一、系统工作原理
下图为系统原理框图,由交流电取的相位信号,为过交流电零点的窄脉冲,送入CPU中断。
调速输出端取电压信号通过A/D送入CPU的I/O口。CPU取得相位信号和速度检测信号,通过比较、计算后直接输出移相脉宽调制信号,控制驱动的输出,从而调整直流电机的速度。
二、实例:微电脑球磨机
下图是电脑球磨机控制器方框图,一个典型成熟的直流调速电路。
线路中分两部份,电脑主板和可控硅主回路及控制部分。
电脑主板有CPU为AT89C51、数码显示用的PS7219、看门狗与存贮器是X5045、时钟芯片采用X1203、其它一些接口加了一些数字电路。
电脑主板上还一部分转速测量,用的方式是测输出电压值,芯片即A/D转换器用的ICL7135.因为直流电枫的转速和所加电压是成正比的,所以这里用A/D测量输出电压I即负载上电压)做为反馈信号,从而控制转速。
可控硅主回路及控制部分见下图,由Q1-Q2、D1-D2组成的桥式削波整流输出到电机转子,Ql、Q2上触发极SCR1、SCR2的信号由单片机产生,并经过光耦隔直放大后再驱动Q1、Q2。相位信号是取零点信号,由整流桥D8、Q4、Q5、U4等组成,连接至CPU的INTO中断。
R8、R9、R10取输出电压反馈至A/D,再到CPU调整削波大小。J1是定时继电器、J2是正反转切换继电器。RO和Q3等组成过流保护,当负载电流太大,RO上电压过了阀值,Q3导通,锁住了Q5,光耦始终没有过零信号发出,CPU停止削波信号输出,电机停传。D3、D4提供电机励磁电流。其它在这里不一一赘述了。
三、主程序流程图
下图为球磨机调速程序的流程框图,由键盘设定转速和机器运行的开关。设置的速度参数、输出电压的大小和TO配合确定削波宽度;过零信号触发中断0(INTO),确定信号起始点,它们共同合成削波信号输出。