IR2110 proiectarea controlului de acționare și implementarea DSP a motorului DC
Odată cu dezvoltarea tehnologiei electronicii de putere și a noilor materiale magnetice permanente, motoarele de curent continuu sunt caracterizate de liniaritatea lor bună și de performanțele excelente de control la cele mai multe sisteme de comandă a mișcării cu viteză variabilă și sisteme cu servomotoare cu buclă închisă (cum ar fi roboți, mașini-unelte de precizie, electrocasnice). Utilizată pe scară largă în domeniul aparatelor electrice și al proceselor industriale.
În prezent, digitizarea controlului motorului DC a devenit tendința principală, iar algoritmii de control al motorului de înaltă performanță sunt în mare parte realizați de cipul principal de control. Odată cu apariția procesorului de semnal digital de mare viteză, multifuncțional (DSP), se fac mai multe motoare complexe. Strategiile de control sunt implementate. În această lucrare, TMS320F28335 este cipul principal de control, IRF530 este cipul de conducere, iar IR2110 este cipul de control al mișcării. Proiectul de comandă a conducerii punții H este aplicat motorului DC. Acest control a obținut rezultate bune și are o valoare de utilizare ridicată.
1, principiul motorului DC
2, proiectarea circuitului hardware
Ideea generală a designului circuitului hardware este utilizarea valului PWM pentru a controla comutatoarele K1, K4 și K2, K3 din figura 1 pentru a controla înainte și înapoi motorul și pentru a schimba ciclul de funcționare al undei PWM pentru a face motorul obțineți o tensiune diferită. Astfel, controlul vitezei motorului.
2.1, alegerea componentelor de comutare
Elementul de comutare poate fi selectat dintr-un tranzistor bipolar sau dintr-un tranzistor cu efect de câmp. Deoarece puterea FET este o componentă controlată de tensiune, ea are caracteristicile unei impedanțe mari de intrare, a unei viteze de comutare rapide, a unei defecțiuni secundare și a celor asemănătoare și poate îndeplini cerințele acțiunii de comutare de mare viteză. În acest design, toți cei patru întrerupătoare folosesc IRF530 cu un amplificator de tip IR de tip IR cu IR, care are un curent de scurgere de 14A și poate rezista la un singur impuls de curent de 49A. Tensiunea maximă este de 100 V, iar rezistența la pornire nu este mai mare de 0,16Ω. Respectați cerințele unității.
2.2, alegerea dispozitivului de acționare MOSFET
IR oferă o varietate de circuite integrate ICS, de regulă IR2110. Cipul este un modul driver integrat monolit pentru dispozitive cu două canale, portabile, de înaltă tensiune, de mare viteză. Tehnologia integrată de nivel înalt în chip simplifică foarte mult cerințele de control ale dispozitivului de alimentare pentru circuitele logice. Îmbunătățiți fiabilitatea circuitului de acționare. În special, tubul superior este alimentat de un condensator extern pentru bootstrap, ceea ce reduce foarte mult numărul de surse de forță de conducere în comparație cu alte drivere IC. Acest design utilizează IR IR2110 ca chip de conducător auto.
2.3, alegerea frecvenței de comutare
Frecvența undei PWM va afecta dacă motorul poate produce cuplul maxim și finețea cuplului. Cuplul maxim este considerat aici în principal. Pentru a obține cuplul maxim de ieșire, este necesar să se cunoască direcția stâlpului rotorului, adică să se determine poziția rotorului, care poate fi ignorată pentru micul motor DC al acestui model. Pentru a evita zgomotul relativ mare al motorului, frecvența undei PWM ar trebui să fie cât mai mult posibil în afara valorii undei acustice. Pe de altă parte, datorită naturii inductive a înfășurării motorului, cu cât frecvența este mai mare, cu atât este mai mare reactanța inductivă și cu cât frecvența va determina cuplul motorului. Deveniți mai mici [9]. După analiză și comparație, frecvența finală a motorului determinată în această lucrare este de 250 Hz. Deși există un anumit zgomot de joasă frecvență, efectul cuplului de ieșire este foarte bun.
2.4, alegerea regulatorului
În prezent, există multe modalități de a genera unde PWM, care pot fi generate de un cip de generare a undelor special PWM sau de un microcontroler (cum ar fi un microcomputer cu un singur chip, ARM, DSP, FPGA etc.). În această lucrare, microcontrolerul utilizează TSP TMS320F28335 de tip TSP, care este partea centrală a întregului sistem de control. Performanța sa determină stabilitatea întregului sistem hardware într-o oarecare măsură. TMS320F28335 este un DSP cu virgulă mobilă de 32 biți, cu o frecvență de lucru de 150MHz și 12 ieșiri PWM. 6 dintre acestea sunt canale PWM de înaltă precizie, care sunt ideale pentru controlul motorului.
2.5, proiectarea generală a circuitului de comandă a acționării
Conform selecției componentelor cheie de mai sus, schema de circuit a hardware-ului de control al acționării, prezentată în fig. 3 este proiectat.
Unda PWM este generată de PWM a DSP și apoi trimisă la optocuplor TLP521 printr-un rezistor R5 de 180 ohmi. Deoarece frecvența PWM a acestui design nu este ridicată, optocuplorul obișnuit TLP521 a îndeplinit cerințele.
3, testarea circuitului
Rezultatele generale ale testelor arată că motorul DC funcționează fără probleme și că controlul este corect, îndeplinind cerințele de proiectare.
În această lucrare, proiectarea întregului proces de control al acționării podului H este aplicată la motorul DC. Puterea MOSFET chip IRF530 este utilizată ca componentă de comutare. IR2110 este folosit ca control al porții de la MOSFET. Semnalul PWM este generat de DSP și trimis către IR2110 prin optocoupler și control logic. Controlul plutitor al tensiunii de rulare a brațului superior este efectuat cu succes, iar comanda de pornire-oprire și trecere-inversă poate fi efectuată în mod convenabil, iar motorul funcționează bine și bine, iar scopul de proiectare este realizat. Circuitul de control al mișcării prezentat în această lucrare este, de asemenea, potrivit pentru alte aplicații similare și are o valoare de referință practică mare.
