Проектиране на система за управление на DC регулатор на скоростта на двигателя на базата на един чип микрокомпютър
В началото на 80-те години, безчеткови DC мотори влязоха в практическия етап, и квадратен вълна и синусоидални безчеткови мотори DC бяха успешно проучени. Концепцията за "безчетков DC мотор" се е развила от първоначалния DC мотор с електронен фазов чейнджър към електронно комутируем мотор с външните характеристики на конвенционален DC двигател. Днес безчеткови DC мотори интегрират двигатели, механизми за превключване, компоненти за откриване, софтуер за управление и хардуер в ново поколение електрически системи за контрол на скоростта. Безчетков DC мотор има най-превъзходната ефективност при регулиране на скоростта, главно при: удобна регулация на скоростта (безстепенна регулация на скоростта), широки скорости, добра скоростна мощност (голям стартов въртящ момент, малък стартов ток) заявленията от индустрията за цивилни са изключително големи. Като електрически велосипеди, електрически коли, асансьори, аспиратори, машини за соево мляко, малки машини за почистване, CNC машинни инструменти, роботи и т.н. Тъй като безчетковите DC двигатели имат тези предимства, те бяха предложени на Международната конференция по двигателите през 2004 година. Двигателят ще бъде заменен от безчетков мотор. В областта на индустриалната автоматизация Съединените щати, Япония, Великобритания и Германия осъществиха преобразуването на безчеткови DC мотори вместо четкови мотори.
Двигателят DC е широко използван в производствените машини с висока скоростна регулация поради широкия си обхват на регулиране на скоростта, лесна и гладка регулация на скоростта, голям стартов, спирачен и претоварен въртящ момент, лесен контрол и висока надеждност. За регулирането на скоростта на мотора DC най-често срещаният метод е да се промени напрежението на края на арматурата, т.е. да се регулира съпротивлението на резистора R, за да се промени напрежението на терминала, за да се постигне целта за регулиране на скоростта. Обаче този конвенционален метод за контрол на скоростта е неефективен, защото свързаният резистор консумира част от напрежението.
С развитието на технологията на силовата електроника много нови методи за контрол на напрежението на котвата са се появили, сред които PWM (PulseWidth Modulation) контрол е често използван метод за контрол на скоростта. Контролът PWM се отнася до техника за регулиране на ширината на импулса чрез регулиране на времето, през което се включва ключът, като се поддържа периодът Т, като по този начин се постига целта за регулиране на скоростта на двигателя. В системата за регулиране на скоростта на импулса, напрежението в арматурата на двигателя е пулсово напрежение с регулируема широчина на импулса. Когато изходната импулсна честота е достатъчно бърза, поради наличието на инерция, е необходимо само да се промени времето за включване и изключване на захранването съгласно определен закон. Скоростта на двигателя може да бъде достигната и поддържана на стабилна стойност [2]. За мотори DC, безстепенната система за регулиране на скоростта, състояща се от технология за управление PWM, не оказва влияние върху системата за постоянен ток при старт-стоп и има характеристики на малка консумация на стартова мощност и стабилна работа. В тази статия е разработено устройство за контрол на скоростта на DC моторни двигатели, базирано на едночипов микрокомпютър. Един микрокомпютър AT89C2051 с ниска цена е ядрото и устройството за регулиране на скоростта се оформя заедно с клавиатурата и веригата за задвижване на двигателя, за да се осъществи безстепенната регулация на скоростта на DC мотора.
