УДК 62-83-52
ИССЛЕДОВАНИЕ МОДУЛЬНОГО СТЕНДА «ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ»
Таразский государственный университет им. , Тараз
В данной статье рассматривается научная и практические значимости «Микропроцессорные системы управления электроприводов» в теоретической и практической подготовке по дисциплине « Элементы и устройства автоматизации технологических процессов», а также повышает усваимости материалов студентами. Студенты получают навыки пользования языка программирования CИ в среде AVR.
Ключевые слова: Широтно-Импульсный преобразователь, модуль микроконтроллер ATmega 8535, электродвигатель.
В настоящее время для обучения студентов широко применяются в составе элементов и устроиств автоматики, широтно-импульсные преобразователи, микропроцессорные смистемы управления электроприводов и полупроводниковые выпрямительные агрегаты.
Изучаемый студентами лабораторный стенд «Микропроцессорные системы управления электроприводов» (в дальнейшем изложении стенд) предназначен для обучения студентов различных специальностей, изучающих дисциплины по архитектуре и программированию микропроцессорных устройств и систем.
Широтно-Импульсная модуляция (ШИМ), это система операции получения изменяющегося аналогового значения посредством цифровых устройств. Устройства используются для получения прямоугольных импульсов - сигнала, который постоянно переключается между максимальным и минимальным значениями. Данный сигнал моделирует напряжение между максимальным значением (5 В) и минимальным (0 В), изменяя при этом длительность времени включения 5 В относительно включения 0 В. Длительность включения максимального значения называется шириной импульса. Для получения различных аналоговых величин изменяется ширина импульса. При достаточно быстрой смене периодов включения-выключения можно подавать постоянный сигнал между 0 и 5 В на светодиод, тем самым управляя яркостью его свечения.
На графике зеленые линии отмечают постоянные временные периоды. Длительность периода обратно пропорциональна частоте ШИМ. Т. е. если частота ШИМ составляет 500 Гц, то зеленые линии будут отмечать интервалы длительностью в 2 миллисекунды каждый. Вызов функции analogWrite() с масштабом 0 – 255 означает, что значение analogWrite(255) будет соответствовать 100% рабочему циклу (постоянное включение 5 В), а значение analogWrite(127) – 50% рабочему циклу.
Для примера можно взять платформу и начать трясти ее в назад и вперед. Для наших глаз данное движение превращает в светящиеся линии мигание светодиода. Наращивание или уменьшение ширины импульса на светодиоде будет увеличивать или уменьшать светящиеся линии светодиода. Теперь вы знаете что такое ширина импульса.
Изучение принципов работы и способов микроконтроллерного управления тиристорным преобразователем
Модуль «Широтно-импульсный преобразователь» предназначен для изучения способов управления реверсивным широтно-импульсным преобразователем, и создание систем электропривода на базе этого преобразователя и электродвигателя постоянного тока «ШИП-ДПТ».
На лицевой панели модуля расположены:
- переключатель «Сеть» со светодиодом индикации наличия напряжения;
- электродвигатель постоянного тока М с импульсным датчиком скорости и клеммами импульсного выходного сигнала датчика Y;
- светодиодный индикатор скорости вращения и напряжения якорной цепи электродвигателя. Отображаемая величина переключается с помощью тумблера «n/U»;
- мнемосхема силовой части широтно-импульсного преобразователя, содержащая входы A1, B1, C1, D1 и выходы A2, B2, C2, D2 драйверов управления транзисторами, а также клемма для подключения выходов драйверов к силовым транзисторам преобразователя Х1, Х2, Х3, Х4. Клемма А2 подключается к транзистору VT1, клемма B2- к транзистору VT2, клемма С2- к транзистору VT3, клемма D1- транзистору VT4;
- клеммы Х5, Х6 предназначенные для подачи выходного напряжения преобразователя на электродвигатель постоянного тока;
- переключатель «Авт/Руч» режима работы модуля. В режиме «Авт.» преобразователь получает управляющие сигналы от внутреннего контроллера, в режиме «Руч.» сигналы управления преобразователем необходимо подавать от модуля «Микроконтроллер»;
- кнопка «Пуск», при нажатии которой активируется управление преобразователем в автоматическом режиме работы;
- кнопка «Стоп», при нажатии которой прекращается подача управляющих импульсов в автоматическом режиме работы;
- пере5ключатель «В/Н», осуществляющий изменение полярности выходного напряжения преобразователя в автоматическом режиме работы;
- потенциометр плавного задания сигнала-управления в автоматическом режиме работы;
-светодиод «Защита», который индицирует возникновение аварийной ситуации в силовой части преобразователя.
Диограмма импульсного выходного сигнала датчика
Литература
- Полупроводниковые выпрямители/ , ,
И. И др.; Под ред. и . - 2-е изд., переработ. М.: Энергия, 1978.
2 Полупроводниковые приборы: Диоды, тиристоры, оптоэлектронные приборы.
Справочник/ , , и др.; Под общ. ред. . - 2-е изд., перераб. - М.: Энергоатомиздат, 1984.
3 , Гусев : Учеб. Пособие для приборостроительных специальностей вузов. - 2-е изд., перераб. и доп. -
М.: Высшая школа, 1991.
«ШИРОТТЫ-ИМПУЛЬСТІК ТҮРЛЕНДІРГІШ» МОДУЛЬДІК СТЕНДТІ ЗЕРТТЕУ
ғы Тараз Мемлекеттік Университеті
Студенты получают навыки пользования языка программирования в среде AVR.
Бұл мақалада «Технологиялық процестерді автоматтандыру құрылғылары мен элементтері» пән бойынша теориялық және практикалық даярлау «Электржетектерін Микропроцессорлық жүйемен басқару» ғылыми және практикалық маңыздылығын қарастырылады, сонымен қатар студенттермен материалдардың түсініктілігін арттырады. Студенттер AVR орталығында СИ бағдарламалау тілін пайдалану машықтарын алады.
Түйінді сөздер: Широтты импульстік түрлендіргіш, ATmega 8535 микроконтроллерінің модулі, электроқозғалтқыш.
STUDY OF MODUALAR STAND PULSE - WIDTH CONVERTER
B. M. Aryinbaev
А. А. Kuttibaev
Taraz State University M. Kh. Dulaty
This article examines the scientific and practical significance of "Microprocessor control sestem drives" in the theoretical and practical training on discipline "Elements and processos of automation devices", as well as increases usvaimosti materials students. Students acguire the skills to use the C programming language environment in AVR
Keywords: Pulse width converter, module microcontroller ATmega 8535, the electric motor.
