Дипломски рад

Струјно управљање

електромагнетном кочницом

применом система cRIO

Студент: Ментор:

Његош Ашанин 55/2005 др Мирослав Бјекић

Електромагнетна кочница DC-DC претварач (појачавач) Контролер cRIO NI LabVIEW Експериментала потврда рада

кочнице

Садржај:

Електромагнетна кочница

Принцип рада електромагнетне кочнице Реализована електромагнетна кочница Добијање карактеристика кочнице

Добијање карактеристика кочнице

Мотор ЈС1 P=1500 kW

Мотор ЈС2 P=4400 kW

Добијање карактеристика кочнице

i iB n D nk i iM n A e C e

3 21 2 3 4i i K i K i k iA A I A I A I A 3 2

1 2 3 4i i K i K i k iB B I B I B I B 3 2

1 2 3 4i i K i K i k iC C I C I C I C 3 21 2 3 4i i K i K i k iD D I D I D I D

M MB n D nk M MI n A e C e

21 2 3M M K M K MA A M A M A 2

1 2 3M M K M K MB B M B M B 2

1 2 3M M K M K MC C M C M C 21 2 3M M K M K MD D M D M D

1 1 1 1

2 2 2 2

3 3 3 3

4 4 4 4

-91,57 0,0093 86,41 0,0452

148,40 0,0144 141,20 0,0672

55,52 0,0074 52,78 0,0358

9,36 0,0012 9,09 0,0037

i i i i

i i i i

i i i i

i i i i

A B C D

A B C D

A B C D

A B C D

1 1 1 1

2 2 2 2

3 3 3 3

0,002458 2,386 05 0,0009756 2,014 06

0,02438 0,0005994 0,05387 4,021 05

0,4359 0,007314 0,1832 2,062 04

M M M M

M M M M

M M M M

A B C D e e

A B C D e

A B C D e

DC-DC претварач

Претвара DC напон једних параметара у друге Раде на принципу ”сецкања“ напона

Импулсно ширинска модулација

Напон се доводи до аналогног примаоца као серија импулса

Управљачка електроника

Галванско одвајање Појачавање сигнала

Контролер cRIO

NI cRIO 9074 Модул 9402 Модул 9227 Модул 9403

Модул NI 9402

Дигитални улазно-излазни модул са четири канала

Максимална фреквенција 16 MHz четири канала, или 20MHz са два канала

Кашњење које модул уноси је типично 18 ns

Модул NI 9227

Модул за мерење струје са четири изолована канала

Фреквенција семпловања 50 kHz Међусобно изоловани

канали до 250 V Мерење струје до 5 A

ефективне вредности Највећа допуштена вредност

је 14 A.

Модул NI 9403

Двосмерни дигитални улазно-излазни модул са 32 канала

Пренапонска заштита до 30 V

Кашњење које модул уноси је типично 7 μs

NI LabVIEW

Програмски језик за креирање виртуалне инструментације

Брзо креирање корисничког интерфејса Графичко асемблирање дијаграма

помоћу готових функционалних блокова

NI LabVIEW Кориснички интерфејс

Подешавање PID-регулатораБар граф PWM-а

Референтна и измерена струјаВременски дијаграм

NI LabVIEW Кориснички интерфејс

Избор карактеристикеВременски дијаграми

Струјна петља

Петљa за израчунавање струје

Петља за цртање графика

PID регулација

c dt ti 0

1= e e

t

t

dMV K dt T e

T dt

Подешавање PID регулатора

Експериментала потврда рада кочнице

Експериментала потврда рада кочнице

Експериментала потврда рада кочнице

Експериментала потврда рада кочнице

Експериментала потврда рада кочнице

Експериментала потврда рада кочнице

9,55P

Mn

Момент коришћеног асинхроног мотора за називну снагу и брзину

11009,55 11,41 Nm

920

Експериментала потврда рада кочнице

Закључак

Резултати: реализован PWM контролер (појачавач) креиран софтвер

Предности:потребно је мало времена за реализацијузнатно нижа цена у поређењу са сличним системимаграфичка апликација омогућава лако проширење и једноставно коришћењене користи се мерач момента

Недостаци: висока цена контролера одступања мереног и референтног момента у областима испод 2Nm изнад 12Nm немогућност остваривања момента при малим брзинама не постоји могућност праћења динамичких процеса