【正文】
BT模塊時(shí)額定電流應(yīng)大于負(fù)載電流。由于直流電源靠二極管整流器供電,不可能回饋電能,電動(dòng)機(jī)制動(dòng)時(shí)只好對(duì)濾波電容充電,這將使電容兩端電壓升高,稱作“泵升電壓”。(2)對(duì)負(fù)載變化起抗擾作用。(3)調(diào)節(jié)電流,使電流跟隨其給定電壓Ui變化。T+ T=T保持一定,使T在0~T范圍內(nèi)變化。電動(dòng)機(jī)電樞端電壓 U為其平均值。在動(dòng)態(tài)性能方面,雙閉環(huán)系統(tǒng)在起動(dòng)和升速過(guò)程中表現(xiàn)出很快的動(dòng)態(tài)跟隨性,在動(dòng)態(tài)抗擾性能上,表現(xiàn)在具有較強(qiáng)的抗負(fù)載擾動(dòng),抗電網(wǎng)電壓擾動(dòng)。同時(shí),由于電機(jī)的容量較大,又要求電流的脈動(dòng)小。但直流斬波器和脈寬調(diào)制交換器采用PWM受器件各量限制,適用于中、小功率的系統(tǒng),靜止可控整流器適用大功率的系統(tǒng)。如今,直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制已經(jīng)離不開(kāi)單片機(jī)的支持,單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)的飛速發(fā)展促進(jìn)了自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展,使人類社會(huì)步入了自動(dòng)化時(shí)代,單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)與其他學(xué)科領(lǐng)域交叉融合,促進(jìn)了學(xué)科發(fā)展和專業(yè)更新,引發(fā)了新興交叉學(xué)科與技術(shù)的不斷涌現(xiàn)。 彈簧托架是一個(gè)組件,由彈簧、連桿、均衡梁組成。運(yùn)行中因常受到?jīng)_擊、碰撞,而產(chǎn)生變形,所以應(yīng)加大鋼板厚度或采取相應(yīng)的增加車架剛度的措施?!? 主要用于主要用于井下運(yùn)輸大巷和地面的長(zhǎng)距離運(yùn)輸。關(guān)鍵詞:AT89C51單片機(jī);礦用電機(jī)車;調(diào)速ABSTRACTThis paper mainly introduces singlechip based on the mine lootive power the speed control system hardware design,In this paper, first the principle of the DC converter, stepdown chopper control mode and speed characteristics, PWM realization of the basic principles and methods ,Hardware and then into the main circuit and control circuits were described.To achieve the puter digital control, in terms of design, used AT89C51 as a whole control system of the control circuit core, and with all that driving, Measurement of modules to achieve the parameters of the motor speed display and measurement。 第二章 方案比較與選擇; 第三章 控制原理分析; 第四章 主電路設(shè)計(jì); 第五章 控制電路設(shè)計(jì); 5 提交設(shè)計(jì)(論文)形式(設(shè)計(jì)說(shuō)明與圖紙或論文等)及要求:(1)提交的論文必須有文字版與電子版,論文字?jǐn)?shù)不少于25000字; (2)論文格式要符合要求,內(nèi)容完整,條理清楚; 6 發(fā)題時(shí)間: 2009 年 2 月 16 日指導(dǎo)教師: (簽名)學(xué) 生: (簽名)湖 南 科 技 大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)指導(dǎo)人評(píng)語(yǔ)指導(dǎo)人: (簽名)年 月 日 指導(dǎo)人評(píng)定成績(jī): 湖 南 科 技 大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)評(píng)閱人評(píng)語(yǔ)評(píng)閱人: (簽名)年 月 日 評(píng)閱人評(píng)定成績(jī): 湖 南 科 技 大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)答辯記錄日期: 學(xué)生: 學(xué)號(hào): 班級(jí): 題目: 提交畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)答辯委員會(huì)下列材料:1 設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書 共 頁(yè)2 設(shè)計(jì)(論文)圖 紙 共 頁(yè)3 指導(dǎo)人、評(píng)閱人評(píng)語(yǔ) 共 頁(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)答辯委員會(huì)評(píng)語(yǔ):答辯委員會(huì)主任: (簽名)委員: (簽名)(簽名)(簽名)(簽名) 答辯成績(jī): 總評(píng)成績(jī): 摘 要本文主要介紹了基于單片機(jī)的礦用電機(jī)車的調(diào)速系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì),文中先對(duì)直流調(diào)速的原理,降壓斬波電路控制方式及調(diào)速特性,PWM基本原理及實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行了闡述。直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和調(diào)速性能、過(guò)載能力強(qiáng)等特點(diǎn)顯得十分重要,為了能夠適應(yīng)發(fā)展的要求,單閉環(huán)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制系統(tǒng)得到了很大的發(fā)展。機(jī)械部分包括:車架、輪對(duì)、軸承箱、彈簧托架、制動(dòng)裝置、撒砂裝置、連接緩沖裝置等。前者的優(yōu)點(diǎn)是輪箍磨損到極限時(shí),只更換輪箍不用整個(gè)車輪報(bào)廢。均衡梁在軌道不平或局部有凹陷時(shí),起均衡各車輪上負(fù)荷的作用。所以在本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中我采用了由單片機(jī)控制單閉環(huán)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制系統(tǒng)。由于要求直流電壓脈動(dòng)較小,故采用三相整流電路。若采用雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng),則可以近似在電機(jī)最大電流(轉(zhuǎn)矩)受限的條件下,充分利用電機(jī)的允許過(guò)載能力,使電力拖動(dòng)系統(tǒng)盡可能用最大的加速度起動(dòng),到達(dá)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速后,又可以讓電流迅速降低下來(lái),使轉(zhuǎn)矩馬上與負(fù)載相平衡,從而轉(zhuǎn)入穩(wěn)態(tài)運(yùn)行,此時(shí)起動(dòng)電流近似呈方形波,而轉(zhuǎn)速近似是線性增長(zhǎng)的,這是在最大電流(轉(zhuǎn)矩)受到限制的條件下調(diào)速系統(tǒng)所能得到的最快的起動(dòng)過(guò)程。所以常用的控制方法是改變電樞端電壓調(diào)速的電樞電壓控制法。(1) 定寬調(diào)頻法。再時(shí),VV同時(shí)導(dǎo)通T 秒后同時(shí)關(guān)斷;如此反復(fù)。PWM調(diào)速系統(tǒng)采用PI算法的軟件調(diào)節(jié)電流,電壓環(huán),由于采用飽和非線形控制,使兩個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)發(fā)揮充分作用,系統(tǒng)具有很好的動(dòng)靜態(tài)特性,是一種非常實(shí)用的系統(tǒng)(2)轉(zhuǎn)速環(huán)的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速閉環(huán)的轉(zhuǎn)速反饋由直流測(cè)速發(fā)電機(jī)測(cè)速后,經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)臑V波電路濾去雜波,再進(jìn)入模數(shù)轉(zhuǎn)換器,然后送入單片機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制。三相交流電源經(jīng)三相橋式不可控整流器變換為電壓恒定的直流電源,再經(jīng)直流PWM功率變換器得到可調(diào)的直流電壓,給直流電動(dòng)機(jī)供電。若在IGBT的柵極和發(fā)射極之間加上驅(qū)動(dòng)正電壓,則MOSFET導(dǎo)通,這樣PNP晶體管的集電極與基極之間成低阻狀態(tài)而使得晶體管導(dǎo)通;若IGBT的柵極和發(fā)射極之間電壓為0V,則MOS 截止,切斷PNP晶體管基極電流的供給,使得晶體管截止。由于此氧化膜很薄,其擊穿電壓一般達(dá)到20~30V。在使用IGBT的場(chǎng)合,當(dāng)柵極回路不正?;驏艠O回路損壞時(shí)(柵極處于開(kāi)路狀態(tài)),若在主回路上加上電壓,則IGBT就會(huì)損壞,為防止此類故障,應(yīng)在柵極與發(fā)射極之間串接一只10KΩ左右的電阻。 盡量遠(yuǎn)離有腐蝕性氣體或灰塵較多的場(chǎng)合; 在溫度發(fā)生急劇變化的場(chǎng)所IGBT模塊表面可能有結(jié)露水的現(xiàn)象,因此IGBT模塊應(yīng)放在溫度變化較小的地方; 保管時(shí),須注意不要在IGBT模塊上堆放重物; 裝IGBT模塊的容器,應(yīng)選用不帶靜電的容器。如果無(wú)N+ 緩沖區(qū),則正反向阻斷電壓可以做到同樣水平,加入N+緩沖區(qū)后,反向關(guān)斷電壓只能達(dá)到幾十伏水平,因此限制了IGBT 的某些應(yīng)用范圍。此時(shí),通態(tài)電壓Uds(on) 可用下式表示 Uds(on) = Uj1 + Udr + IdRoh 式中Uj1 —— JI 結(jié)的正向電壓, ~1V ;Udr ——擴(kuò)展電阻Rdr 上的壓降;Roh ——溝道電阻。 IGBT的觸發(fā)和關(guān)斷要求給其柵極和基極之間加上正向電壓和負(fù)向電壓,柵極電壓可由不同的驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生。IGBT的開(kāi)啟電壓約3~4V,和MOSFET相當(dāng)。取3倍裕量,則整流器輸出電流應(yīng)達(dá)到288A。電阻的額定功率選為10W,選取RJ系統(tǒng)金屬膜電阻。也稱為Buck變換器(Buck Converter)。: AT89C51引腳圖它的特點(diǎn)可歸納為:與MCS51微控制器產(chǎn)品系列兼容。兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。VPD是備用電源輸入端30ALE/ALE低字節(jié)地址鎖寸允許輸入端。在行線和列線的每個(gè)交叉點(diǎn)上設(shè)置一個(gè)按鍵。當(dāng)有鍵閉合時(shí),與閉合鍵相連的兩條I/O口線之間短路。89C51單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)高增益反相放大器,用于構(gòu)成振蕩器。 內(nèi)部時(shí)鐘方式的時(shí)鐘電路圖 復(fù)位是單片機(jī)的初始操作。為了達(dá)到完全復(fù)位和清除的目的,在振蕩器工作條件下,要在RST端至少維持兩個(gè)機(jī)器周期的高電平,才可以實(shí)現(xiàn)復(fù)位。,其原理如下:保護(hù)主要有過(guò)壓保護(hù)和過(guò)流保護(hù),采用控制電路進(jìn)行能夠過(guò)壓過(guò)流保護(hù)時(shí),存在一個(gè)過(guò)壓過(guò)流信號(hào)檢測(cè)問(wèn)題。測(cè)速發(fā)電機(jī)A/D轉(zhuǎn)換器測(cè)速的精度,除決定于這兩個(gè)元件本身的精度外,還與測(cè)速機(jī)輸出電壓變換電路的誤差有關(guān)。測(cè)速發(fā)電機(jī)工作時(shí)需接負(fù)載電阻,負(fù)載電阻R的端電壓U就是我們得到的輸出電壓。在其二次的取樣電阻上可獲得與二次側(cè)電流波形相同的電壓波形。我相信這種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)方法、正確的設(shè)計(jì)思想、實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真和高度責(zé)任感的工作作風(fēng)對(duì)以后的工作和學(xué)習(xí)是大有裨益的。在此,我向郭老師表示最衷心的感謝。附錄A:線路總