TIỂU LUẬN GIỮA KỲ TÍNH TOÁN VÀ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DC THEO MONG MUỐN

PHẠM TRUNG TÍN TIỂU LUẬN GIỮA KỲTÍNH TOÁN VÀ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DC THEO MONG MUỐN KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2024... PHẠM TRUNG TÍNTÍNH TOÁN VÀ ĐIỀU KH

PHẠM TRUNG TÍN TIỂU LUẬN GIỮA KỲ

TÍNH TOÁN VÀ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ

DC THEO MONG MUỐN

KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2024

PHẠM TRUNG TÍN

TÍNH TOÁN VÀ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ

DC THEO MONG MUỐN

TIỂU LUẬN GIỮA KỲ MÔN: TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

Người hướng dẫn

TS Nguyễn Thành Nam

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2024

1.2 CƠ SỞ TÍNH TOÁN BỘ TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ TRONG HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 1

1.2.1 Mô hình quy đổi các thông số 1

1.2.2 Công thức tổng quát 1

1.2.3 Đề bài tiểu luận 2

1.2.4 Tính toán quy về thông số tải 3

1.2.5 Lựa chọn thiết bị hệ truyền động 7

1.3 MÔ PHỎNG MATLAB 10

1.4 BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT 1

1.5 CHƯƠNG TRÌNH VI ĐIỀU KHIỂN 2

1.5.1 Thiết kế mạch 2

1.5.2 Chương trình vi điều khiển 4

1.6 MẠCH MÔ PHỎNG PROTEUS 5

CHƯƠNG 1 TÍNH TOÁN LÝ THUYẾT

1.1.3 Đề bài tiểu luận

Một hệ thống làm việc với 1 động cơ và 1 bộ tải được truyền động bởi 1 dây đainhư hình sau

- tacc,f = tdec,r = 6 [s]

- tacc,r = tdec,f = 6 [s]

- trun,f = trun,r = 5 [s]

- tidle = 4 [s]

1.1.4 Tính toán quy về thông số tải

1.1.1.1 Tỉ số truyền tương đương

- Tại thời gian 0 < t < 6

- Tại thời gian 21 < t < 27

1.1.1.4 Torque tải quy đổi tương đương

- Giả sử tải làm việc với hiệu suất = 0.9

TL,eq = x ieq TL = 0.9 x 260 = 1003 [N m]

1.1.1.5 Moment tải quy đổi tương đương

JL,eq = JL

x i2eq = 0.9 x 20.1 2 = 361 [kg.m2]1.1.1.6 Phương trình tổng quát quy đổi

TM – TL,eq = (JM + JL,eq) d ωL M dt

TM = 1003 + (JM + 361 ) d ωL M dt

1.1.1.7 Torque của động cơ

- Giả sử động cơ sinh ra moment quán tính bằng moment quán tính của tải tacó

- Tại thời điểm 21 < t < 27

o Điện áp hoạt động: 0~6VDC (điện áp càng cao tốc độ quay càngnhanh, lưu ý không vượt quá 6VDC sẽ làm cháy động cơ).

o Tốc độ quay tại 3VDC không tải: 6200RMP (Đáp ứng)

o Dòng không tải tại 3VDC: khoảng 68mA

o Dòng có tải tối đa: 1.3A

1.1.1.9 Lựa chọn bộ truyền động cơ khí

- Bộ bánh răng và dây đai mini ( gồm 01 bánh răng 20-5mm, 01 bánh răng 5mm, 01 dây đai 200x6mm, 02 lục năng )

16 Combo bộ bánh răng và dây đai mini được dùng để truyền động các vật nhỏtrong mô hình, hoặc được sử dụng làm máy cưa bàn, các loại máy mini

- 01 bánh răng 20 - 5mm

- 01 bánh răng 16 - 5mm

- 01 dây đai 20 x 6mm

1.3 Mô phỏng Matlab

- Các biến đầu vào

- Sơ đồ các khối

- Scope

1.4Bộ biến đổi điện tử công suất

Mạch sau khi hoạt động sẽ thu được mức điện áp mong muốn 5V

Oscilloscope đo sóng đầu vào 220V và 12VAC sau khi qua máy biến áp

1.5Chương trình vi điều khiển

1.1.6 Thiết kế mạch

Mạch bao gồm:

- Arduino Uno R3

- Mạch điều khiển động cơ L298N

1.1.7 Chương trình vi điều khiển

// Khai báo các chân Arduino

#define ENA // Chân PWM cho động cơ 1

#define IN1 // Chân điề" u khiề$ n 1 cho động cơ 1

#define IN2 // Chân điề" u khiề$ n 2 cho động cơ 1

// Khai báo các chân là output

}

void loop ()

// Điề" u chề6 độ rộng xung (PWM) cho chân ENA đề$ điề" u khiề$ n tố6 c độ

for int dutyCycle = 0 ; dutyCycle <= 255 ; dutyCycle++ )

}

// Điề" u khiề$ n động cơ quay theo chiề" u thuận

// Đợi một khoa $ng thời gian

delay ( 5000 ) ;

// Điề" u khiề$ n động cơ dừng

// Đợi một khoa $ng thời gian

// Điề" u chề6 độ rộng xung (PWM) cho chân ENA đề$ điề" u khiề$ n tố6 c độ

for int dutyCycle = 255 ; dutyCycle >= 0 ; dutyCycle )

}

// Điề" u khiề$ n động cơ quay theo chiề" u ngược lại

// Đợi một khoa $ng thời gian

// Điề" u khiề$ n động cơ dừng

// Đợi một khoa $ng thời gian

- Độ rộng xung PWM cho động cơ hoạt động từ 6 -11s

- Độ rộng xung PWM cho động cơ hoạt động từ 11s – 17s

- Độ rộng xung PWM cho động cơ hoạt động từ 17s- 21 s

- PWM cho động cơ hoạt động từ 21s – 27s

- PWM cho động cơ hoạt động từ 27s – 32s

- PWM cho động cơ hoạt động từ 32s – 38s