کنترل دور موتور DC با کامپیوتر
58 صفحه در قالب word
فهرست مطالب
فصل اول
مقدمه....................................................1
فصل دوم
مفاهیم اولیه
بخش اول: نرم افزار متلب ...........................................................4
بخش دوم: درگاه سریال...........................................................9
بخش سوم: معرفی میکروکنترلر ها.....................................13
فصل سوم
قطعات و نحوه ی کارکرد آ نها
بخش اول: آشنایی با میکروکنترلر AVR.............................18
بخش دوم:موتور DC................................................24
بخش سوم:رله.....................................................28
بخش چهارم:درایور موتور...........................................30
فصل چهارم
کنترل دور موتورdc با کامپیوتر
بخش اول: نحوه ی استفاده از سیستم......................................42
بخش دوم: نحوهی عملکرد این دستگاه.............................43
بخش سوم: توضیحات کلی در مورد دستگاه.............................44
بخش چهارم: لیست قطعات.................................54
نتیجه گیری....................................................55
منابع و مراجع................................................56
ضمیمه.........................................................57
مقدمه:
امروزه برای کنترل سیستمهای برقی از روشهای مختلفی استفاده می شود.
مهندسان برق همیشه سعی دارن تا سیستمهای خودشان را با روشهای ساده و دقیق و قابل اطمینان کنترل کنند.
تاکنون روشهای مختلفی برای کنترل سیستمهای برقی به کار برده شده است.اغلب این سیستمها برای کنترل از راه دور و یا کنترل از اتاق فرمان می باشد.نمونه های از این سیستمها عبارتند از: کنترل از طریق خط تلفن،کنترل با استفاده از جی اس ام، کنترل از طریق اس ام اس،کنترل با استفاده از بلوتوث،کنترل از طریق اینترنت،کنترل با ماژول های رادیویی،کنترل مستقیم از کامپیوتر توسط کابل یا فرستنده های سریال و ....
در این پروژه کنترل دور یک موتور DC و جهت چرخش آن مد نظر می باشد.
از کاربرد این سیستم می توان در کنترل مصرف کننده های الکتریکی در کارگاه های کوچک،کنترل لوازم خانگی،کنترل روبات و...نام برد.
در ساخت این دستگاه از کامپیوتر،نرم افزار متلب،مبدل یواس بی به سریال در صورت استفاده از لبتاپ و یک سخت افزار دیجیتالی خارجی استفاده شده است.
ابتدا در فصل اول با هر یک از این قسمت ها آشنا خواهیم شد و در فصل بعدی با نحوه ی عمل کرد این سیستم به طور کامل آشنا می شویم.
در قسمت ضمیمه نیز دیتا شیت قطعات استفاده شده آورده شده است.
بخش اول: نرم افزار متلب
متلب به انگلیسی (MATLAB)یک محیط نرمافزاری برای انجام محاسبات عددی و یک زبان برنامهنویسی نسل چهارم است. واژهٔ متلب هم به معنی محیط محاسبات رقمی و هم به معنی خود زبان برنامهنویسی مربوطه است که از ترکیب دو واژهٔ (Matrix ماتریس) و (Laboratory آزمایشگاه) ( MATrix ماتریس) ایجاد شده است. این نام حاکی از رویکرد ماتریس محور برنامه است، که در آن حتی اعداد منفرد هم به عنوان ماتریس در نظر گرفته میشوند.
کار کردن با ماتریسها در متلب بسیار ساده است. در حقیقت تمام دادهها در متلب به شکل یک ماتریس ذخیره میشوند. برای مثال یک عدد (اسکالر) به شکل یک ماتریس 1*1 ذخیره میشود. یک رشته مانند «Whale is the biggest animal» به شکل ماتریسی با یک سطر و چندین ستون (که تعداد ستونها به تعداد کاراکترهاست) ذخیره میشود. حتی یک تصویر به شکل یک ماتریس سه بعدی ذخیره میگردد که بُعد اول و دوم آن برای تعیین مختصات نقاط و بُعد سوم آن برای تعیین رنگ نقاط استفاده میشود. فایلهای صوتی نیز در متلب به شکل ماتریسهای تک ستون ذخیره میشوند. بنابراین جای تعجب نیست که متلب مخفف عبارت آزمایشگاه ماتریس باشد.
علاوه بر توابع فراوانی که خود متلب دارد، برنامهنویس نیز میتواند توابع جدید تعریف کند. استفاده از توابع متلب برای نمایش دادهها بسیار راحت و لذت بخش است. برای مثال با چند خط زیر میتوان یک شکل موج سینوسی با فرکانس ۱۰ هرتز را تولید کرده و کشید:
>>x=0:0.01:10
>>y=sin(2*pi*10*x)
>>plot(x,y)
ساخت رابط گرافیکی کاربر
مانند دیالوگهایی که در محیطهای ویژوال مانند بیسیک و C وجود دارند، در متلب امکانپذیر است. این قابلیت، ارتباط بهتری را میان برنامههای کاربردی نوشتهشده با متلب و کاربران برقرار میکند.
متلب که از محصولات شرکت متورکس است، برای گروههای مختلف مهندسان رشتههای مختلف از جمله مهندسی برق، مکانیک، رایانه و... کاربرد بسیاری دارد.
شرکت سازنده
شرکت سازنده متلب شرکت متورکس نام دارد. این شرکت در سال ۱۹۸۴ بنیان نهاده شد و هماکنون دارای بیش از ۲۰۰۰ نفر پرسنل است. دفتر مرکزی این شرکت در شهر Natick در ایالت ماساچوست آمریکا قرار دارد.
ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است
متن کامل را می توانید در ادامه دانلود نمائید
چون فقط تکه هایی از متن برای نمونه در این صفحه درج شده است ولی در فایل دانلودی متن کامل همراه با تمام ضمائم (پیوست ها) با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند موجود است
امروزه کاربرد وسیع موتورهای الکتریکی در بخشهای مختلف و در زندگی روزمره در مصارف خانگی و مصارف صنعتی آنچنان وسعت یافته که تصور دنیای موجود بدون موتورهای الکتریکی اگر نگوییم غیر ممکن باید گفت غیر قبل تصور میباشد. پس از طراحی و ساخت اولین نمونه ماشین الکتریکی توسط ارستد این ماشینها تغییر و تحولات بزرگی را در دهههای اخیر پذیرا بودهاند جهت گیری عمومی این تغییرات افزایش راندمان و بهبود کیفیت کار ماشین همراه با کاهش وزن و حجم و قیمت تمام شده بوده است. گر چه تجمع تمامی این مولفهها همیشه در یک طرح ممکن نیست اما طراحان ماشینهای الکتریکی بر اساس تجربه دانش و هنر خویش همیشه سعی در تلفیق آنها نمودهاند.
تحقیق فوق در رابطه کنترل دور موتورهای DC بدون جاروبک بوده که شامل دو بخش طراحی و کنترل میباشد. که در بخش طراحی به نحوة طراحی بکمک نرم افزار و روابط و فرمولهای حاصله برای توان و گشتاور اشاره شده و در بخش کنترل نحوه کنترل دور موتور بکمک تراشتههای MC33035 و MC33039 بیان گردیده است. و مدارات و عناصر مرتبط با تراشههای کنترلی نیز آورده شده است.
در پایان جا دارد از زحمات و راهنماییهای استاد ارجمند جناب مهندس لنگری کمال تشکر را داشته باشم. هم چنین از پدر و مادر عزیزم و برادرانم که در طی این مدت با صبر و تحمل و راهنماییهای دلسوزانه خویش همواره مشوق من بودند سپاسگزارم.
مواد آهنربای دائم
آهنرباهای دائم ممکن است در ماشینهای الکتریکی برای ایجاد تحریک، تولید خواص مشابه الکترومغناطیسهای تحریک شده با جریان مستقیم، مورد استفاده قرار گیرند. یک آهنربای دائم مفید میباشد زیرا انرژی مغناطیسی را ذخیره میکند و این انرژی صرف عملکرد وسیله نمیگردد. نقشی را که این انرژی ایفا میکند قابل مقایسه با یک کاتالیزور در یک واکنش شیمیایی است. هنگام کار در محدوده طبیعی، آهنربا انرژیاش را برای یک دوره نامحدود از زمان حفظ میکند. باید توجه نمود که اگر میدان مغناطیسی با استفاده از آهنربای الکتریکی به جای آهنربای دائم ایجاد شود، انرژی میدان تحریک همچنان باقی میماند. با این حال قدری انرژی، یعنی تلفات اهمی جریان تحریک، از بین خواهد رفت.
فصل اول1
مقدمه 2
مواد آهنربای دایم3
اصول آهنربای دایم3
مواد آهنربای مدرن 7
خواص مغناطیس8
خواص حرارتی 10
تأثیر آهنرهای Nd- Fe- R روی طراحی موتور 11
طراحی BLDC موتورها 13
سمبلها13
تعیین معادلات 15
عملکردها 16
شیوه اندازهگیری و ابعاد موتور17
ملاحظات طراحی 19
آنالیز بروش عنصر محدود20
مقایسه BLDC موتور با موتورهای DC و AC 24
فصل دوم27
توصیف سیستمهای تحریک برای BLDC موتور 28
مبدل بوست AC/DC 28
کنترلر موتور DC بدون جاروبک 35
مقدمه45
توصیف عملکردی46
دکدر وضعیت رتور 46
آمپلی فایر خطا48
نوسانگر49
مدولاتور پهنای پالس 49
حد جریان 50
قفل ولتاژ پایین 52
خروجی خطا 52
خروجی تحریک کنندهها 54
خاموشی گرمایی 55
کاربرد سیستم 64
یک سو سازی موتور سه فازی 64
کنترلر مدار بسته سه فازی69
مقایسه تغییر فاز حسگر 71
یکسوسازی موتور دو و چهار فازی 72
کنترل موتور جاروبکی 77
ملاحظات طرح 78
معکوس کننده (INVERTER) 79
پیوست
IC های اثر هال82
ICMC33039 84
مشخصات فنی و نمودارهای مرتبط با MC33035 IC 87
منابع و مراجع 89
شامل 95 صفحه فایل word
فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)
تعداد صفحات:41
فهرست مطالب:
عنوان صفحه
پیشگفتار 1
مقدمه ای پیرامون شرکت ایران خودرو 2
خلاصه وضعیت موجود در سالن آلومینیوم 4
بخش اول : سرسیلندر XU7 , XU9 5
بخش دوم: سیلندر پژو 17
بخش سوم: عیب یابی موتورهای DC 20
منابع و مآخذ 41
فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول وضعیت دستگاهها و تجهیزات موجود برای تولید سرسیلندر (XU7, XU9) 6
جدول محاسبات ظرفیت سنجی سرسیلندر (XU9) 8
جدول محاسبه ظرفیت ماهیچه سازی 8
جدول مقایسه ظرفیت تولید ماهیچه و تعداد مورد نیاز ماهیچه 9
جدول مقایسه توان تولید و برنامه تولید سرسیلندر 10
جدول خلاصه وضعیت کوره های تأمین کننده ذوب سیلندر 15
جدول وضعیت ذوب مورد نیاز سرسیلندر (XU7) 16
جدول لیست دستگاهها و تجهیزات موجود برای تولید سیلندر پژو 18
پیشگفتار
دنیا پس از رنسانس و به خصوص در قرن پایانی هزاره دوم آنچنان شاهد دگرگونی های شگرفی در زمینه های علوم و فنون بوده که بسان رویایی باور نکردنی می آید. رشد چشمگیر صنعت در روزگار ما بگونه ای بوده که حتی خالق داستانهای علمی و تخیلی ژول ورن چنین چیزی به مخیلهاش خطور نکرده و نتوانسته بود پیش بینی تحولات عصر تکنولوژی را تصور کند.
حرکت شتابان صنعت به اسب افسار گسیخته ای می ماند که یارای توقف نداشته و همان طور میتازد. سوار بر آن صاحبان صنایع بزرگ دنیا و کشورهای توسعه یافته می باشند که فاصله خود را لحظه به لحظه از دیگر کشورها بیشتر می کنند تا عملا امیدی برای رسیدن به آنها وجود نداشته باشد. در اینجا بود که دانشگاهها با هدف به روز کردن دانشجویان خود و با هدف اینکه از رهگذر عقب نمانده و افرادی تحصیل کرده که در صنعت روز دنیا عملاً عقب مانده و ناکارآمد باشند پرورش ندهند تصمیم به ورود در این عرصه گرفتند و تلاش کردند خلأ مزبور را به گونه ای پر نمایند. بزرگترین خدمتی که این مراکز آموزشی به دانشجویان خود و به صنعت کشور نمودند برقراری واحدهایی به نام کارآموزی بود تا بدینوسیله پیوندی میان دانشگاه و صنعت بوجود آید و با همراهی و معاضدت استادان دانشگاه و نخبگان فنون در هر چه بالا بردن سطح کیفیت محصولات و صنایع بکوشند. امید است این پیوند متقابل آینده ای بهتر از آن صنعت کشور نماید.
مقدمه ای پیرامون شرکت ایران خودرو
شرکت ایران خودرو در مرداد ماه سال 1341 تحت شماره 7352 به نام شرکت سهامی کارخانجات ایران ناسیونال در اداره ثبت شرکتها به ثبت رسید و در تاریخ 15/7/1342 به بهره برداری رسید.
این کارخانه در ابتدا به تولید اتوبوسهای مدل 11321 و مینی بوسهای 319 پرداخت. سپس در تاریخ 20 شهریور 1345 اجازه تأسیس کارخانجات ساخت انواع اتومبیلهای سواری 4 سیلندر به این کارخانه داده شد که به دنبال آن در 23/2/1346 تولید پیکان با امتیاز ساخت گروه کرایسلر در کارخانة شمالی آغاز گردید. در سال 1351 بخش مونتاژ موتور با ظرفیت 30 گروه کرایسلر در ساعت و چند ماه بعد قسمتهای تراش قطعات موتور و ریخته گری برای 6 قطعه از موتور پیکان با ظرفیت 15 دستگاه در ساعت شروع به کار کرد. این شرکت در اصل مجموعه ای از چند کارخانه صنعتی مختلف می باشد که هر کدام قسمتی از نیازهای تولیدات این کارخانه را برای تولید نهایی محصول برآورده می کنند که تعدادی از این کارخانجات به شرح زیر می باشند:
برش و پرس، رنگ زنی، ریخته گری و سنگ زنی، موتور سازی، تزئینات و تکمیل کاری، اتوبوس سازی، سواری سازی و …
سالن آلومینیم قسمت ریخته گری قرار است در چند سال آینده به ابهر انتقال یابد و در آنجا بصورت شرکتی مستقلاً فعالیت خود را آغاز نماید. همچنین سالن چدن این واحد نیز (ریختهگری) به تاکستان انتقال یافته و آن هم بصورت مستقل فعالیت خواهد کرد.
کارخانه ریخته گری ایران خودرو در زمینی به مساحت 10704 متر مربع در مجموعه جنوبی شرکت ایران خودرو و بین جاده مخصوص و قدیم کرج واقع شده است.
مقدمات اجرای طرح این کارخانه در اوایل سال 1350 بوده است که نصب و راه اندازی کارخانه توسط شرکت کرایسلر تا سال 1353 بطول انجامیده است بطوریکه در 27/7/1353 سالن ریختهگری رسماً افتتاح گردید و طبق برنامه از پیش تعیین شده تولید 6 قطعه چدنی موتور به شرح زیر را آغاز کرد:
سیلندر. سر سیلندر، اگزوز، فلایویل، کپه یاتاقان، چرخ دنده.
پس از گذشت 16 سال که تنها 6 قطعه چدنی موتور پیکان در این قسمت ساخته می شود از سال 1370 اقدام به ساخت قطعات جدید دیگر نمود که عبارتند از کاسه چرخ پیکان، دیسک پیکان، فلایویل پژو و تویی چرخ پیکان می باشد. پس از آن با تغییر برنامه تولید شرکت و انبوه سازی تولید کارخانه فقط به تولید قطعات سیلندر و سرسیلندر و از سال 79 قطعات صادراتی والئو پرداخت و تولید بقیه مایحتاج خود را به کارگاهها و کارخانه های خصوصی، اقماری و … واگذار کرد که بعضی از آنها تحت نظر ایران خودرو و بعضی دیگر بصورت مستقل به تولید محصول با کیفیت تحت نظر این شرکت
می پردازند.
مقدمه
امروزه ولتاژ DC فشار قوی برای انتقال حجم زیادی از قدرت بکار گرفته می شود زیرا نسبت به سیستم انتقال AC رایج ، دارای مزایای زیر است :
الف ) فقط ظرفیت گرمایی خط و تجهیزات آن بر حد پایداری حاکمند .
ب ) هزینه انتقال کمتر است زیرا هادی های کمتری مصرف می شود و به دکلهای کوچکتری احتیاج است.
ج) هادی کوچکتری می توان بکار برد زیرا دیگر اثر پوستی برای جریان ، وجود ندارد.
د ) دو سیستم قدرت AC با فرکانسهای کار مختلف را می توان به یکدیگر اتصال داد و دلیل آن طبیعت غیر سنکرون خط DC است.
ه) آشکارسازی اتصال کوتواه و رفع آن ، سریع تر انجام می گیرد و پایداری کلی سیستم را می توان تا حد زیادی بهبود بخشید زیرا عبور توان را می توان به شکل الکتریکی کنترل کرد .
و ) برای انتقال با کابل (زیرزمینی ) بسیار ایده آل است زیرا توان رآکتیو شارژ دیگر وجود ندارد ؛ اما هزینه اضافی که برای تجهیزات تبدیل AC به DC و بالعکس لازم است انتقال DC در سطوح قدرت پایین و برای فواصل کوتاه را غیر اقتصادی می کند.
با در دسترس قرار گرفتن SCR های پر قدرت ، لامپهای قوس جیوه برای انتقال DC ، جای خود را به کنورترهای نیمه هادی می دهند.
شکل 1-1 (الف ) ، دیاگرام شمایی یک سیستم انتقال دو قطبی DC را نشان می دهد که در آن سیستمهای قدرت AC 1و 2 به وسیله یک رابط DC به هم اتصال داده شده اند پل 1 به عنوان یکسو کننده و پل 2 ، به عنوان اینورتر عمل می کند و زوایای آتش دو پل برای کار در این شرایط به خوبی تنظیم شده اند در روی هر شاخه هر پل ، تعدادی SCR به صورت ترکیب سری – موازی بکار گرفته شده تا ظرفیت جریان و ولتاژ زیادی به دست آید مدارهای متعادل کننده ولتاژ و جریان ، و نیز ضربه گیرهای (snubbers) لازم ، با SCR ها همراه شده اند .
برای کاهش ضریب تموج در خروجی ، و در نتیجه کاهش ظرفیت صافی ، در طرفین رشته رابط DC از دو مدار شش پالس استفاده می شود اولی با ترانسفرمر ورودی که اتصال ستاره – ستاره دارد و دومی با یک ترانسفرمر ورودی که اتصال ستاره – مثلث دارد این منجر به کار در یک وضعیت 12 پالس شده و در نتیجه اعوجاج در جریان ورودی را کاهش می دهد .
فرمت فایل : word(قابل ویرایش)تعداد صفحات:94
فهرست
عنوان صفحه
فصل اول.............................. 1
مقدمه ............................... 2
مواد آهنربای دایم.................... 3
اصول آهنربای دایم.................... 3
مواد آهنربای مدرن ................... 7
خواص مغناطیس......................... 8
خواص حرارتی ......................... 10
تأثیر آهنرهای Nd- Fe- R روی طراحی موتور 11
طراحی BLDC موتورها .................. 13
سمبلها............................... 13
تعیین معادلات ........................ 15
عملکردها ............................ 16
شیوه اندازهگیری و ابعاد موتور........ 17
ملاحظات طراحی ........................ 19
آنالیز بروش عنصر محدود............... 20
مقایسه BLDC موتور با موتورهای DC و AC 24
فصل دوم.............................. 27
توصیف سیستمهای تحریک برای BLDC موتور 28
مبدل بوست AC/DC ..................... 28
کنترلر موتور DC بدون جاروبک ......... 35
مقدمه................................ 45
توصیف عملکردی........................ 46
دکدر وضعیت رتور ..................... 46
آمپلی فایر خطا....................... 48
نوسانگر.............................. 49
مدولاتور پهنای پالس .................. 49
حد جریان ............................ 50
قفل ولتاژ پایین ..................... 52
خروجی خطا ........................... 52
خروجی تحریک کنندهها ................. 54
خاموشی گرمایی ....................... 55
کاربرد سیستم ........................ 64
یک سو سازی موتور سه فازی ............ 64
کنترلر مدار بسته سه فازی............. 69
مقایسه تغییر فاز حسگر ............... 71
یکسوسازی موتور دو و چهار فازی ....... 72
کنترل موتور جاروبکی ................. 77
ملاحظات طرح .......................... 78
معکوس کننده (INVERTER) ............... 79
پیوست ...............................
IC های اثر هال....................... 82
ICMC33039 ........................... 84
مشخصات فنی و نمودارهای مرتبط با MC33035 IC 87
منابع و مراجع ....................... 89