Микропроцессорная система управления ДПТ. Назначение работы схемы.

Микропроцессорная система (МПС) представляет собой совокуп­ность МП и указанных устройств, ее структурная схема приведена на рис. 2.128.

В состав МПС наряду с МП в общем случае входят устройства па­мяти оперативной ОЗУ и постоянной ПЗУ; интерфейсное устройство ИУ; устройства сопряжения УС с внешними объектами; внешние запо­ъминающие устройства ВЗУ; устройства ввода-вывода информации УВВ; общая шина ОШ, включающая в себя ШД, ШУ и ША. Кроме того, на схеме рис. 2.128 *Структурная схема МПС* обозначено: СЧЭП — силовая часть ЭП (преобразователь, двигатель, передаточный механизм).

Память ОЗУ и ПЗУ служит для размещения подлежащих обработке данных программы, в соответствии с которой эта обработка должна ве­стись, и результатов обработки. Для расширения возможностей МПС кроме ОЗУ и ПЗУ могут использоваться ВЗУ, к которым относятся накопители информации на гибких магнитных дисках.

Устройства ввода-вывода информации предназначены для обеспе­чения взаимодействия МПС и оператора в удобной для него форме. К устройствам ввода-вывода относятся, например, клавиатура пульта управления МПС, принтер, графопостроители, устройства визуального представления информации (дисплеи) и т. д.

Устройства сопряжения УС обеспечивают связь МПС с различны­ми внешними (периферийными) устройствами. Они могут иметь самые разнообразные схемные и элементные реализации. В частности, для связи МПС с датчиками Д координат ЭП и блоками схемы управления ЭП (СУЭП) широко используются аналого-цифровые (АЦП) и цифроаналоговые преобразователи (ЦАП) электрических сигналов, обозначенные на схеме УС1 и УС2.

Устройства сопряжения УСЗ и УС4, предназначенные для связи МПС с ВЗУ и УВВ, представляют собой в простейшем случае буферные (промежуточные) регистры памяти для хранения данных, переда­ваемых с ОШ на внешние устройства или обратно. УС, получившие название контроллеров (микроконтроллеров), выполняют более сложные Функции, и их работа может программироваться.

Устройства сопряжения УС5 обеспечивают согласование работы Данной МПС с другими МПС и ЭВМ. Устройства такого типа получи­ли название адаптеров.

Интерфейсные устройства (ИУ) — это совокупность электронных схем, шин и алгоритмов (программ), обеспечивающая управление передачей информации между МП, памятью и внешними устройствами, к которым относятся УВВ, ВЗУ и Д. Говоря кратко, ИУ обеспечивает требуемое взаимодействие МПС с указанными внешними устройствами при изменении режима ее работы. Типичным примером является переход от выполнения одной программы к выполнению другой при поступлении от какого-либо внешнего устройства сигнала управления. Такой переход получил название прерывания. После запрещения прерывающей программы ИУ обеспечивает возврат МПС к работе по прерванной программе. Примерами И У являются таймер, блок прямого доступа к памяти, блок организации прерываний.

Отметим, что совокупность МП, памяти и интерфейса, который включает ИУ, УС и ОШ, получила название микроЭВМ.

По назначению МПС и микроЭВМ можно разделить на универсальные и специализированные.

К универсальным относятся МПС и микроЭВМ, способные как обеспечивать управление различными объектами (в том числе и ЭП), технологическими процессами, промышленными предприятиями и т. д., так и выполнять различные вычислительные операции. Для выполнения этих функций МПС имеет широкий набор внешних (периферийных) устройств, показанных на рис. 2.128. Обычно при конкретном применении часть этих устройств может быть не задействована, т.е. универсальные МПС и микроЭВМ обладают определенной элементной избыточностью.

Специализированными называются МПС, которые уже на стадии своего создания ориентированы на конкретное применение — для схем управления ЭП технологических машин, для бытовых приборов или детских игр, для измерительных систем и т. д. В связи с такой ориента­цией МПС этого типа содержат только те устройства и имеют такое программное обеспечение, которые обеспечивают выполнение этих за­ранее определенных функций.

☻ 21. Процесс нагревания и охлаждения ЭД при Мс=соnst. Уравнение теплового баланса. Вывод уравнения температуры перегрева ЭД =(f) для режима S1.

При ориентировочном анализе тепловых процессов в двигателе обычно делают следующие допущения:

а)двигатель считают однородным телом с бесконечно большой (идеальной) теплопроводностью, при этом температура во всех точках двигателя одинакова;

б)теплоотдачу во внешнюю среду считают пропорциональной перегреву, т. е. учитывают только теплопроводность.

Уравнение теплового баланса двигателя при неизменной нагрузке:

Pdt = A dt + Cd .

Р — потери мощности, выражаемые общим количеством тепла, вы­деляющимся в двигателе за 1 с, Вт;

С —теплоемкость двигателя, т. е. количество тепла, необходимое для увеличения его температуры на 1 °С, Дж/°С;

А — теплоотдача, т. е. количество тепла, отдаваемое двигателем в ок­ружающую среду за 1 с при превышении температуры (перегреве), рав­ном 1 °С, Дж/(с- °С).

Решение этого уравнения при начальном условии = нач и при введении обозначений у= Р/А, Тн=С/А (3.1)

имеет вид: = у-( у- нач) е^-t/Tн

При t = = у, следовательно, у — установившееся значение перегрева двигателя.

Величина Т_н называется постоянной времени нагрева двигателя. Уравнение охлаждения двигателя от у1 до у2:

= у2+ ( у1- у2)е^-t/Tн

Нормируются восемь режимов работы, которые обозначают s1 - s8

1. Продолжительный номинальный режим s1 характеризуется неизменной нагрузкой, приложенной к ЭД на такое длительное время, что превышение температуры всех частей двигателя достигает установившегося значения (рис. 3.2, а). Если исходить из простейшей тепловой модели, то можно считать, что к холодному ЭД (начальное превышение температуры равно нулю) неизменная нагрузка должна быть приложена в течение (3-4) Т_н, Т_н — постоянная времени нагрева для данного двигателя.***

☻ 22. Режимы работы ЭД. Метод эквивалентных величин в расчёте мощности ЭД.

Основу классификации режимов работы составляет их влияние на нагрев ЭД. При этом длительность режима сопоставляется с тепловой инерционностью двигателя и постоянной времени нагрева.

Нормируются восемь режимов работы, которые обозначают s1 - s8

1. Продолжительный номинальный режим s1 характеризуется неизменной нагрузкой, приложенной к ЭД на такое длительное время, что превышение температуры всех частей двигателя достигает установившегося значения. Если исходить из простейшей тепловой модели, то можно считать, что к холодному ЭД (начальное превышение температуры равно нулю) неизменная нагрузка должна быть приложена в течение (3-4) Т_н, Т_н — постоянная времени нагрева для данного двигателя.

2. Кратковременный номинальный режим s2 — режим, при котором неизменная нагрузка прикладывается к ЭД на время, недостаточное для достижения установившегося превышения температуры, после чего двигатель отключается на столь длительное время, что все части его охлаждаются до температуры, совпадающей с температурой окружающей среды (допустимая разность температур 2 °С).

3. Повторно-кратковременный номинальный режим s3 — режим, при котором нагрузка имеет циклический характер и состоит из кратковременных периодов неизменной нагрузки (в течение этих периодов температура ЭД не достигает установившегося значения) и коротких пауз, за время которых двигатель не успевает охладиться до температуры окружающей среды. Во время паузы ЭД отключается от сети.

Максимальная продолжительность цикла в режиме s3 принята 10 мин.

Существуют разновидности повторно-кратковременного режима. В повторно-кратковременном номинальном режиме с частыми пусками S4 пусковые потери оказывают существенное влияние на нагрев ЭД. В повторно-кратковременном номинальном режиме с частыми пусками и электрическим торможением s5 учитываются не только пусковые по­тери, но и потери при электрическом торможении.

4.Продолжительный режим работы с циклически изменяющейся нагрузкой s6 отличается от повторно-кратковременного режима толь­ко тем, что ЭД не отключается от источника питания. Этот режим так­же имеет разновидности: перемежающийся режим с частыми реверса­ми s7 и режим работы с двумя или более скоростями s8.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: