схема сетевого адаптера на 12в на irfp460

МГТУ им. Н.Э. Баумана  Одной из важных задач в курсе «Проектирование приводов станков» является процесс перехода от теоретических моделей к управлению реальным двигателем. Этот вопрос удобно осветить на основе схемы управления двигателем постоянного тока.Двигатели постоянного тока широко использовались в отечественных станках с ЧПУ (например, двигатель ДТ550ПГ в станке МС12-250). Современная элементная база позволяет спроектировать надежное и недорогое устройство управления этими двигателями. В данной статье описаны методики разработки схем управления высокомоментными двигателями постоянного тока на биполярных и полевых транзисторах.Как правило, управление двигателем постоянного тока осуществляется изменением напряжения, подаваемого на концы обмотки якоря. Для реверсирования двигателя необходимо менять полярность этого напряжения. Для этого используется мостовая схема (Н-мост), состоящая из четырех силовых ключей и различных управляющих элементов. Управляющий сигнал, подаваемый на силовую часть схемы, в обоих случаях генерировался с помощью микроконтроллера ATmega8 фирмы ATMEL. Для изменения напряжения (аналогового сигнала) используется широтно-импульсная модуляция (ШИМ). Микроконтроллер генерирует на выводе OC1A ШИМ-сигнал  с определенным коэффициентом заполнения (см. рис. 1).Рисунок 1. ШИМ – сигнал. Коэффициент заполнения определяет среднее значение напряжения, которое может составлять от 0 до 5 В на выводе микроконтроллера, что соответствует 0..43 В, подаваемым на обмотку якоря двигателя. На графике показаны сигналы с коэффициентом заполнения 0,25 и 4. Пунктирная линия соответствует средним значениям напряжения – 1 В и 4 В соответственно. Коэффициент заполнения устанавливается с помощью установки значения регистра OCR1AL (для 8-битного ШИМ, который используется для управления двигателем). Это позволяет установить 256 различных скоростей вращения электродвигателя. Значению OCR1AL = 0 соответствует среднее напряжение на выводе OC1A 0 В (скорость двигателя 0 мин-1), значению OCR1AL = 255 соответствует напряжение 5 В (номинальная скорость двигателя – 1500 мин-1 без нагрузки). Частота ШИМ-сигнала составляет 4 000 000 / 256 = 15 625 Гц.Силовая часть мостовой схемы, спроектированной на биполярных транзисторах, приведена на рисунке 2.  Она состоит из четырех силовых транзисторов, двух управляющих транзисторов, резисторов, ограничивающих базовые токи, шунтирующих диодов и гальванической развязки в виде двух оптопар. Питание Н-моста происходит от блока питания, подающего постоянное напряжение +50 В относительно земли. Рисунок 2. Блок управления двигателем на биполярных транзисторах Входным сигналом являются напряжения на каналах А и Б. Возможны три режима работы:1) На канал А подается ШИМ-сигнал (или постоянное положительное напряжение +5 В), на канал Б – 0 В. Управляющий транзистор VT5 открыт, VT6 – закрыт. Через сопротивление 1 КОм в цепи коллектора транзистора VT5 протекает ток, открывающий транзисторы силовые VT1 и VT4; транзисторы VT2 и VT3 закрыты. Таким образом на конце обмотки Я1 потенциал составляет +50 В, на конце обмотки Я2 – 0В.  Вал двигателя вращается по часовой стрелке.1) На канал Б подается ШИМ-сигнал (или постоянное положительное напряжение +5 В), на канал А – 0 В. Управляющий транзистор VT6 открыт, VT5 – закрыт. Через сопротивление 1 КОм в цепи коллектора транзистора VT6 протекает ток, открывающий транзисторы силовые VT2 и VT3; транзисторы VT1 и VT4 закрыты. Таким образом на кон

авторы: Никулин Ю. В., Ермолаев М., Куралина Н.

Инженерное образование # 12, декабрь 2011

77-30569/255498 Проектирование и расчет различных схем управления высокомоментным двигателем постоянного тока

Эл № ФС 77 - 48211. Государственная регистрация №0421200025. ISSN 1994-0408

Наука и Образование: научно-техническое издание: 77-30569/255498 Проектирование и расчет различных схем управления высокомоментным двигателем постоянного тока