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基于51單片機(jī)的邏輯無環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)

作者: 時(shí)間:2011-12-12 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

1 引言
生產(chǎn)中有許多機(jī)械要求既能正轉(zhuǎn),又能反轉(zhuǎn),而且常需要快速起動(dòng)和制動(dòng),即需要。由模擬電路實(shí)現(xiàn)的,線路復(fù)雜,調(diào)整困難,可靠性低,缺乏靈活的控制。因此,這里給出一種基于單片機(jī)的邏輯無環(huán)流可逆調(diào)速控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用全數(shù)字電路,實(shí)現(xiàn)數(shù)字脈沖觸發(fā)、數(shù)字轉(zhuǎn)速給定檢測和數(shù)字PI算法等功能,由軟件實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速、電流調(diào)節(jié)及邏輯判斷和復(fù)雜運(yùn)算,具有不同于一般模擬電路的最優(yōu)化、自適應(yīng)、非線性、智能化等控制規(guī)律,而且更改靈活方便。

2 系統(tǒng)組成和控制原理
2.1 系統(tǒng)組成
該數(shù)字邏輯無環(huán)流是由AT89C實(shí)現(xiàn)雙閉環(huán)控制、無環(huán)流邏輯控制、觸發(fā)脈沖的形成及相位控制,如圖1所示。圖1中,ASR為速度環(huán),ACR為電流環(huán),DLC為無環(huán)流邏輯控制器,GT為觸發(fā)脈沖,TA為電壓互感器,TG為測速發(fā)電機(jī),M為直流電動(dòng)機(jī)。主電路采用正組VF和反組VR兩組晶閘管裝置反并聯(lián)??刂齐娐凡捎棉D(zhuǎn)速ASR和電流 ACR雙閉環(huán)系統(tǒng)。

2.2 控制原理
數(shù)字無環(huán)流邏輯控制是根據(jù)速度調(diào)節(jié)器輸出值的正負(fù)來選擇正組或負(fù)組晶閘管,根據(jù)主電路的電流是否為零進(jìn)行相應(yīng)切換.并記憶工作組的工作狀態(tài)。通過轉(zhuǎn)矩極性檢測及零電流檢測做出相應(yīng)邏輯判斷,釋放一組晶閘管,閉鎖另一組晶閘管。為此,在單片機(jī)中設(shè)置有2個(gè)存儲單元L1、L2,用于記憶正組晶閘管vF和反組晶閘管VR的工作狀態(tài)。


3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)是以AT89C為核心,由程序存儲器EPROM、地址鎖存器、A/D轉(zhuǎn)換器、2個(gè)可編程計(jì)數(shù)器,計(jì)時(shí)器、脈沖擴(kuò)寬、光電隔離、脈沖放大、過零檢測及波沿檢測等電路構(gòu)成,如圖2所示。

3.1 觸發(fā)器
主變壓器和同步變壓器均接為D/Y-11,對稱的三相交流同步電壓經(jīng)阻容移相后滯后30°。使其交流波形的過零點(diǎn)對準(zhǔn)觸發(fā)延遲角α=0°處,其觸發(fā)脈沖只能在0°~180°之間產(chǎn)生。阻容移相后的三相交流電壓經(jīng)過零檢測器變成互差120°、寬 180°的三相方波,加在單片機(jī)的P1.0、P1.1和P1.2引腳,作為檢測到的電源狀態(tài),并以此狀態(tài)作為脈沖分配依據(jù),確定VR和VF的觸發(fā)順序。方波經(jīng)波沿檢測器輸出間隔為60°的負(fù)脈沖作為單片機(jī)的外部中斷請求信號。三相變壓器在每個(gè)周期產(chǎn)生6個(gè)中斷信號,在每次中斷服務(wù)程序中完成脈沖的形成、分配和移項(xiàng)控制。


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