+380 67 647 1954

+380 66 940 7550 aleksey@flppotapov.com.ua potapovalekseya@gmail.com

Модернизация платы СИФУ

Эта не обычная работа и заключается в модернизации фазового регулятора, скорости вращения двигателя постоянного тока на большую мощность.

Необычность заключается в том, что заказчик на отрез отказался от предложения применить микроконтроллер, мотивируя это стереотипами из разряда аналоговый регулятор надежнее, процессоры зависают и т.д.

Обычно в таких случаях я применяю STM32F103 с подходящим количеством выводов, 72мГц тактовая частота, наличие двух АЦП, большое количество ОЗУ делает этот МК идеальным вариантом.

Задача фазового регулирования (СИФУ) довольно проста, после перехода полупериода через ноль, нужно открыть тиристор с некоторой задержкой. Задержка, или правильно сказать угол открытия тиристора, по сути, обратно пропорциональная величина выходной мощности. Называется это альфа регулятор или регуляторы, так как их три, по одному на каждую фазу.   Управляем мы шестью тиристорами, включенными по схеме мост Ларионова.

Применения МК сильно упрощает схему, позволяет отказаться от большого числа операционных усилителей, транзисторов и пассивных компонентов.

Быстрый АЦП позволяет сделать "умный детектор" перехода через ноль, по сути, мы можем перейти в векторную форму управления и открывать тиристоры в нужные моменты времени.

Также МК позволяет расширить возможности управления скоростью, что является первостепенной задачей, мы можем сделать любой ПИД – регулятор, с блокировками, плавным стартом, нелинейной характеристикой управления, что сделать обычными дискретными компонентами очень трудно.

Объяснения, что со времен комплекта КР580 многое поменялось, и на микроконтроллере будет технологичнее и надежней, не возымели действия, ответ был один: нужно как есть, такая же точно плата, но на современной элементной базе. Вдруг будет сбоить, как с ними работать, персонал не хочет изучать и т. д.

Собственно ТЗ было озвучено, единственной трудностью было отсутствие схем, точнее сказать схемы были, но несколько вариантов с правками различных людей, которые эксплуатировали это оборудование на протяжении 30 лет. Пример на фото:



Понять какой вариант является актуальным невозможно, поэтому заказчик предоставил рабочую плату, с которой пришлось срисовывать и перепроверять всю схему.



Работа не очень сложная, но очень кропотливая, также были трудности с подбором аналогов некоторых микросхем, в частности микросхемы К511ЛА5 – это специфическая серия ДТЛ, которая якобы обладает повышенной помехозащищенностью и использовалась в приводе.

Может это и так, но прямых современных аналогов К511ЛА5 нет, поэтому была выбрана микросхема CD4011. Пришлось, немного переделать схему, а также уделить особое внимание разводке и блокировочным конденсаторам.

После того как схема была уточнена, была построена модель для проверки работоспособности альфа регулятора.



Принципиальная схема:




И собственно печатная плата:

Обычно перед заказом платы на производстве я изготавливаю полноценный макет методом пленочного фоторезиста, это быстрее и позволяет исключить ошибки перед серийным заказом. В данном случае из-за большого размера было принято решение заказывать плату на производстве сразу, без предварительного изготовления макета.

Результат ниже в стиле было – стало!



Также в ТЗ входило разработать индикатор напряжения 0- 10В, на пять каналов с возможностью с возможностью пересчета показаний, обороты – вольты. Результат ниже, был изготовлен и отлажен прототип.



 

 

Вы можете заказать разработку электроники,  подробнее смотрите здесь: Разработка электроникиМонтаж шкафовПроектные работы.

Наши Контакты, обращайтесь на почту или по телефону, предложим решение или бесплатно проконсультируем.