Конструкция системы управления устройством регулирования скорости двигателя постоянного тока на базе микрокомпьютера с одним чипом
В начале 1980-х годов бесшумные двигатели постоянного тока вошли в практическую плоскость, и были успешно исследованы бесщеточные двигатели постоянного тока с квадратной волной и синусоидальной волной. Концепция «бесщеточного двигателя постоянного тока» эволюционировала от первоначального двигателя постоянного тока с электронным фазовращателем к электронно коммутируемому двигателю с внешними характеристиками обычного двигателя постоянного тока. В настоящее время бесщеточные двигатели постоянного тока объединяют двигатели, механизмы переключения, компоненты обнаружения, программное обеспечение управления и оборудование в новое поколение электрических систем контроля скорости. Бесщеточный двигатель постоянного тока имеет самые высокие характеристики регулирования скорости, в основном: удобное регулирование скорости (бесступенчатое регулирование скорости), широкий диапазон скоростей, хорошие характеристики низкой скорости (большой пусковой момент, малый пусковой ток), стабильная работа, шум Низкий, приложения от промышленности до гражданских лиц чрезвычайно обширны. Такие, как электрические велосипеды, электромобили, лифты, вытяжные шкафы, машины для производства соевых бобов, небольшие машины для чистки, станки с ЧПУ, роботы и т. Д. Поскольку бесщеточные двигатели постоянного тока имеют эти преимущества, они были предложены на Международной автомобильной конференции 2004 года. Мотор будет заменен бесщеточным двигателем. В области промышленной автоматизации Соединенные Штаты, Япония, Великобритания и Германия реализовали преобразование бесщеточных двигателей постоянного тока вместо мотальных двигателей.
Электродвигатель постоянного тока широко используется в производстве машин с высокой скоростью регулирования благодаря широкому диапазону регулирования скорости, простому и плавному регулированию скорости, большому пусковому, тормозному и перегрузочному моменту, простому управлению и высокой надежности. Для регулировки скорости двигателя постоянного тока наиболее распространенным методом является изменение напряжения конца якоря, то есть регулировка сопротивления резистора R для изменения напряжения на клемме для достижения цели регулирования скорости. Однако этот обычный метод управления скоростью неэффективен, поскольку подключенный резистор потребляет часть напряжения.
С развитием технологии силовой электроники появилось много новых методов управления напряжением якоря, среди которых управление PWM (PulseWidth Modulation) является широко используемым методом управления скоростью. Управление PWM относится к методике регулировки ширины импульса, регулируя время, в течение которого переключатель включается, сохраняя период T, тем самым достигая цели регулировки скорости двигателя. В системе регулирования скорости широты импульса напряжение на якоре двигателя является импульсным напряжением с регулируемой длительностью импульса. Когда частота выходных импульсов достаточно быстро, из-за существования инерции, необходимо только изменить время включения и выключения питания в соответствии с определенным законом. Скорость двигателя можно достичь и поддерживать при стабильном значении [2]. Для двигателя постоянного тока бесступенчатая система регулирования скорости, состоящая из технологии управления PWM, не оказывает влияния на систему постоянного тока во время пуска-остановки и имеет характеристики малой мощности пуска и стабильной работы. В этой статье сконструировано устройство управления скоростью двигателя постоянного тока на базе одночипового микрокомпьютера. Одночиповым микрокомпьютером AT89C2051 с низкой ценой является ядро, а устройство управления скоростью формируется вместе с клавиатурой и схемой привода двигателя, чтобы реализовать бесступенчатое регулирование скорости двигателя постоянного тока.
