerir sér grein fyrir nákvæmri stillingu á hraða og snúningsvægi mótorsins með því að stjórna straumi og segulsviði mótorsins nákvæmlega og hentar fyrir tilefni með meiri kröfur um afköst mótorsins.
2. Startstýring
Startstýring er stjórnun hreyfilsins í ferlinu frá kyrrstöðu til hlaupandi ástands. Fyrir ósamstillta mótora, vegna þess að byrjunartogið er lítið, er nauðsynlegt að nota sérstakar aðferðir til að átta sig á sléttri byrjun. Algengar ræsingarstýringaraðferðir eru bein ræsing, ræsing með minni spennu og mjúk ræsing. Þó bein ræsing sé einföld, en byrjunarstraumurinn er stór og áhrifin á raforkukerfið eru mikil; minnkuð spennuræsing er að draga úr byrjunarstraumnum með því að draga úr framboðsspennunni; mjúk ræsing er notkun rafeindatækja til að ná sléttri stjórn á ræsingarferli mótorsins.
3. Hemlunarstýring
Hemlunarstýring er stjórnun hreyfilsins frá gangandi ástandi til kyrrstöðu í ferlinu. Bremsustýringaraðferðir hafa margvíslegar aðferðir, þar á meðal orkuhemlun, bakhemlun og afturhemlun.- Orkunotkun hemlun er í gegnum stator vinda í mótor í DC afl til að framleiða hemlun tog; öfug hemlun er með því að breyta fasaröð mótoraflgjafa til að framleiða gagnstæða snúningsstefnu með snúningsvægi mótorsins til að ná hemlun; afturhemla-tilbakahemlun er notkun á framleiðslueiginleikum mótorsins á vélrænni orku sem verður breytt í raforku og færð aftur inn í netið til að ná hemlun.
Í þriðja lagi, mótor stjórna hringrás skýringarmynd
1. varanleg segull mótor stjórna hringrás skýringarmynd
Þetta er skýringarmynd af varanlegu segulmótorstýringarrásinni. Þessi hringrás er notuð til að stjórna varanlegum segulstýringu. Hringrásin notar AC triac rofaþætti til að auka skiptaeiginleikana vegna þess að varanlegir segulmótorar eru rafala og venjulegir triac rofiþættir eru erfiðir að skipta almennilega. Varanlegir segulmótorar krefjast fullrar-jafnstraumsleiðréttingar.
AC tvíátta tyristorar eru tengdir í röð á AC inntakshlið afriðunarbrúarinnar. Mikilvægasti hlutinn við að setja upp SCR á DC hlið brúarinnar er að takast á við seinkaða-kveikingu og tímasetningu nálægt lok hálfrar-lotu. Hringrásin veitir breitt-sviðsstýringu þannig að hægt er að kveikja á AC triac rofaeiningunni hratt eða með lítilli leiðni við lága mótora. AC viðnám og afriðlar hafa svipaða spennu. Allt er byggt á raunverulegu mótorálagi og kröfum um línuspennu.
2. 555 IC PWM mótorstýringarhringrásarmynd með straumtakmörkun
Til að veita hraðar breytingar á mótorhraða og snúning mótorstefnu, knýja fjórar úttak MOSFET H-brýr. N-rásartækin eru MOSFETs fyrir neðri teina og P-rásin eru MOSFET fyrir efri teina. þeir eru allir knúnir af TC4469.
Lítil röð viðnám hjálpa til við að koma í veg fyrir hliðasveiflur og hægja á umskiptatíma neðri járnbrautarbúnaðarins, sem hjálpar til við að halda efra tækinu slökkt. Auðvelt og hagkvæmt er hægt að bæta við viðnámsskilum og lágum-kostnaðarstigum-breytistraumum til að viðhalda 15VDC hliðadrifi efri-járnbrautar MOSFET til að ná mótorspennum yfir 12VDC.
Við spennu yfir 15VDC getur einfaldur línulegur þrýstijafnari knúið þá frá jákvæðu mótorgjafa vegna þess að ICM7555 og TC4469 þurfa hverfandi straum. Til að vernda hliðið fyrir rafstraumum getum við notað Zener díóða. Þegar neðri MOSFET í sama brúararm er „kveikt“ myndast hátt dV/dT og hliðið-að-uppspretta þétti hjálpar til við að halda efri MOSFET „slökktu“. Önnur lausn á þessu ástandi er að halda drifviðnám hliðsins á efri MOSFET lágu í „OFF“ ástandinu.
Skynviðnámið í H-brúarjarðpinni veitir einfalda aðferð til að skynja mótorstraumpúls fyrir púls, óháð því hvort mótorinn snýst áfram eða afturábak. Þetta merki er síað og sett á ICM7555 til að hindra PWM myndun þegar mótorstraumurinn fer yfir leyfilegt gildi.
3. Skýringarmynd stepper mótor stjórna hringrás
Skrefmótorar veita einfalda, litlum-kostnaði og nákvæma stöðustýringu. Hægt er að knýja skrefamótorinn af hringrás sem er fest nálægt mótornum og stjórnað með fjarstýringarrás yfir langan snúru. Hringrásin er áhugaverð að því leyti að afl til bæði mótorsins og ökumannsrásarinnar er sent um tvo víra sem einnig senda stjórnmerkin.
LMC555 CMOS tímamælir samþætt hringrás (IC1) framleiðir 200 míkrósekúndna púls á skrefmótor og stjórnar hraða hans. Hægt er að breyta hraða mótorsins með því að breyta tíðni þessa púls og R1 breytilegur viðnám er til staðar í þessu skyni. Við úttak IC1 (pinna 3) rekur neikvæður klukkupúls hlið IRL530N (Q1) power FET, sem lokar strax og aftengir ökumannsborðið frá jörðu. Þessi aflrof sendir merki til mótorstjórans um að stíga mótorinn. Snúningsstefnunni er stjórnað af pólun spennunnar sem beitt er á drifrásina í gegnum samtengingar L1 og L2.
MPSA05 tvískauta NPN smári Q2 og MPSA55 PNP smári Q3 og Q4 snúa púlsunum frá pinna 3 og draga frárennsli Q1 hátt þegar slökkt er á Q1. Viftrofi S1 stillir stefnu sína með því að skipta um pólun. Þrýstihnappur S2 ræsir og stöðvar mótorinn með því að kveikja og slökkva á klukkunni.
4. PWM mótorstýringarhringrásarmynd með áframhaldandi, afturábak og bremsuaðgerð
Þessi PWM mótorstýringarrás býður upp á margs konar stýringar fyrir DC mótor. Þú getur stjórnað jafnstraumsmótor til að fara fram, afturábak eða hemla þar til hann stoppar.
Hringrásin notar MOSFET brú til að knýja mótorinn, stjórnað af fjölda rökfræðilegra hliða og lítilla tvískauta smára. Mótorspennan getur verið 10-20 volt og straumurinn ætti að vera 8 amper að hámarki. MOSFET-tækin ættu að vera með viðeigandi hitaköfum. V+ inntakið ætti að vera knúið af rekstrarspennu DC mótorsins (10-20 volt). Þó MOSFET sé hannað fyrir 100 volta notkun, þá er aðeins hægt að nota að hámarki 20 volt því þessi spenna er einnig notuð til að keyra hliðið, sem venjulega er takmarkað við 20 volt. Lágmarksgildið fyrir þessa framboðsspennu er 10 volt vegna þess að hliðið opnast ekki að fullu ef spennan fer niður fyrir 10 volt. Þú getur valið úr nokkrum gerðum af 10-20 volta DC mótorum fyrir þetta forrit.
