Mio-tech-service.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Avr схема управления двигателями

Подключение двигателя постоянного тока к микроконтроллеру AVR ATmega16

Двигатели постоянного тока относятся к числу наиболее часто используемых двигателей. Их можно встретить где угодно – начиная от простейших конструкций до продвинутой робототехники. В этой статье мы рассмотрим подключение двигателя постоянного тока к микроконтроллеру ATmega16 (семейство AVR). Но сначала немного ознакомимся с принципами работы подобных двигателей.

Примеры шаговых двигателей

Как следует из их названия, вращение шаговых электродвигателей представляет собой серию коротких шагов. В этом и состоит их отличие от двигателей свободного вращения — шаговый двигатель сделает столько шагов, сколько ему будет задано, и вы будете точно знать, сколько он их сделал. Это одна из причин, почему шаговые двигатели широко применяются как в обычных, так и в ЗD-принтерах. В обычных принтерах они точно позиционируют бумагу, а в ЗD — рабочий столик и сопло.

На представленном рисунке представлены три образца шаговых электродвигателей. Миниатюрные электродвигатели типа тех, что показан слева, служат для перемещения элементов объектива в компактной фотокамере или смартфоне. В центре находится шаговый мотор-редуктор с питанием 5В — в его корпусе заключен и шаговый электродвигатель, и редуктор. Справа изображен шаговый электродвигатель, типичный дл я принтеров.

Коммутационный аппарат переключения (переключатель питания) [ править | править код ]

Автоматический [ править | править код ]

Коммутационная аппаратура автоматического переключения — аппаратура автономного действия, состоящая из коммутационного аппарата (аппаратов) переключения и других устройств, необходимых для контроля цепей питания и переключения одной или нескольких цепей нагрузки от одного источника питания к другому. [5] :п. 2.1.2

Автоматические переключатели питания делятся на оборудование:

  • постоянного тока;
  • переменного тока
    • использующие релейно-контакторные схемы;
    • с непрерывной подачей питания при переключении нагрузок;
    • источники бесперебойного питания. [7] :п.1

При автоматическом переключении обеспечивается гарантированное электропитание, когда допускается перерыв на время ввода в действие резервного источника. Бесперебойное электропитание с «мгновенным» вводом в действие резервного источника обеспечивает источник бесперебойного электропитания. [10]

Возможно использование автоматической коммутационной аппаратуры не только во время длительных отключений рабочего источника питания, но и при кратковременных провалах напряжения. Если допустимое время перерыва питания меньше 0,2 с возможно только использование источников бесперебойного питания, защита автоматическими выключателями цепи с коротким замыканием для уменьшения времени перерыва питания в таком случае невозможна или неэффективна. Если допустимое время более 0,2 с возможно использование защит электросети или использование источников бесперебойного питания. При допустимом времени 5…20 с возможно отказаться от источников бесперебойного питания и использовать автоматическую коммутационную аппаратуру. [11] :с. 61

Начало пути.

Как правило, вопрос по автоматизированному управлению вводом генератора и вводом сети возникает, когда пришлось столкнуться с рядом неудобств ручного управления вводами. Первоначально, для ручного управления, собирают, в большинстве случаях, самую простую схему на 2-х автоматических выключателях Рис.1. без элементов защиты.

За основу будут взяты ввод 220В/50Гц городской однофазной сети 1, однофазный счетчик электроэнергии 2, автоматические выключатели А1 на 25 ампер с характеристикой С и автоматический выключатель А2 на 25 ампер с характеристикой В, подключаемая нагрузка 3(Дом) и однофазный бензиновый генератор с электростартером на 6,5 кВт позиция 4.
Работает все очень просто. Когда есть напряжение в сети, оно проходит через счетчик 2, автоматический выключатель А1 к нагрузке 3. Автомат А2 выключен. При пропадании сети отключают автомат А1, запускают генератор 4 и включают автомат А2. Нагрузка подключена к генератору. Появилась сеть — выключают автомат А2, включают автомат А1 и глушат генератор.

Читать еще:  Высокие обороты на теплом двигателе

Собираем автоматику АВР.

На Рис.2 изображены следующие элементы:

1 — ввод городской сети 230В/50Гц

2 — бытовой однофазный счетчик электроэнергии

3 — потребитель электроэнергии (нагрузка)

4 — автономная генераторная установка (бензиновый генератор с электростартером на 6,5 кВт)

5 — модуль управления АВР-1/1 (контроллер)

А1 — автоматический выключатель 2-х полюсный (С25А)

А2 – автоматический выключатель 2-х полюсный (В25А)

В1 — выключатель нагрузки 2-х полюсный (32А)

В2 – выключатель нагрузки 2-х полюсный (32А)

КМ1 — контактор 3-х полюсной с дополнительным нормально-замкнутым контактом (25А 230В/АС3 1НЗ).

КМ2 – контактор 3-х полюсной с дополнительным нормально-замкнутым контактом (25А 230В/АС3 1НЗ).

УГ – жгут проводников управления генератором ( стартер, питание, заслонка, зажигание, топливный клапан)

Что ставим? Для чего?

Позиции 1, 2, 3, 4, А1, А2 – остаются от схемы на Рис.1, поэтому нам потребуется все остальное.

Выключатель нагрузки В1 (БАЙПАС): Служит для разрыва цепи сеть-дом при работе в автоматическом режиме и подключения сети к дому в ручном режиме. Ставим номиналом не меньше чем автоматический выключатель А1. Если не получится приобрести выключатель нагрузки – устанавливаем автоматический выключатель с номиналом выше чем у А1. Установлен А1 на 25 ампера с характеристикой С — ставим на 32 ампера с характеристикой С. Ставим мощнее, чтобы при перегрузках срабатывал автомат А1.

Выключатели нагрузки В2 (БАЙПАС)(на Рис.3 обозначен Q3): На схеме выделен синим пунктиром. Служит для подключения генератора к дому в ручном режиме, при отключенном блоке АВР-1/1. В автоматическом режиме находится в разомкнутом состоянии. Ставим номиналом не менее автомата А2, если не получится приобрести выключатель – устанавливаем автоматический выключатель с номиналом выше чем у А2. Установлен А2 на 25А с характеристикой С — ставим С32А. Ставим мощнее, чтобы при перегрузках срабатывал автомат А2. Но есть и обратная сторона такого решения. Получается очень слабый узел по безопасности. Контакторы КМ1 и КМ2 будут с блокировкой от «встречного включения напряжения», а выключатель В2 будет обходить эту защиту. Лучшем решением, будет установить кнопки СТАРТ-СТОП на «самоподхвате» от дополнительного NO контакта контактора КМ2. Кнопки стоят дороже выключателя, но сохраняют защиту. Кнопки будут управлять принудительным включением/отключением катушки контактора КМ2 при работающем в ручном режиме генераторе.

Контактор КМ1 берем малогабаритный промышленного назначения с категорией применения АС-3 и номиналом как и автомат А1 на 25А. Можно применять и модульные контакторы, но они, как правило, выпускаются с категорией применения АС-1, а под АС-3 их номинал нужно уменьшать в 3-4 раза. Промышленные контакторы дешевле модульных и позволяют расширять возможности автоматизации АВР за счет дополнительных приставок.
Контактор К1 должен иметь вспомогательный нормально закрытый контакт для осуществления электрической блокировки от встречного напряжения. Установка механической блокировки, дополнительно увеличит степень защиты.

Читать еще:  Что такое двигатель sd4

Контактор КМ2 — выбираем с номиналом автоматического выключателя А2. Ставим на 25А. Используем рекомендации как и при выборе КМ1.

Жгут управления генератором — будет состоять из 7-ми одножильных, многопроволочных проводов типа ПУГВ сечением от 1 до 1,5мм2:

•Стартер – 1 провод (на Рис.2/3 зеленый цвет). Управляет автоматическим включение стартера. Подключается к штатному плюсовому выводу реле стартера генератора через клеммный переходник. От контакта реле стартера (на фото указан стрелкой) проводник идет на дополнительно установленное промежуточное 12 вольтовое реле с током нагрузки от 30А на нормально разомкнутый контакт. Промежуточное реле управляется через клеммы контроллера 9-10. Пусковые токи на реле стартера достаточно высокие и промежуточное реле возьмет нагрузку на себя.

•Питание – 2-а провода (на Рис.2 оранжевый цвет) Подключаются к аккумулятору генератора, т.к. контроллер питается от постоянного напряжения 12В. Один провод подключаем к плюсовой клемме расположенной на реле стартера (указана на фото стрелкой) а второй к массе (минус) генератора расположенной на картере левее. Можно подключить к любому 12 вольтовому источнику резервного питания постоянного тока.

Еще один важный момент при работе в ручном режиме переключения!
При переходе на ручной режим переключения вводами, необходимо обесточить клемму 19 питания блока АВР-1/1. Это полностью отключит автоматику. На схеме Рис.3 этот выключатель обозначен Q1. Можно отключать путем отсоединения проводника питание от одной из клемм модуля или клеммной колодки.

•Зажигание — 1 провод (на Рис.2/3 голубой цвет). Служит для автоматического управления разрешением работы/глушения генератора. Подключается к проводу (обычно желтого цвета) датчика реле уровня масла (указан стрелкой на фото). Управляется через контакты 24-25 контроллера АВР-1/1 и промежуточное 12VCD реле на 20-30А с нормально-закрытым контактом, на схеме Рис.3 обозначено К2. Для разрешения работы контакт размыкается. Глушится генератор замыканием контакта.

•Заслонка— 2 провода (на Рис.2/3 желтый цвет). Управляет положением воздушной заслонки карбюратора при пуске генератора через электропривод. Сам привод приобретается отдельно или заказывается у нас. Достаточно установить автомобильный 2-х проводной привод. Его усилия и хода штока, в большинстве случаев, достаточно для перемещения заслонки в крайние положения. Устанавливается он на раму генератора или кронштейн карбюратора, зависит от модели генератора, и через тягу управляет перемещением заслонки. На фото привод установлен на раму генератора через переходник и управляет воздушной заслонкой типа «рычаг». Обычно хватает крепежа из комплекта, идущего к электроприводу. АВР-1/1 самостоятельно меняет полярность на проводах управления и тем самым управляет электромотором механизма привода.

Топливный клапан – 1 провод (на Рис.2 фиолетовый цвет). Управляет закрытием подачи топлива на ЭМ клапане при отключенном генераторе. Сам клапан приобретается отдельно или заказывается у нас. Мощность катушки клапана выбираем минимальную 7-10 Вт. Чем мощней — тем будет сильнее греться, и придется решать задачу снижения температуры. Плюсовой проводник от электромагнитного клапана подключаем к плюсу батареи генератора. Минусовой проводник от клапана идет через нормально открытый контакт промежуточного реле К2 (см. Рис.3) и далее на минусовую клемму.
При включении контроллером команды «разрешения работы» сработает промежуточное реле К2, замкнется нормально открытый контакт и откроет топливный клапан. Топливо начнет поступать в карбюратор, подготавливая генератор к запуску. После «глушения» генератора, реле К2 отключится, контакты разомкнутся и подача топлива будет перекрыта.

Читать еще:  Что такое сольвент для двигателя

Устанавливать или нет электромагнитный клапан каждый решает самостоятельно. При автоматическом управление, топливный кран на баке будет открыт постоянно и если игла клапана поплавковой камеры карбюратора не перекроет подачу топлива, произойдет утечка топлива.

Размещаем перечисленные элементы, кроме клапана и привода, в электрическом щите подходящего размера, производим подключение проводников.

Сам алгоритм работы блока АВР-1/1М описан на странице с техническим описанием .

Подключаем ввод сети, в точке ( см. Рис.2) после автоматического выключателя А1 и перед выключателем В1, подключаем ввод генератора в точке после выключателя В1. Устанавливаем перемычку на клеммы 11-12 контроллера АВР-1/1 (См. Рис.3), для установки режима NO_IC6000 и возврата воздушной заслонки после запуска генератора.
Для перехода в автоматический режим управления выключаем выключатель нагрузки В1, подаем напряжение питание постоянного тока =12В на модуль АВР-1/1. Для отключения автоматики, проделываем все в обратной последовательности.

Все! Теперь можно наслаждаться автоматически управляемым вводом резервного питания генератора, не беспокоится за «скачки» и «просадки» напряжения в сети и генераторе, т.к АВР-1/1 следит за всем.

Сомневаетесь в правильности выбора ?
Сложная задача ?
Нужна техническая консультация ?

Оставьте запрос, нажав на кнопку КОНСУЛЬТАЦИЯ, и наш технический специалист свяжется с Вами и поможет разобраться.

Область применения

2 ввода 1 потребитель 220В АС

2 ввода 2 потребителя 220В АС

1 или 2 ввода и ДГУ 1 потребитель

2 ввода 1 потребитель 24В DC

2 ввода 2 потребителя 24В DC

2 ввода и ДГУ 2 потребителя

Принцип работы

Если на одной из фаз падает напряжение или изменилась частота, то реле отключает контактор на основном вводе и замыкает контакты второго устройства, установленного на резервном входе. Это приводит к отключению основного источника питания и подключению к резервной электросети. Большинство систем автоматического ввода работают именно по такому принципу.

Как только в основной цепи происходит восстановление заданных параметров, система переходит в штатный режим работы. Чаще всего в схемы АВР предусмотрена дополнительная блокировка от одновременного срабатывания катушек реле. Это позволяет избежать подключения потребителя сразу к двум электросетям (основной и резервной). Следует понимать, что АВР является полноценной системой с собственной логикой и органами управления.

Схемы подключения

Оптимальный вариант выбирают с учетом:

  • рабочих параметров сети питания;
  • типа нагрузок;
  • особых требований по скорости ввода резерва и другим параметрам.

Для однофазных сетей при подключении частного дома или небольшого коммерческого объекта можно применить простейший вариант на модульных контакторах с двухполюсным АВ. Схему АВР с реле контроля фаз на два ввода используют при подключении мощных нагрузок. В соответствующем исполнении кроме уровня напряжения контролируют искажения синусоиды, корректность фазировки. Если предполагается работа с несколькими источниками (больше двух), создают систему с необходимым количеством вводов.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector