Простейший электропривод на драйвере IR2131
       

Таймеры


Если использовать датчик положения ротора, и завести его сигналы на свободные выводы микроконтроллера, то с помощью этой системы можно управлять вентильным двигателем или синхронным реактивным двигателем.

Следует особо отметить возможность построения бездатчиковой схемы управления вентильным электродвигателем с постоянными магнитами (такая разработка нами сделана и имеет большие преимущества перед аналогами). При этом в исходную схему необходимо добавить регулятор напряжения подаваемого на инвертор, компаратор и некоторую обвязку из пассивных компонентов. Определением угла положения ротора занимается процессор PIC16C73. В бездатчиковой схеме с тактированием PIC16C73 от RC генератора можно управлять вентильным двигателем с частотой вращения до 100Гц. Для выхода на большие скорости вращения нужно увеличивать частоту тактирования процессора. Бездатчиковая схема усложняется для вентильных двигателей с большой индуктивностью, если коммутационные интервалы превышают 300.

В [6] предлагался вариант бездатчикового привода для бесколлекторного двигателя постоянного тока на базе MC68HC908MR24. В качестве недостатков предложенного механизма определения угла положения ротора следует отнести невозможность работы схемы с высокоиндуктивными двигателями (длительный коммутационный интервал не отфильтруется и компараторы «поймают» ложный переход противо-ЭДС через ноль), второй существенный недостаток- это проблема пуска двигателя. В предложенной схеме потребуются значительные вычислительные ресурсы для определения первоначального положения ротора. Кроме этого, нужно учесть, что нормальный пуск двигателя происходит на низкой частоте при выполнении определенного соотношения U/f. Для сравнения, в табл.1 приводятся данные по использованию ресурсов PIC16C73 в бездатчиковой схеме управления вентильным двигателем с постоянными магнитами, когда коммутационные интервалы незначительны.

Внешний вид изделия, собранного по предложенной схеме показан на рис.5. Габаритные размеры 135 мм х 80 мм х 33 мм.





Внешний вид платы управления.
Рис.5


В заключение отметим перспективность построения микропроцессорных систем управления электроприводом, даже в случае, когда определяющим фактором при разработке является цена. Стоимость микроконтроллеров уменьшается, а возможности, которые они предоставляют, делают систему гибкой и легко модернизируемой без изменения электрической схемы. Применение специализированных микросхем, как было показано на примере драйвера IR2131 избавляет разработчика от лишних затрат на проектирование, а изготовителя от лишних затрат на сборку и настройку. Данная схема имеет высокую надежность из-за минимального количества электронных компонентов. В результате симбиоза этих двух микросхем получается недорогой электропривод, с удобным и качественным управлением.

Литература:

  1. В. Козаченко. Основные тенденции развития встроенных систем управления двигателями и требования к контроллерам// CHIIP NEWS. –1999.-¦1.-С.2-9.

  2. Control Integrated Circuit Designers` Manual. International Rectifier, 1996.

  3. Power Semiconductors. Product Digest 47th Edition, 1995.

  4. PIC16/17 MICROCONTROLLER DATA BOOK, 1997.

  5. Однокристальные микроконтроллеры Microchip: PIC16C8X. Пер. с англ. Под ред. Владимирова А.Н. -Рига.: ORMIX, 1996. - 120 с.

  6. Radim Visinka, Leos Chalupa, Ivan Skalka. Системы управления электродвигателями на микроконтроллерах фирмы MOTOROLA// CHIIP NEWS. –1999.-¦1.-С.14-16.



Московский энергетический институт,

кафедра ЭКАО,

Тел. (095) 362-78-11, факс (095) 362-79-90

E-mail: avanto@mpei.ac.ru

§



Содержание раздела