Comanda Unei Acționări cu Motor de Curent Continuu cu PIC16F628A

Domeniu: Electrotehnică

Conține 19 fișiere: docx, h, mk, bash, xml, properties, c, o, d, cof, hex

Pagini : 57 în total

Cuvinte : 9284

Mărime: 2.04MB (arhivat)

Publicat de: Maxim Gabriel Lungu

Puncte necesare: 12

Profesor îndrumător / Prezentat Profesorului: Conf.dr.ing. Cornel RENTEA

Comanda unei acţionări cu motor de curent continuu (modelare si simuare in Matllab Simulink) folosind PIC16F628A

Descarcă acum

Cuprins Extras Bibliografie Preview

Cuprins

Introducere 4
1. Consideraţii privind motorul de curent continuu 5
1.1. Generalităţi. 5
1.2. Ecuaţiile maşinii de curent continuu 6
1.3. Elemente constructive 7
1.3.1. Statorul 7
1.3.2. Rotorul 8
1.4. Caracteristicile motoarelor de curent continuu 9
1.4.1. Caracteristicile de pornire 9
1.4.2. Caracteristicile de funcţionare 12
1.4.3. Caracteristicile de reglare a vitezei 18
1.4.4. Caracteristicile de frânare 22
1.5. Tipuri de motoare de curent continuu 26
1.5.1. Cu magnet permanent 26
1.5.2. Cu excitaţie paralelă 26
1.5.3. Cu excitaţie serie 27
1.5.4. Cu excitaţie mixtă 27
1.6. Funcţionarea motorului de curent continuu 29
2. Microcontrolerul 33
2.1. Generalităţi 33
2.2. Tipuri de arhitecturi 34
2.3. PIC-ul 35
3. Modelarea şi simularea în MATLAB 36
3.1. Prezentare generală 36
3.2. Structura MATLAB 36
3.2.1. Mediul de dezvoltare 36
3.2.2. Biblioteca de funcţii matematice 37
3.2.3. Limbajul MATLAB 37
3.2.4. Grafica 37
3.2.5. Application Program Interface (API) 38
3.3. Simulink 38
4. Prezentarea temei 39
4.1. Motorul de curent continuu cu perii 39
4.2. Microcontrolerul PIC16F628 39
4.3. Desfăşurarea lucrării 42
4.3.1. Alegerea motorului 42
4.3.2. Calculul tensiunii de alimentare a montajului electronic de putere 42
4.3.3. Calculul tensiunii de alimentare a montajului electronic de comandă 44
4.3.4. Calculul transformatorului de alimentare 45
4.3.5. Calculul montajului electronic de comandă 46
4.3.6. Funcţionarea sistemului 46
4.4. Modelare şi simulare în Matlab Simulink 49
Anexa 1. Schema de comandă cu PIC16F628 a unui motor de curent continuu 51
Anexa 2.Cod sursă 51
Concluzii 57
Bibliografie 58

Extras din licență

Introducere

Maşina de curent continuu este maşina electrică la care schimbul principal de energie cu o reţea se face în curent continuu.

Se caracterizează prin faptul că în circuitul exterior trece curent continuu, iar tensiunile electromotoare se induc numai prin mişcare.

Ele pot fi cu colector (redresor mecanic) sau cu inele (maşini unipolare).

Maşina de curent continuu este utilizată atât în regim de motor cât şi în regim de generator, regimul de frână fiind întâlnit numai întâmplător în funcţionarea maşinii de curent continuu.

Există câteva tipuri de motoare ce pot fi utilizate în sistemele de comandă prevăzute cu diferite echipamente electronice, fiecare dintre ele putând fi comandate altfel. Elementele de comandă (hardware şi software) ale motoarelor folosite în sistemele electrice de putere ale autoturismelor vor fi diferite faţă de elementele de comandă şi control ale motoarelor folosite pentru sistemul de ventilaţie din interiorul unui laptop.

Sunt eficiente din punct de vedere al consumului de energie şi pot fi alimentate folosind baterii sau celule solare.

Foarte multe aplicaţii din domeniul microcontrolerelor au sarcina acţionării unor motoare.

Exemple de aplicaţii: - auto(motoarele de la geamurile electrice, motoarele indicatoarelor de

bord etc.)

- din domeniul echipamentelor periferice (imprimantă, hard disc etc.)

- industriale (acţionări de vane, robinete etc.)

- controlul roboţilor mobili (controlul braţelor robotice folosite în procesele industriale de fabricaţie)

Motoarele de curent continuu sunt mai des întâlnite în aplicaţiile cu microcontroler.

Un motor poate fi comandat de către un microcontroler atât în mod direct, cât şi prin intermediul unor interfeţe programabile specializate.

1. Consideraţii privind motorul de curent continuu

1.1. Generalităţi.

Motorul de curent continuu a fost inventat în 1873 de Zénobe Gramme. Acesta a conectat un generator de curent continuu la un generator asemănător. Astfel a observat că mașina se rotește, realizând conversia energiei electrice absorbite de la generator.

Motorul de curent continuu este un sistem de conversie electromecanică a energiei, care prin intermediul câmpului electromagnetic, transformă energia mecanică în energie electrică de curent continuu sau invers.

Puterea maximă a acestor motoare este limitată la circa 10 MW, deoarece toată puterea transmisă rotorului trece prin contactele glisante perii-colector. Tensiunea nominală nu depăşeşte, în mod obişnuit, 1,5 kV, din cauza dificultăţii asigurării unei tensiuni maxime de 20 V între două lamele de colector învecinate, pentru a se evita apariţia cercului de foc la colector. Aceasta se manifestă prin apariţia scânteilor la contactul dintre perii si colector care determină o supraîncălzire si colorare in brun închis a colectorului.

Motoarele de curent continuu se utilizează în numeroase acţionări electrice datorită modului simplu şi economic de modificare a turaţiei prin tensiunea de alimentare şi prin dispariția câmpului.

La pornirea motorului, tensiunea electromotoare indusă este nulă, iar curentul are o valoare limitată de rezistenţa înfăşurării indusului şi de rezistenţa de trecere la perii.

Ip = U/Ra (1.1)

Schimbarea sensului de rotaţie a motorului de curent continuu se poate face prin schimbarea sensului curentului în înfăşurarea de excitaţie sau prin schimbarea sensului curentului, inversând legăturile la perii sau schimbând polaritatea tensiunii de alimentare a indusului. Prima metodă are avantajul utilizării unor contactoare de mică intensitate, dar prezintă o inerţie mare datorită inductivităţilor mari din circuitul de excitaţie. Mărirea sau micşorarea vitezei se face prin modificarea tensiunii de alimentare, a curentului de excitaţie sau prin introducerea de rezistenţe în circuitul rotorului.