Corrente [pu]
Corrente [bit]
Errore di velocità [bit] Velocità [bit] Velocità [pu]
Errore di corrente [bit]
Corrente di riferimento [bit]
Appena l'ADC ha terminato il sampling, l'interrupt ADIE fa partire la routine di gestione dell'isteresi ed una nuova acquisizione.
La frequenza dipende dalla
velocità dell'ADC e della routine. 0
Vuoto meccanico va
curr
vel
ver
Curr[bit]
Irif Ier
nrif Riferimento
di velocità
nrif - n Crif e Irif
Regolatore di velocità
Irif-Ia Enabled Gates Regolatore di corrente Registro 8bit
con segno separato Imis
Registro 8bit con segno separato
Ierr
Va Cr
Ia
n Motore
n [pu]
n [bit]
Encoder + routine PIC
Enabled Gates Va
Convertitore Ia [pu]
Ia [bit]
Convertirtore A/D
28.57kHz
100Hz
Mettendo in serie al trasduttore di corrente 1:1000 una resistenza da 56 Ohm 1% 0,125W, e considerando che
l'ADC da è calibrato per resistuire il valore 1023 a 5V, si ottiene che il valore digitalizzato della corrente nominale
di 9A espresso in bit è 103.
1 Ia [bit]
Corrente campionata ogni 35us - 28.57kHz 103
Corrente [pu] to [bit]
1
Ia [pu]
1 Product Va
Vdc [pu]
Ponte raddrizzatore trifase e condensatore
Combinatorial Logic 1
Enabled
Gates
Ponte raddrizzatore alimentato con una terna di tensione trifase
con tensione efficace di 70V, 99V di tensione massima, che genera una tensione raddrizzata attorno ai 160V.
1 Vdc [pu]
min MinMax2
max MinMax1
920e-6s+1 1
Condensatore Costante di tempo pari a capacità*resistenza di armatura
Catodo1
Catodo 2 Anodo 3 Anodo 2 Anodo 1
8.33e-3 1/Un1 8.33e-3
1/Un
1 n [bit]
Velocità campionata ogni 9ms
100Hz 225
Velocità [pu] to [bit]
1
n [pu]
Il moltiplicatore Un/In converte in per unit il valore dell'inverso della resistenza di armatura,
Un/In=120V/9A=13,33. La FDT del circuito di armatura è nella forma (1/Ra) = ( (La/Ra)*s +1)
dove Ra = 0,92Ohm e La = 3,4mH.
Ha in ingresso la differenza tra la tensione di armatura e la fcem del motore
ed in uscita la corrente di armatura.
La costante di tempo meccanica è calcolata mediante l'espressione: Tm = (J * N) / M.
L'inerzia del rotore J = 9,81*1,8e-3 kgf*(s^2)*m, la velocità nominale del motore N = 50 Hz,
la coppia di stallo del motore M = 3,5Nm/9,81 = 356,8e-3kgm.
Si ottiene Tm = 2,475s.
Dalla FDT meccanica: (c - cr -cp) / (s*Tm) = n velocità [pu], La corrente di armatura Ia è pari alla coppia motrice c Le perdite dipendono da:
Attrito dei cuscinetti;
Isteresi e correnti parassite nel materiale magnetico;
Attrito dell'aria con il rotore (ventilazione). Sono computate come coppia resistente aggiuntiva
a quella del carico meccanico.
Dati caratteristici del servomotore DC Matador DCM 6C 30/14:
Coppia di stallo: C = 3,5Nm Corrente nominale: In = 9A Corrente di picco: Ip = 45A Resistenza di armatura: Ra = 0,92Ohm
Induttanza di armatura: La = 3,4mH Costante di tempo termica: 40minuti Costante di tensione: 40 V/krpm
Costante di coppia: 0,39 Nm/A Peso 8,5kg N°poli = 4
Il valore della fcem in per unit corrisponde a quello della velocità, in quanto la costante di tensione è pari a Ke = 40V/krpm. Trasformandola in per unit, moltiplicando per la velocità nominale fcem
Velocità [pu]
2 n 1 Ia
13.33 Un/In
Ia n Cp
Perdite
1 2.475s Inerzia meccanica 3.7e-3s+1
1.087
Armatura con L
2 Cr 1
Va
Il primo moltiplicatore da la quantità di perdite sulle spazzole in Watt, il secondo trasforma tale valore in [pu].
Limite inferiore della velocità, in modo che la stima della coppia resistente dovuta alle perdite sulle spazzole
non sia eccessiva rispetto alla realtà alle basse velocità.
3,3% a velocità nominale 0,8% a velocità nominale 1,6% a velocità nominale
1,6% a corrente e velocità nominale 0,8% a velocità nominale
Rendimento della macchina a velocità nominale: 92%
1 Cp
Ventilazione
9 PU to ABS
In=9A 10
Isteresi
33.33e-3
8.333e-3 Correnti parassite
Calcolo coppia Ppersa/Velocità=Cresistente 10
Attrito
|u|
|u|
2 2*Ia 925.9e-6
1/(Un*In)
2 n
1 Ia
Ta+
Ta-
Tb+
Isteresi bipolare semplice, Errore positivo= Abilititazione di Ta-Tb+
Errore negativo= Abilitazione di Ta+Tb-
1 Enabled Gates Relay
Isteresi di +-10bit
NOT
Trigger 1
Irif-Ia
Verr0
Blocco integratore implementato con la regola di Cavalieri-Simpson, che rappresenta un'approssimazione
del terzo ordine della funzione integrale.
Ogni addendo è un registro ad 8 bit saturato a 255.
h=9ms (3h/8)=3.375e-3 Ma per semplicità di calcolo si pone uguale ad 1. E' come porre
Tin=3.375e-3.
Irif = Kv*Verr0 + (3h/8)[Verr0 + 3*Verr1 + 3*Verr2 + Verr3]
Le saturazioni denominate "Registro 8bit" sono i limiti di rappresentazione di registri ad 8bit con segno separato,
+255/-255 Registro 8 bit con segno separato
Irif
I numeri sono rappresentati in 8bit con segno separato per sfruttare al massimo la rappresentazione del registro
8bit, 255, al posto della rappresentazione "8bit signed"
che sfrutta 7bit per il modulo (valore massimo 127) più un bit per il segno. Questa scelta ha permesso operare sempre con registri a 8bit, invece che implementare
operazioni matematiche tra registri a 16bit ottenuti con 2 registri 8bit concatenati, che avrebbe rallentato in modo
rilevante le routine di calcolo.
1 Crif e Irif
z 1 ver3
z 1 ver2
z 1 ver1
Registro 8bit Verr0 Registro 8bit
Simpson
Registro 8bit Prop
Registro 8bit Add3
Registro 8bit Add2
Registro 8bit Add1
64 Pn Frequenza AV
1 3h/8 1
1 su Tin +18A/-9A
Current limits In=125bit
Trigger
1 nrif - n
