АЕПТВМ КП / КП_Гаврилов П.Д.,Неверов А.А. Изучение свойств электропривода ПЧ–АД, для разных законов частотн. управл
..pdf20
Канал С может быть представлен в виде двух четырехразрядных каналов ввода/вывода, доступ к которым производится как к отельным независимым каналам. Периферийные устройства подключаются 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 формирователей, 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 управления 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 каналов, можно обеспечить работы микросхемы почти с любым периферийным устройством.
Врежиме 0 осуществляется простой ввод/вывод данных по трем восьмиразрядным каналам, причем канал С может использоваться как два четырехразрядных канала. Каждый из каналов может использоваться отдельно для ввода или вывода информации. В режиме 0 входная информация не запоминается, а выходная хранится в выходных регистрах до записи новой информации в канал или до записи нового режима.
Врежиме 1 передача данных осуществляется только через каналы А и В, а линии канала С служат для приема и выдачи сигналов управления. Каждый из каналов А и В независимо друг от друга может использоваться для ввода или вывода восьмиразрядных данных, причем входные и выходные данные фиксируются в регистрах каналов.
Врежиме 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 фиксируются во входном и выходном регистрах соответственно.
21
Список управляющих слов РУС приведен в табл. 2.2. Назначение 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 |
Обозначение |
Назначение |
вывода |
выводов |
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, необходимо преобразовывать цифровой код на выходе контроллера в аналоговое напряжение, при этом чем меньше будет дискретность на выходе ЦАП, тем более точнее будет управляющий сигнал. Наиболее простой ЦАП можно реализовать при помощи резисторной матрицы (соотношение резисторов должно быть R к 2R). Принципиальная
22
электрическая схема цифроаналогового преобразователя приведена на рис. 2.10. Для усиления сигнала по напряжению используется инвертирующий усилитель на операционном усилителе DA8. Применение инвертирующего усилителя вызвано тем, что в преобразователе частоты для управления инвертором применяется сигнал отрицательной 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 устройства. Ознакомиться работой программного обеспечения по алгоритмам.
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 в крайнее правое положение;
-тумблеры SA2-SA4 в нижнее положение (выключено);
-на лицевой панели преобразователя частоты тумблер «Направление 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 управления.
3.Для включения питания стенда необходимо включить на питающем щите кнопки «Общий» и «380В» и в ПЧ включить автомати-
23
ческие выключатели А2.1, А2.2 и «QF1» на инверторном нагрузочном устройстве.
4.Установить задатчик вращения в положение «Назад» и регулировкой задавать различные величины выходной частоты:
-включить компьютер;
-для перевода управления преобразователем на компьютер переключить тумблер SA1 в нижнее положение;
-запустить программу, реализующую закон поддержания постоянства абсолютного скольжения;
-осциллографом на контрольной точке (3) наблюдать изменение 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 контрольной точке (3) при переменной нагрузке;
-после окончания исследований, связанных с абсолютным скольжением, выйти из программы и запустить программу, реализующую поддержание заданного cosϕ;
-двухканальным осциллографом на контрольных точках (3) и
(4) наблюдать угол сдвига фаз между током и напряжением;
-при различных нагрузках, регулируя напряжение преобразователя частоты, добиться увеличения cosϕ.
5.После проведения лабораторных опытов выключить установку в порядке обратном включению.
Оформление отчета
Отчет по лабораторной работе выполняется на отдельных листах 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, реализующих эти законы.
3.Осциллограммы токов и напряжений, снятых при различных законах частотного управления.
24
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 полумостовой 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
вцифровой код.
13.Объяснить принцип действия ЦАП.
14.В чем преимущество использования абсолютного скольже-
ния?
15.Какими достоинствами обладает применение в качестве регуляторов микропроцессорных средств?
16.Что такое cos(ϕ) ?
17.Для чего необходимо поддерживать абсолютное скольжение постоянным?
18.Для чего необходимо поддерживать cos(ϕ) оптимальным?
19.Как изменяется момент двигателя при использовании в ка-
честве регулирования закона Sa= const? Показать с использованием механической характеристики.
25
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 преобразовательной 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.
26
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.