Меню

Схема регулятора скорости реверс

Реверс может осуществляться преобразователем частоты, используемым для асинхронных электрических двигателей.

Управление реверсированием выполняется с помощью векторного управления в замкнутой системе с использованием датчика обратной связи. С его помощью производится независимое управление составляющими тока Id и Iq, они служат для определения потока и вращающегося момента двигателя. Управление асинхронным двигателем аналогично проведению операций по управлению и регулированию двигателем постоянного тока.

Рис.№4. Функциональная схема регулятора скорости с векторным управлением и датчиком обратной связи.

Для осуществления функции реверса, на логическом входе регулятора предназначенного для выполнения этой команды появляется внешний сигнал. Он изменяет порядок коммутации силовых ключей инвертора и реверса двигателя. Реверс можно выполнять в нескольких вариантах.

· Вариант №1: осуществление действия с помощью противовключения, при стремительном изменении очередности переключения транзисторных ключей.

При изменении чередования фаз на двигателе, находящемся в работе, происходит изменение вращения поля. В результате этого появляется большое скольжение, что создает резко-нарастающее тока ПЧ (преобразователя частоты) до самого большого значения (внутреннее ограничение тока ПЧ). При большом скольжении малый тормозной момент и внутренний регулятор ПЧ уменьшат задание скорости. При достижении электродвигателем нулевой скорости, происходит осуществление реверса, который соответствует кривой разгона. Лишняя энергия, не затраченная на трение и на нагрузку, рассеивается в роторе.

· Вариант №2: изменение направления вращения электрического поля с управлением периода скорости замедления и без него.

Вращающий момент механизма прямо противоположен моменту двигателя и превышает его по модулю, то есть естественное замедление происходит быстрее во много раз, чем кривая замедления, которую установил регулятор. Значение скорости постепенно снижается и происходит смена направления вращения.

При вращающем моменте, когда естественное торможение меньше установленного регулятором, двигатель начинает работать в состоянии рекуперативного торможения и возвращает энергию преобразователю. Диодные мосты не дают энергии пройти в сеть, конденсаторы фильтра заряжаются, величина напряжения увеличивается и включается устройство безопасности, предохраняющее от выделения энергии.

Для того чтобы предотвратить перенапряжение, через тормозной ключ присоединяют тормозное сопротивление к конденсаторному блоку. Тормозной момент ограничивается емкостью в звене постоянного тока преобразователя, значение скорости падает и происходит смена вращения. Разные модификации резисторов на разные номиналы обеспечивают соответствие мощности двигателя и рассеиваемой энергии. В подавляющем большинстве случаев тормозной ключ в моделях расположен в самом регуляторе.

Наличие тормозного резистора свойственно для регуляторов, предназначенных для обеспечения управляемого торможения, этот метод относится к самым экономически выгодным. С его помощью двигатель может замедлять вращение до самой остановки движения, не меняя направление рабочего вращения.

· Вариант №3: длительный период работы в режиме торможения.

Этот вариант характерен для испытательных стендов. Выделяющаяся энергия обладает слишком большой величиной, резисторы не могут справиться с ее рассеиванием, потому что произойдет повышение температуры. Для этого предусмотрены системы, которые дают возможность вернуть энергию обратно в электрическую сеть. В этом случае диодный мост не используется, вместо него применяют полупроводниковый мост, изготовленный из IGBT-транзисторов. Выполнение рабочих функций определено с помощью многоуровневого управления, оно дает возможность получить токовую характеристику, приближенную к форме чистого синуса.

В чём суть работы ВКР?

Выпускная квалификационная работа (ВКР) очень важна для каждого студента, подходящего к финальному этапу своего обучения в вузе. Однако большинство учащихся вузов с трудом представляют себе, что такое ВКР, и, есть ли отличия между выпускной квалификационной работой и дипломной. Почему в некоторых вузах в методических пособиях указывают ВКР, а не дипломная работа или дипломный проект? Виды выпускной квалификационной работы В настоящее время, в рамках действующей системы профессионального высшего образования, существует несколько видов ВКР. Виды выпускной квалификационной работы определяются уровнем подходом к образованию в вузе. В большинстве российских вузов по окончании обучения студенты пишут дипломную работу. Согласно различным подходам, дипломная работа – это либо один из видов ВКР, либо ВКР и дипломная работа рассматриваются как синонимичные понятия. Обратимся к классическому разделению ВКР на виды, в соответствии с новой концепцией российского образования. В настоящее время существуют следующие виды выпускных квалификационных работ: ВКР бакалавра, ВКР специалиста, ВКР магистра или магистерская диссертация.

Читайте также:  Синтез цифрового регулятора системы

Начнём рассматривать виды выпускных квалификационных работ с выявления особенностей ВКР бакалавра.

Выпускная квалификационная работа бакалавра обозначает подготовленность к самостоятельной практической деятельности. ВКР бакалавра представляет собой законченное исследование на заданную тему, выполненное студентом совершенно самостоятельно под руководством научного руководителя, содержащее элементы научного исследования и свидетельствующее об умении автора работать самостоятельно, демонстрируя владение общекультурными и профессиональными компетенциями, приобретенными при освоении профессиональной образовательной программы в соответствии с полученной квалификацией. Выпускная квалификационная работа специалиста, или говоря более привычным слогом, дипломная работа, пишется студентом, получающим диплом специалиста в определенной области. Так что же такое выпускная квалификационная работа специалиста? Вот самое оптимальное определение на мой взгляд:

Выпускная квалификационная работа специалиста – это законченное исследование на заданную тему, позволяющее в комплексе оценить знания по специальности и соответствие квалификационным требованиям, проведенное лично автором под руководством научного руководителя. ВКР специалиста свидетельствует о способности автора к систематизации и использованию полученных во время учёбы теоретических и практических знаний по общепрофессиональным, специальным дисциплинам и дисциплинам специализации при постановке и решении разрабатываемых в ВКР вопросов и проблем, а также степени подготовленности студента к самостоятельной практической работе по специальности в соответствии с полученной квалификацией.

Самым сложным и объемным видом ВКР является выпускная квалификационная работа магистра или магистерская диссертация. Каждому студенту важно помнить, что ВКР магистра является самостоятельной научно-исследовательской работой. Плагиат при написании магистерской ВКР неприемлем. Понятие выпускной квалификационной работы для получения степени магистра сформулируем следующим образом: ВКР магистра – это научная работа, которую необходимо защитить по окончании высшего учебного заведения для получения квалификации магистра. Основная задача выпускной квалификационной работы магистра является демонстрация не только глубокого понимания изученного материала, но и умений студента проводить самостоятельную научную работу, владение им различными методиками, позволяющими осуществить научный анализ собранной им информации. Написание ВКР

Разря́дник — электрический аппарат, предназначенный для ограничения перенапряжений в электротехнических установках и электрических сетях. Первоначально разрядником называли устройство для защиты от перенапряжений, основанный на технологии искрового промежутка. Затем, с развитием технологий, для ограничения перенапряжений начали применять устройства на основе полупроводников и металл-оксидных варисторов, применительно к которым продолжают употреблять термин «разрядник».

В электрических сетях часто возникают импульсные всплески напряжения, вызванные коммутациями электроаппаратов, атмосферными разрядами или иными причинами. Несмотря на кратковременность такого перенапряжения, его может быть достаточно для пробоя изоляции или p-n переходов полупроводниковых приборов и, как следствие, короткого замыкания, приводящего к разрушительным последствиям. [1] Для того, чтобы устранить вероятность короткого замыкания, можно применять более надёжную изоляцию и высоковольтные полупроводниковые приборы, но это приводит к значительному увеличению стоимости оборудования. В связи с этим в электрических сетях целесообразно применять разрядники.

Устройство и принцип действия

Разрядник состоит из двух электродов и дугогасительного устройства.

Читайте также:  Классификация регуляторов по способу воздействия

Один из электродов крепится на защищаемой цепи, второй электрод заземляется. Пространство между электродами называется искровым промежутком. При определенном значении напряжения между двумя электродами искровой промежуток пробивается, снимая тем самым перенапряжение с защищаемого участка цепи. Одно из основных требований, предъявляемых к разряднику — гарантированная электрическая прочность при промышленной частоте (разрядник не должен пробиваться в нормальном режиме работы сети).

После пробоя импульсом искровой промежуток достаточно ионизирован, чтобы пробиться фазным напряжением нормального режима, в связи с чем возникает короткое замыкание и, как следствие, срабатывание устройств РЗА, защищающих данный участок. Задача дугогасительного устройства — устранить это замыкание в наиболее короткие сроки до срабатывания устройств защиты.

Источник



РЕГУЛЯТОР ОБОРОТОВ ДВИГАТЕЛЯ С РЕВЕРСОМ

Всем привет, наверно многие радиолюбители, также как и я, имеют не одно хобби, а несколько. Помимо конструирования электронных устройств занимаюсь фотографией, съемкой видео на DSLR камеру, и видео монтажом. Мне, как видеографу, был необходим слайдер для видео съемки, и для начала вкратце объясню, что это такое. Ниже на фото показан фабричный слайдер.

фабричный слайдер

Слайдер предназначен для видеосъемки на фотоаппараты и видеокамеры. Он являются аналогом рельсовой системы, которая используется в широкоформатном кино. С его помощью создается плавное перемещение камеры вокруг снимаемого объекта. Другим очень сильным эффектом, который можно использовать при работе со слайдером, – это возможность приблизиться или удалиться от объекта съемки. На следующем фото изображен двигатель, который выбрал для изготовления слайдера.

двигатель для изготовления слайдера

В качестве привода слайдера используется двигатель постоянного тока с питанием 12 вольт. В интернете была найдена схема регулятора для двигателя, который перемещает каретку слайдера. На следующем фото индикатор включения на светодиоде, тумблер, управляющий реверсом и выключатель питания.

индикатор включения на светодиоде, тумблер, управляющий реверсом и выключатель питания

При работе такого устройства важно, чтоб была плавная регулировка скорости, плюс легкое включение реверса двигателя. Скорость вращения вала двигателя, в случае применения нашего регулятора, плавно регулируется вращением ручки переменного резистора на 5 кОм. Возможно, не только я один из пользователей этого сайта увлекаюсь фотографией, и кто-то ещё захочет повторить это устройство, желающие могут скачать в конце статьи архив со схемой и печатной платой регулятора. На следующем рисунке приведена принципиальная схема регулятора для двигателя:

Схема регулятора

РЕГУЛЯТОР ОБОРОТОВ ДВИГАТЕЛЯ С РЕВЕРСОМ - схема

Схема очень простая и может быть легко собрана даже начинающими радиолюбителями. Из плюсов сборки этого устройства могу назвать его низкую себестоимость и возможность подогнать под нужные потребности. На рисунке приведена печатная плата регулятора:

РЕГУЛЯТОР ОБОРОТОВ ДВИГАТЕЛЯ С РЕВЕРСОМ - плата

Но область применения данного регулятора не ограничивается одними слайдерами, его легко можно применить в качестве регулятора оборотов, например бор машинки, самодельного дремеля, с питанием от 12 вольт, либо компьютерного кулера, например, размерами 80 х 80 или 120 х 120 мм. Также мною была разработана схема реверса двигателя, или говоря другими словами, быстрой смены вращения вала в другую сторону. Для этого использовал шестиконтактный тумблер на 2 положения. На следующем рисунке изображена схема его подключения:

Схема переключения ДВИГАТЕЛЯ С РЕВЕРСОМ

Средние контакты тумблера, обозначенные (+) и (-) подключают к контактам на плате обозначенным М1.1 и М1.2, полярность не имеет значения. Всем известно, что компьютерные кулеры, при снижении напряжения питания и, соответственно, оборотов, издают в работе намного меньший шум. На следующем фото, транзистор КТ805АМ на радиаторе:

транзистор КТ805АМ на радиаторе

В схеме можно использовать почти любой транзистор средней и большой мощности n-p-n структуры. Диод также можно заменить на подходящие по току аналоги, например 1N4001, 1N4007 и другие. Выводы двигателя зашунтированы диодом в обратном включении, это было сделано для защиты транзистора в моменты включения — отключения схемы, так как двигатель у нас нагрузка индуктивная. Также, в схеме предусмотрена индикация включения слайдера на светодиоде, включенном последовательно с резистором.

Читайте также:  Реле регулятор тойота ярис

РЕГУЛЯТОР ОБОРОТОВ ДВИГАТЕЛЯ С РЕВЕРСОМ своими руками

При использовании двигателя большей мощности, чем изображен на фото, транзистор для улучшения охлаждения нужно прикрепить к радиатору. Фото получившейся платы приведено ниже:

РЕГУЛЯТОР ОБОРОТОВ ДВИГАТЕЛЯ на печатной плате

Плата регулятора была изготовлена методом ЛУТ. Увидеть, что получилось в итоге, можно на видеоролике.

Видео работы

В скором времени, как будут приобретены недостающие части, в основном механика, приступлю к сборке устройства в корпусе. Статью прислал Алексей Cитков.

Источник

Регулятор скорости с реверсом

Предисловие

Желание приобщиться к сообществу радио-моделистов требует значительных финансовых затрат, особенно на начальном этапе. Самодельный регулятор скорости — это как раз то устройство, на котором можно немного сэкономить.

В интернете нашлось некоторое количество схем. К сожалению, регуляторы с реверсом, которые мне попадались, не подходили по разным причинам. То казались сложными, то не на том контролере, то денег за прошивку требовали, то описание даже не на английском. Поэтому захотелось сделать что-то свое.

Не изобретая велосипед, я взял за основу схему не реверсивного регулятора с RC Design. Немного ее доработал, поправил программу, и получил регулятор с обратным ходом. Никакие новые детали не использовались, так что вопрос доступности, судя по всему, не должен возникнуть. Весь комплект обошелся в магазине «Чип и Дип» примерно в 8 долларов, плюс денёк возни с паяльником.

Практическая часть

Характеристики устройства выглядят не слишком выдающимися, но регулятор и не претендует на профессиональное использование.

  • Частота управляющего ШИМа 3кГц
  • Внутреннее сопротивление 0.1 Ом
  • Напряжение питания 4.8В — 7.2В
  • Размер платы (делал на монтажной ) 50 х 25 мм

Относительно высокое внутреннее сопротивление обусловлено простотой конструкции, которая рассчитана на работу в HPI RS4 micro со стандартным мотором. На четырех банках GP2200 транзисторы горячие, но держат. Машинка катается все 40 минут без проблем.

Если вы захотите использовать регулятор с более мощными моторами, то для увеличения рабочих токов можно сделать следующее:

  • в первую очередь, заменить транзисторы IRF9Z34 на IRF4905 (хотя они дороже)
  • установить транзисторы на радиатор
  • поставить несколько транзисторов параллельно

Для упрощения конструкции, в прошивке удалена процедура, защищающая от случайных включений, из-за небольшого интервала холостого хода. В принципе ее можно вернуть, исключив команду «goto aap» в тексте программы. Также отсутствует режим тормоза, вместо него используется задний ход.

Сборка и настройка

Конструкция практически не отличается от своего собрата без реверса. Добавлена пара транзисторов и цепочек управления.

Программа регулятора рассчитана под микроконтроллер PIC 12 F 675 или PIC 12 F 629. Это позволяет при необходимости менять характеристики прошивки. В принципе, можно использовать и PIC 12 C 509.

Прежде чем прошивать микроконтроллер необходимо считать поправочную константу. Если при подключении регулятора, в нейтральном положении курка двигатель вращается вперед – необходимо увеличить значение поправки, и наоборот. После этого прошить контроллер с новым параметром.

Для настройки управляющей характеристики регулятора (зависимости мощности от положения курка передатчика) сделана небольшая утилита. В данной версии она может читать файл *. inc и отображать его в виде графиков. Первый график – зависимость размерности от количества отсчетов, второй – зависимость мощности от длительности управляющего импульса. Во втором режиме возможности редактирования пока нет.

Источник