LUẬN VĂN: Thiết kế chế tạo và thử nghiệm bộ điều khiển LinDrive

Báo cáo sẽ bao gồm 03 phần:  Phần I: Trình bày những tìm hiểu xung quanh đối tượng động cơ thực tế sử dụng. Lý do của việc này là: Khi mua động cơ từ hãng cung cấp LinMot, bộ truyền động động cơ tuyến tính đã bao gồm compact một hệ thống động cơ+drive+phần mềm. Do vậy, các tài liệu hãng cung cấp chủ yếu trên quan điểm dành cho người sử dụng, lập trình ứng dụng (application). Các thông số về điện của động cơ là hết sức khiêm tốn, gây khó khăn nhất định cho công...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
LUẬN VĂN: Thiết kế chế tạo và thử nghiệm bộ điều khiển LinDrive LUẬN VĂNThiết kế chế tạo và thử nghiệm bộ điều khiển LinDrive -1- GIỚI THIỆUBáo cáo sẽ bao gồm 03 phần:  Phần I: Trình bày những tìm hiểu xung quanh đối tượng động cơ thực tế sử dụng. Lý do của việc này là: Khi mua động cơ từ hãng cung cấp LinMot, bộ truyền động động cơ tuyến tính đã bao gồm compact một hệ thống động cơ+drive+phần mềm. Do vậy, các tài liệu hãng cung cấp chủ yếu trên quan điểm dành cho người sử dụng, lập trình ứng dụng (application). Các thông số về điện của động cơ là hết sức khiêm tốn, gây khó khăn nhất định cho công việc tiến hành thiết kế chế tạo và thử nghiệm bộ điều khiển LinDrive.  Phần II: trình bày những thao tác thực hiện thực nghiệm đối với mạch thiết kế theo phiên bản lần 1. Tuy nhiên, thực nghiệm cho thấy thiết kế này là không phù hợp với điều kiện nghiên cứu ban đầu. Thiết kế này sẽ phù hợp hơn trong điều kiện các nghiên cứu trước đó đã cho kết quả ổn định, cần tinh giảm linh kiện, hạ giá thành phù hợp cho thương phẩm. Phần III trình bày các cải tiến trong mạch thiết kế lần 2, trong đó bổ xung các mạch bảo vệ điện tử công suất, mạch CPLD để thay đổi linh hoạt phương thức kết hợp giao hoán các kênh điều khiển, các kết quả đo thực tế. -2- PHẦN I: THÔNG SỐ ĐỘNG CƠ VÀ CẢM BIẾN ĐI KÈMCác thông số được kèm theo catalog sản phẩm có như sau: Thông số Giá trị Đơn vịLực tác động 39 (8,77) (Ibf/A)Dòng điện cực đại 15 AĐiện trở pha 25/80°C 3.1/3.7 ΩĐiện cảm pha 3.1 mHLoại sensor vị trí Sine/cosineTốc độ cực đại 1.7 m/sĐường kính stator 48 mmChiều dài stator 290 MmChiều dài slider 630 mm Các thông số trên đây rất khiêm tốn. Đặc biệt gần như không có thông tinvề cảm biến vị trí gắn liền với động cơ. Thông tin cảm biến có được là:  Cảm biến dạng cách ly hiệu ứng Hall  Là dạng có chu kỳ lặp lại sin/cos  Được cấp điện áp vào là 5V. Có hai kênh điện áp ra, không có tín hiệu zero -3- Để có thể tìm hiểu cảm biến, nhóm nghiên cứu đã nối động cơ vào bộđiều khiển của chính hãng, lập trình để slider chuyển động theo quỹ đạo lặplại với một tốc độ không đổi. Sử dụng chức năng quan sát bằng đồ thị (dữ liệuthu thập qua cổng COM RS232), thu được kết quả sau: Hình 1.1: Thí nghiệm cảm biến vị trí Trong đó  Đường 1: Tín hiệu Sine  Đường 2: Tín hiệu Cosine  Đường 3: Góc chuyển mạch  Đường 4: Vị trí tính toán -4- Sine Cosine 4.5V Sine_s = 2.5V Cosine_s=0.5V2.5V Hướng trái 60mm (60/540mm length) Phương pháp thử nghiệm: - Cấp nguồn 5V cho mạch sensor của động cơ - Dịch chuyển động cơ về cực hạn trái (điểm lấy mốc, khuyên sắt) - Dịch chuyển từ từ rotor sang trái (hướng người nhìn), đo max, min, bước của hai tín hiệu sensor0.5V0.3V Cực hạn trái (cơ khí) Hình 1.2: Tương quan tín hiệu cảm biến và vị trí thực Từ các thí nghiệm, có kết luận về cảm biến vị trí như sau:  Điện áp nguồn nuôi 5V, điện áp ra là tín hiệu sine theo vị trí, có giá trị min = 0.5V, max=4.5V. Điểm zero của tín hiệu sine là điện áp 2.5V  Tín hiệu sine và cosine đúng lệch pha nhau π/2.  Chu kỳ của tín hiệu sine/cosine phản ánh bước cực nam châm trên thanh slider.  Mỗi cặp cực nam châm có chiều dài 60mm, tổng hành trình là 540mm (09 cặp). Từ thông số cảm biến có được, mạch phần cứng để nhận tín hiệu vị tríđược tính toán như sau: ...