На сегодняшний день на рынке существует большое количество разнообразных схем управления двигателями разных фирм-производителей, но стоимость их достаточно высока и предназначены они, прежде всего, для использования в стационарном режиме с питанием от трёхфазного источника. В нашем же случае необходимо создать схему по возможности с минимальным набором электронных компонентов и функциональную логику удовлетворяющую заданным техническим характеристикам (скорость вращения, направление вращения, экономное потребление питания, преобразование напряжения источника питания до уровня необходимого для устойчивой работы двигателя).
Разработка системы управления двигателем предполагается в виде конструктивного законченного модуля.
В связи с этим предлагается структурная схема всего модуля управления, которая приведена в приложении в виде схемы электрической структурной (НГТУ.430431.003 Э1).
Для того чтобы использовать как можно меньшее количество электронных компонентов, а также упростить проектирование устройства, необходимо применить микросхемы, разработанные специально для данной области применения.
Главным компонентом модуля является микроконтроллер. Именно он управляет всеми процессами, происходящими в системе - получение команд запуска, останова, управление скоростью вращения двигателя, переключение вращения в обратную сторону, подстройкой уровня питания двигателя.
Для повышения кпд инвертора и уменьшения размеров конструкции будем использовать мостовую схему включения ключевых транзисторов.
Для обеспечения необходимого согласованного режима управления ключами инвертора необходимо использовать специализированные микросхемы драйверов.
Микросхемы драйверов работают от развязывающего трансформатора, который переворачивает фазу для управления противоположными ключами.
Для согласования нагрузок между микроконтроллером и развязывающим трансформатором используем буферный усилитель.
В качестве преобразующего элемента используется повышающий трансформатор.
Оконечный выпрямитель выполнен в виде диодного моста. Это сделано из следующих соображений: во-первых, используя диодный мост вместо полумоста мы тем самым уменьшаем габариты трансформатора; во-вторых, имея на выходе напряжение порядка 400 вольт необходимо подобрать диоды с обратным напряжением пробоя превышающем как минимум в два раза имеющееся, т. е Uобр > 800В. Выпускаемые в настоящее время быстродействующие диоды Шоттки имеют максимальное Uобр = 600В.
Для управления двигателя используются шесть высоковольтных ключей, включенных по мостовой схеме. Ключи работают под управлением драйвера, имеющего шесть входов и защитные цепи.
Читайте также
Передаточная функция разомкнутой системы
1. Определить
передаточную функцию разомкнутой системы рис.1, представить её в канонической
.форме. Построить её логарифмические частотные характеристики.
2. Оценить
показатели к ...
Проектирование сетевого оборудования NGN
В настоящее время всё чаще встречаются публикации, посвящённые коренному
преобразованию ТфОП и переходу к сети следующего поколения (NGN). Она позиционируется как
универсальная сеть, спо ...
Оценка производительности каналов и мониторинг корпоративной сети
В последнее время всё чаще документооборот и передача корпоративной
информации совершается в электронном виде тем или иным способом. Для этого уже
существует множество протоколов и метод ...