Гаврилов П.Д.,Неверов А.А. Изучение свойств электропривода по системе ПЧ - АД, реализующего различные законы частотного управления

Подождите немного. Документ загружается.

Канал С может быть представлен в виде двух четырехразрядных

каналов ввода/вывода, доступ к которым производится как к отель-

ным независимым каналам. Периферийные устройства подключают-

ся к каналам А, В, С, а связь с микропроцессором осуществляется с

помощью шины данных через буфер данных. Каждый из каналов А,

В, С состоит

из восьмиразрядного регистра двунаправленных форми-

рователей, имеющих на выходе состояние «Выключено». Устройство

управления содержит регистр управляющего слова (РУС), в который

предварительно производится запись информации, определяющей

режим работы каналов, и формирует сигналы выбора канала и управ-

ления каналом С.

Микросхема может работать в одном из трех режимов: режим 0

– простой ввод/вывод;

режим 1 – стробируемый ввод/вывод; режим 2

– двунаправленный канал. Режим работы каналов можно изменять

как в начале, так и в процессе выполнения программы, что позволяет

обслуживать различные периферийные устройства в определенном

порядке с помощью одной микросхемы КР580ВВ55А. Каналы А и В

могут работать в различных режимах, а работа канала С

зависит от

режимов работы каналов А и В. Комбинируя режимы работы кана-

лов, можно обеспечить работы микросхемы почти с любым

периферийным устройством.

В режиме 0 осуществляется простой ввод/вывод данных по трем

восьмиразрядным каналам, причем канал С может использоваться

как два четырехразрядных канала. Каждый из каналов может исполь-

зоваться отдельно для ввода

или вывода информации. В режиме 0

входная информация не запоминается, а выходная хранится в выход-

ных регистрах до записи новой информации в канал или до записи

нового режима.

В режиме 1 передача данных осуществляется только через кана-

лы А и В, а линии канала С служат для приема и выдачи сигналов

управления.

Каждый из каналов А и В независимо друг от друга мо-

жет использоваться для ввода или вывода восьмиразрядных данных,

причем входные и выходные данные фиксируются в регистрах кана-

лов.

В режиме 2 для канала А обеспечивается возможность обмена

информацией с периферийными устройствами по восьмиразрядному

двунаправленному каналу. Для организации обмена используется

пять линий

канала С. В режиме 2 входные и выходные данные фик-

сируются во входном и выходном регистрах соответственно.

Список управляющих слов РУС приведен в табл. 2.2. Назначе-

ние выводов КР580ВВ55А приведено в табл. 2.3.

Таблица 2.2

Список управляющих слов РУС КР580ВВ55А

Управляющее слово Порт А Порт С (ст) Порт В Порт С (мл)

hex/dec 0…..7 4…..7 0….7 0….3

80 [128] Вывод Вывод Вывод Вывод

81 [129] Вывод Вывод Вывод Ввод

82 [130] Вывод Вывод Ввод Вывод

83 [131] Вывод Вывод Ввод Ввод

88 [136] Вывод Ввод Вывод Вывод

89 [137] Вывод Ввод Вывод Ввод

8А [138] Вывод Ввод Ввод Вывод

8В [139] Вывод Ввод Ввод Ввод

90 [144] Ввод Вывод Вывод Вывод

91 [145] Ввод Вывод Вывод Ввод

92 [146] Ввод Вывод Ввод Вывод

93 [147] Ввод Вывод Ввод Ввод

98 [152] Ввод Ввод Вывод Вывод

99 [153] Ввод Ввод Вывод Ввод

9A [154] Ввод Ввод Ввод Вывод

9B [155] Ввод Ввод Ввод Ввод

Таблица 2.3

Назначение выводов микросхемы КР580ВВ55А

Номер

вывода

Обозначение

выводов

Назначение

выводов

9,8 А0,А1 адрес

27-34 D7-D0 шина данных

37-40,1-4 РА7-РА0 канал А

5 RD чтение

6 СS выбор микросхемы

7 GND общий

10-13,17,16,15,14 РС7-РС0 канал С

18-25 РВ0-РВ7 канал В

26 Uсс +5В

35 RESET УСТАНОВКА

36 WR ЗАПИСЬ

2.4. Реализация цифроаналогового преобразователя (ЦАП)

Для того чтобы управлять преобразователем частоты, необхо-

димо преобразовывать цифровой код на выходе контроллера в анало-

говое напряжение, при этом чем меньше будет дискретность на вы-

ходе ЦАП, тем более точнее будет управляющий сигнал. Наиболее

простой ЦАП можно реализовать при помощи резисторной матрицы

(соотношение резисторов должно

быть R к 2R). Принципиальная

электрическая схема цифроаналогового преобразователя приведена

на рис. 2.10. Для усиления сигнала по напряжению используется ин-

вертирующий усилитель на операционном усилителе DA8. Примене-

ние инвертирующего усилителя вызвано тем, что в преобразователе

частоты для управления инвертором применяется сигнал отрицатель-

ной полярности амплитудой 0–15 В.

Рис. 2.10. Принципиальная электрическая схема ЦАП

Порядок выполнения работы

Ознакомится с описанием и разобраться с работой тиристорного

преобразователя частоты ЭКТ2 и инверторного нагрузочного устрой-

ства. Ознакомиться работой программного обеспечения по алгорит-

мам.

1. Перед включением стенда необходимо установить органы

управления на лицевой панели, как преобразователя частоты, так и

инверторного нагрузочного устройства в следующие положения:

- установить ручку резистора R инверторного устройства

крайнее правое положение;

- тумблеры SA2-SA4 в нижнее положение (выключено);

- на лицевой панели преобразователя частоты тумблер «На-

правление вращения» в среднем положении;

- регулировки на лицевой панели преобразователя частоты в

крайнее левое положение.

2. При работе на стенде запрещается перемыкать контрольные

точки, так как это приводит к выходу из строя

блока фазового управ-

ления.

3. Для включения питания стенда необходимо включить на пи-

тающем щите кнопки «Общий» и «380В» и в ПЧ включить автомати-

ческие выключатели А2.1, А2.2 и «QF1» на инверторном нагрузоч-

ном устройстве.

4. Установить задатчик вращения в положение «Назад» и регу-

лировкой задавать различные величины выходной частоты:

- включить компьютер;

- для перевода управления преобразователем на компьютер

переключить тумблер SA1 в нижнее положение;

- запустить программу, реализующую закон поддержания по-

стоянства абсолютного скольжения;

осциллографом на контрольной точке (3) наблюдать измене-

ние тока асинхронного двигателя при постоянной нагрузке;

- для перевода инверторного устройства в режим переменной

нагрузки включить тумблеры SA2, SA3, SA4; тумблером SA4

изменяется амплитуда синусоидального сигнала, поступающего

в СИФУ инверторного устройства;

- наблюдать изменение тока асинхронного двигателя на кон-

трольной точке (3) при переменной нагрузке;

- после окончания исследований

, связанных с абсолютным

скольжением, выйти из программы и запустить программу, реа-

лизующую поддержание заданного

cos ;

- двухканальным осциллографом на контрольных точках (3) и

(4) наблюдать угол сдвига фаз между током и напряжением;

- при различных нагрузках, регулируя напряжение преобразо-

вателя частоты, добиться увеличения

cos .

5. После проведения лабораторных опытов выключить установ-

ку в порядке обратном включению.

Оформление отчета

Отчет по лабораторной работе выполняется на отдельных лис-

тах формата А4 и оформляется каждым студентом самостоятельно.

Отчет должен содержать:

1. Структурную схему электропривода переменного тока по

системе ПЧ-АД.

2. Блок-схемы законов частотного управления, составленные на

основе алгоритмов работы законов и принципиальных схем, реали-

зующих эти законы.

3. Осциллограммы токов

и напряжений, снятых при различных

законах частотного управления.

К защите лабораторной работы повторить соответствующие

разделы курсов «Теория электропривода», «Системы управления

электроприводами» и «Преобразовательная техника».

Вопросы для самоконтроля

1. Рассказать принцип действия электропривода по системе

ПЧ–АД.

2. Какой закон управления реализован в данном электропри-

воде?

3. Рассказать принцип действия силовой части в целом.

4. Рассказать принцип действия АИН на примере одной полу-

мостовой тиристорной ячейки.

5. Привести достоинства и недостатки АИН.

6. Чем обусловлено применение LC-фильтра?

7. Какие

базовые концепции взяты за основу при разработке

законов частотного управления?

8. Рассказать принцип действия ЦДС.

9. Принцип работы цифрового счетчика импульсов.

10. Принцип действия нуль органов.

11. Чем обусловлена необходимость применения фильтров в

схеме нуль органов?

12. Объяснить принцип преобразования сигнала с нуль органов

в цифровой код.

13. Объяснить принцип

действия ЦАП.

14. В чем преимущество использования абсолютного скольже-

ния?

15. Какими достоинствами обладает применение в качестве ре-

гуляторов микропроцессорных средств?

16. Что такое

)cos(ϕ

17. Для чего необходимо поддерживать абсолютное скольжение

постоянным?

18. Для чего необходимо поддерживать

)cos(

оптимальным?

19. Как изменяется момент двигателя при использовании в ка-

честве регулирования закона S

= const? Показать с использованием

механической характеристики.

Список рекомендуемой литературы

1. Ключев В. И. Теория электропривода: Учеб. для вузов. – М.:

Энергоатомиздат, 1985. – 560 с.

2. Руденко В. С., Сенько В. И., Чиженко И. М. Основы преобра-

зовательной техники: Учеб. для вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.:

Высш. шк., 1980. – 424 с.

3. Гаврилов П. Д. Автоматизированный электропривод горных

машин: Учеб. пособие. – Кемерово, 1983.

4. Техническая

документация и инструкция по эксплуатации на

электропривод серии ЭКТ2.

Составители

ПЕТР ДАНИЛОВИЧ ГАВРИЛОВ

АНДРЕЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ НЕВЕРОВ

ИЗУЧЕНИЕ СВОЙСТВ ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПО СИСТЕМЕ «ПЧ – АД»,

РЕАЛИЗУЮЩЕГО РАЗЛИЧНЫЕ ЗАКОНЫ ЧАСТОТНОГО

УПРАВЛЕНИЯ

Методические указания к лабораторной работе по курсам

«Теория электропривода» и «Автоматизированный электропривод

промышленных установок и технологических комплексов»

для студентов специальности 180400 «Электропривод и автоматика

промышленных установок и технологических

комплексов»

Рецензент В. В. Демьянов

Печатается в авторской редакции

Подписано в печать 06.03.2006. Формат 60×84/16.

Бумага офсетная. Отпечатано на ризографе. Уч.-изд. л. 1,6.

Тираж 50 экз. Заказ

ГУ КузГТУ, 650026, Кемерово, ул. Весенняя, 28.

Типография ГУ КузГТУ, 650099, Кемерово, ул. Д. Бедного, 4А.