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          基于EPM570的可逆直流調(diào)速模塊設(shè)計(jì)

          作者: 時(shí)間:2010-07-16 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          電機(jī)由于具有速度控制容易,啟、制動(dòng)性能良好,且在寬范圍內(nèi)平滑等特點(diǎn)而在冶金、機(jī)械制造、輕工等工業(yè)部門(mén)中得到廣泛應(yīng)用。在這些場(chǎng)合常需要通用、可靠性高、成本低、負(fù)載能力強(qiáng)、應(yīng)用簡(jiǎn)單的,而且某些時(shí)候可進(jìn)行遠(yuǎn)程操作。本文針對(duì)常見(jiàn)應(yīng)用,采用可控硅做為調(diào)速元件,采用T100C5和實(shí)現(xiàn)了一個(gè)通用調(diào)速,為實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制內(nèi)置了RS 485通信和簡(jiǎn)單通信協(xié)議。采用T100C5作為控制核心,電路簡(jiǎn)潔,輸出控制脈沖精確,硬件實(shí)現(xiàn)相對(duì)單片機(jī)程序可靠性高、實(shí)時(shí)性好。

          1 系統(tǒng)
          組成框圖如圖1所示。主回路可控元件選用雙向可控硅,成本低、控制電路簡(jiǎn)單、調(diào)壓方便可靠。為實(shí)現(xiàn)電機(jī)雙向運(yùn)行,采用兩組反并聯(lián)的整流單元。雙向可控硅調(diào)壓后經(jīng)橋式整流模塊變換成直流電,輸出給電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)壓調(diào)速。調(diào)壓采用移相方式,所以了電源過(guò)零脈沖形成電路。為增加模塊可靠性,強(qiáng)電與弱電全部用光電耦合器隔離;雙向可控硅單元內(nèi)有簡(jiǎn)單的RC緩沖電路,用以抑制du/dt??紤]到某些應(yīng)用場(chǎng)合需要遠(yuǎn)程控制,增加了RS 485通信單元,用MAX3485E芯片進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。測(cè)速選用直流測(cè)速發(fā)電機(jī),相對(duì)于光電編碼器更經(jīng)濟(jì),測(cè)速發(fā)電機(jī)輸出的直流電壓經(jīng)降壓、濾波預(yù)處理后進(jìn)行V/F變換。6位LED顯示當(dāng)前速度。電源電路為整個(gè)系統(tǒng)提供+3.3 V電源。

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/180699.htm


          主控芯片T100C5是Altera的MAXⅡ系列低成本的復(fù)雜可編程邏輯器件((2PLD)產(chǎn)品,其密度高且性能優(yōu)良,內(nèi)置用戶(hù)非易失性FLASH存儲(chǔ)器塊,內(nèi)部時(shí)鐘頻率高達(dá)300 MHz,100腳MBGA封裝,570個(gè)邏輯單元(LE)。MAXⅡ器件具有創(chuàng)新的查找表(LUT)邏輯結(jié)構(gòu),突破了傳統(tǒng)宏單元器件的成本和功耗限制。設(shè)計(jì)人員可以利用MAXⅡ器件來(lái)替代低密度FPGA,ASSP和標(biāo)準(zhǔn)邏輯器件,支持在系統(tǒng)編程(ISP),很容易在現(xiàn)場(chǎng)重新進(jìn)行配置。使用EPM570T100C5開(kāi)發(fā)調(diào)速裝置,大大降低了系統(tǒng)功耗、體積和成本。另外,Altera提供免費(fèi)的QuartusⅡ基礎(chǔ)版軟件,支持所有MAXⅡ器件,它是MAXⅡ器件引腳鎖定式裝配和性能優(yōu)化而設(shè)計(jì)的。



          2 可控硅調(diào)壓調(diào)速原理
          移相觸發(fā)就是通過(guò)改變晶閘管每周期導(dǎo)通的起始點(diǎn)即觸發(fā)延遲角α的大小,達(dá)到改變輸出電壓、功率的目的。圖2給出了雙向可控硅調(diào)壓波形,電源電壓;α為移相角;θ為導(dǎo)通角。輸出電壓與控制角關(guān)系見(jiàn)式(1),移相范圍φ≤α≤π。

          式中:α和θ滿(mǎn)足;負(fù)載阻抗角為φ=arctan(ωL/R);L為主回路總電感;R為主回路總電阻。
          雙向可控硅輸出電壓整流后加到主電機(jī)電樞回路,構(gòu)成降壓調(diào)速系統(tǒng),調(diào)壓調(diào)速機(jī)械特性硬度不變,調(diào)速范圍大,能量損耗小。電壓與速度關(guān)系滿(mǎn)足式(2)的機(jī)械特性。


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