جستجو در تالارهای گفتگو

تکانهای شدید کابین آسانسور هنگام حرکت،یک خصیصه ی بارز در آسانسورهای سنتی موسوم به دوسرعته می باشدکه برای برخی افراد،به خصوص بیماران و سالخوردگان بسیار ناخوشایند است. درایور کنترل سرعت موتور،یک سیستم الکترونیکی قدرت است که با قرار گرفتن در مجموعه ی سیستم کنترل آسانسور می تواند جهت کنترل سرعت وشتاب موتور آسانسور که معمولا از نوع سه فاز آسنکرون می باشد،مورد استفاده قرار گیرد. امکان کنترل سرعت و شتاب موتور،در آسانسورهای با سرعت حداکثر حدود یک متر بر ثانیه،باعث نرمی استارت،تغییرات سرعت ایست آسانسور شده و همچنین دقت توقف کابین در سطح همتراز طبقه را بهبود می بخشد.علاوه بر این،در مقایسه با سیستمهای دو سرعته،درایو کنترل سرعت با کنترل و کاهش جریان زیاد هنگام استارت و تغییر سرعت موتور،باعث تقلیل تلفات حرارتی و صرفه جویی در مصرف انرژی می گردد. درایوهای vvvfباعث شده اند که موتورهای سه فاز آسنکرون پردوام،بسیار کم استهلاک،ارزان و کارآمد مبدل به سیستمهای محرکه رام،کنترل پذیر و بدون نقص گردد. امروزه آشنایی صنعتگران و کارفرمایان با مزایای آسانسورهای مجهز به سیستم درایو سرعت vvvf باعث استقبال روز افزون آنها از این سیستم گردیده است با ظهور درایو های کنترل سرعت VVVF نوع دیگری از موتورهای سه فاز آسنکرون به بازار آمده است که با توجه به خصیصه های مورد نیاز سیستم های کنترل سرعت،موارد زیر در آن لحاظ شده است: ۱-داشتن فقط یک سیم پیچی و در نتیجه یک سرعت: سرعت آسنکرون این موتورها نیز همانند سرعت تند موتورهای دو سرعته معمولا” مقدار اندکی(حدود ۵%)کمتر از ۱۵۰۰دور در دقیقه است.به دلیل قابلیت افزایش و کاهش تدریجی سرعت توسط درایو،دیگر لزومی به تعبیه سیم پیچی اضافی برای سرعت دوم وجود ندارد. ۲-استفاده از عایق با کیفیت بهتر برای سیم پیچی موتور: این امر جهت تامین مقاومت بیشتر در برابر میدان های الکتریکی قوی ناشی از اعمال شکل موج غیر سینوسی ولتاژ تغذیه توسط درایو می باشد. ۳-حذف فلایویل فلزی سنگین و جایگزینی آن با هندویل پلاستیکی سبک: با وجود درایو کنترل سرعت،دیگر نیازی به نقش فلایویل فلزی سنگین برای کاهش شوک حرکتی وجود نداشته و حذف آن باعث کاهش بار دینامیکی موتور و صرفه جویی بیشتر در مصرف انرژی خواهد شد.از طرف دیگر تعبیه هندویل پلاستیکی یک ضرورت است که با استفاده از آن هنگام تخلیه اضطراری کابین هنگام قطع برق می توان محور موتور را با دست حرکت داده و کابین را به محدوده نزدیکترین طبقه رساند. ۴-فن الکتریکی خارجی و پرده دار کردن انتهای موتور برای تامین تهویه: به دلیل توانایی قابل ملاحظه درایو در کاهش تلفات حرارتی موتور به فن الکتریکی جداگانه برای تهویه نیازی نمی باشد. ۵-تعبیه پایه و محور کوپلینگ در انتهای موتور جهت اتصال شفت انکودر: در صورت استفاده از شفت انکودر یا به اختصار انکودر،دقت عملکرد درایوهای کنترل سرعت افزایش می یابد.در اکثریت کاربردهای با سرعت بالا و یا آسانسورهای سنگین باری از شفت انکودر استفاده می شود،اما در آسانسورهای معمولی با سرعت یک متر بر ثانیه که معمولا” دقت ایست خیلی بالا مورد انتظار نیست،لزوما” از شفت انکودر استفاده نمی شود.در هر صورت با داشتن پایه و محور کوپلینگ به انکودر،عمل نصب انکودر روی موتور در صورت نیاز ،بسادگی،با اطمینان و هزینه کمتر قابل انجام است. نقاط ضعف و قوت آسانسورهای کم سرعت،مجهز به درایو کنترل سرعتvvvf: با توجه به اینکه هم اکنون اکثریت قاطع کاربردهای آسانسوری از درایوهای VVVF به عنوان سیستم کنترل سرعت استفاده کرده و انواع قدیمی تر ACVV تقریبا” منسوخ گردیده اند،از این ژس فقط درایوهای فرکانسی یا VVVF را مورد توجه قرار می دهیم. استفاده از سیستم های کنترل سرعت در آسانسورهای سریعتر از ۱/۶ متر در ثانیه،اجباری بوده اما در آسانسورهای کم سرعت(حدود یک متر بر ثانیه) این عمل اختیاری بوده و می توان بدون استفاده از سیستم کنترل سرعت،از موتورهای دو سرعته استفاده کرد.شناخت قوت و ضعف هر کدام از این دو وضعیت ممکن می تواند کمک موثری برای انتخاب درست باشد. در سیستم های مجهز به درایو ۳VF مزایای زیر نسبت به سیستم های دو سرعته وجود دارند: افزایش کیفیت حرکت(استارت و ایست ملایم،بدون شوک و تکان های شدید). دقت خوب هنگام ایست کابین در سطح همتراز طبقه(خصوصا”در سیستم هایی که از شفت انکودر استفاده می کنند). کاهش تلفات حرارتی و در نتیجه صرفه جویی در مصرف انرژی خصوصا” در کاربردهای پر ترافیک(تا حد ۵۰%). افزایش ضریب حفاظت موتور. متقابلا”در سیستم های مجهز به درایو vvvfعیوب زیر را نیز می توان نسبت به سیستم های دو سرعته بر شمرد: افزایش قیمت تمام شده. بالا رفتن پیچیدگی سیستم برای افراد با اطلاعات کم. افزایش حساسیت به اختلالات برق شهر و ریسک(هر چند کم)سوختن درایو بر اثر آن. دشوار و پر هزینه بودن عیب یابی و تعمیرات درایو. استهلاک برخی از اجزای درایو نظیر فن خنک کننده و خازن های پر ظرفیت که عمر محدودی دارند. در نتیجه حتی با صرف نظر از بقیه مزایا،فقط یک مزیت مهم یعنی صرفه جویی قابل ملاحظه در مصرف انرژی،دلیل محکمی است که می توان با قاطعیت،سیستم های مجهز به درایو ۳vf را برای آسانسورهای پر ترافیک توصیه کرد.با وجود این گسترش استفاده از این سیستم ها،حتی در کاربردهای مسکونی کم ترافیک،باعث بالا رفتن سطح توقع اکثر کارفرمایان از کیفیت آسانسور گردیده و در اکثر آپارتمان های مسکونی با کیفیت نیز استقبالی از آسانسورهای سنتی دو سرعته به عمل نمی آید. انتخاب سایز مناسب درایو: یکی از مهمترین نکات طراحی آسانسور،انتخاب قدرت مناسب برای سیستم محرکه آن شامل موتور و درایو می باشد. در مرحله اول،تخمین قدرت موتور به روش محاسباتی با استفاده از قوانین فیزیک مکانیک و لحاظ کردن راندمان اجزاء آسانسور مثل گیریبکس و ….صورت می گیرد.همچنین در بسیاری از موارد نیز بر آورد قدرت موتور به روش تجربی و بدون انجام محاسبات صورت می گیرد. پس از انتخاب مارک و مدل موتور،می توان از روی کاتالوگ سازنده،نزدیکترین سایز موتور که قادر به تامین این قدرت برآوردی در شرایط محیطی و ترافیکی مورد نظر باشد را انتخاب کرد. لازم به یادآوری است که: قدرت نامی بر حسب کیلو وات یا اسب بخار که معمولا” بر روی موتورها درج می گردد معرف قدرت مکانیکی نامی موتور می باشد.برای به دست آوردن قدرت یا توان الکتریکی مصرفی موتور می بایست این قدرت مکانیکی را بر عدد راندمان موتور تقسیم کرد. نکات مهم در نصب سیستم های مجهز به VVVF: به طور کلی،آسانسورهای مجهز به درایو نسبت به آسانسورهای متداول دو سرعته پیچیده تر،آسیب پذیرتر بوده و عملیات نصب،راه اندازی و نگهداری این آسانسورها،نیازمند استفاده از نیروهای با تجربه و تخصص کاقی و به کارگیری دقت و مراقبت بیشتری هستند. در این رابطه ذیلا” به ذکر برخی از نکات پرداخته می شود: موارد ارتقاء یافته از سیستم دو سرعته: در سیستم هایی که از موتورهای دو سرعته استفاده می کنند بهتر است در صورت امکان برای کاهش بار دینامیکی موتور و صرفه جویی در مصرف انرژی، فلایویل فلزی سنگین از روی شفت موتور باز شده و به جای آن،یک هندویل پلاستیکی تعبیه گردد.همچنین با بررسی میزان کاهش گرم شدن موتور،در برخی موارد می توان به منظور صرفه جویی در مصرف انرژی،تجهیزات خننک کننده اضافی را از مدار خارج کرد. در سیستم هایی که برای کنترل دقیق تر از شفت انکودر استفاده می کنند،عمل نصب انکودر روی موتور و اتصال کوپلینگ آن می بایست توسط افراد ماهر،به صورت مطمئن و با دقت و ظرافت زیاد صورت پذیرد. موارد نصب در ساختمان های در حال ساخت: در برخی از ساختمان های در حال ساخت،خصوصا” در برج های مرتفع،به منظور استفاده برای حمل مصالح ساختمانی و کارگران،اقدام به نصب و راه اندازی بسیار زود هنگام آسانسور می نمایند.به کارگیری سیستم های بسیار حساس کنترل سرعت vvvf در شرایطی که بعضا” حتی برق سه فاز ساختمان هنوز به طور مطمئن برقرار نشده و ممکن است به جای آن از ژنراتور استفاده شود و همچنین میزان گرد و غبار ناشی از مصالح ساختمانی در موتورخانه بسیار بالاست،خطر بروز اشکال و سوختن درایو به شدت افزایش می یابد.توصیه می شود در صورت ضروری بودن استفاده از آسانسور در چنین شرایطی برای پیشگیری از مخاطرات پر هزینه برای درایو،تدابیر پیشگیرانه و کافی اتخاذ شده و یا در صورت امکان،به طور موقت از یک سیستم محرکه دو سرعته استفاده گردد. اهمیت انجام تنظیمات بهینه درایو: علی رغم اینکه نرمی حرکت و نداشتن تکان های شدید از مشخصات سیستم های مجهز به درایو کنترل سرعت می باشد اما هر گونه افراط برای به دست آوردن نرم ترین حرکت ممکن،افزایش زمان حرکت و افت عملکرد آسانسور از نظر سرعت را به دنبال خواهد داشت.به همین منظور پارامترهای مرتبط با منحنی حرکت باید برای حصول نوعی تعادل بین کیفیت یعنی نرمی حرکت و کمیت یعنی تامین سرعت عملکرد مطلوب تنظیم گردد.به عبارت دیگر،دسترسی به یک سرعت مناسب ارزش تحمل یک تکان بسیار خفیف هنگام حرکت را دارا می باشد. موارد حفاظتی: حفاظت به معنی به کارگیری همه تدابیر لازم برای پیشگیری از صدمه به تجهیزات و سوختن آنهاست.نظر به اینکه درایوهای کنترل سرعت vvvf با داشتن قطعات الکترونیکی قدرت،در برابر وضعیت های نا خواسته آسیب پذیر بوده و تعمیرات آنها معمولا” پر هزینه می باشد. لازم است نکات حفاظتی زیر با دقت بیشتری مورد توجه قرار گیرند: جهت تامین برق موتورخانه آسانسور از یک کابل یک تکه مستقل با قطر کافی استفاده شده و پیچ های ترمینال الکتریکی دو انتهای کابل تا حد امکان سفت شده و مطمئن بودن اتصالات در بازدیدهای دوره ای بازرسی شوند. خط حفاظتی زمین ساختمان(ارت)باید مطابق استانداردهای مربوطه تامین گردیده و به صورت اتصال الکتریکی ستاره با مرکزیت ارت تابلو کنترل،توسط کابل با قطر کافی برقرار گردد. به علت عدم اطمینان کافی در خصوص کیفیت برق تولیدی ژنراتورهای محلی،حتی المقدور از به کارگیری ژنراتور برای تامین تغذیه آسانسورهای مجهز به درایو خصوصا” در ساختمان های در حال ساخت خودداری نمایید. شل بودن ترمینال های خطوط قدرت یکی از دلایل سوختن درایوهاست.لذا،کلیه کابل های قدرت در مدار ورودی و خروجی درایو،موتور و مقاومت ترمز باید با قطر کافی و یک تکه بوده و به طور مطمئن و محکم به ترمینال های مربوطه اتصال یابند.کیفیت این اتصالات باید همواره در بازدیدهای دورهای مورد بررسی قرار گیرند. علی رغم اینکه عدم تنظیم پارامترهای حفاظتی درایو ممکن است در شرایط عادی،هیچ اثری بر کیفیت عملکرد آن نداشته باشد اما هنگام بروز شرایط غیر عادی،خرابی درایو یا اجزاء متصل به آن را به دنبال خواهد داشت. خدمات پس از فروش سیستم های کنترل مجهز به درایو: آسانسور یکی از مهمترین اجزاء یک ساختمان بوده و خصوصا” در ساختمان های بلند و برج ها به منزله شاهرگ حیاتی ارتباط و حمل و نقل عمودی می باشد،لذا هر نوع خرابی مربوط به آن می بایست به طور سیستماتیک و در اسرع وقت مرتفع گردد.وجود قطعات یدکی و سرویس و خدمات پس از فروش کارآمد و سریع،از ضروریات اصلی سیستم های کنترل آسانسور و درایوهای مورد استفاده در آنها می باشد.

در این مقاله سخت افزار و نرم افزار به کار رفته در کنترل دو موتور پله ای را که برای رباتهای با درایور دیفرانسیلی , مناسب می باشند را شرح می دهیم این مدار دو کلمه دو بیتی را می پذیرد تا به هر یک از موتورها فرامین حرکت به جلو , عقب , تثبیت موقعیت و سکون را دهد همچنین هرگاه یک پله (گام) شکل گرفت (طی شد) , یک سیگنال خروجی ایجاد می کند.این مدار طرحی مناسب می باشد که با آن می توان تحریک سیم پیچ , سرعت موتور , شکل "کلمه کنترل " وسایر پارامترهای موتورهای تک قطبی و دو قطبی مبتنی بر میکروکنترلر را اصلاح کرد نرم افزار آن نیز , به زبانهای C و Assembly تهیه شده است. مدار سخت افزار: مدار مذکور شامل سه آی سی است: PIC16F84 و همچنین دو درایور پل H ,L293D برای موتورهای پله ای دوقطبی(شکل بالا) یا دو ULN2803 برای موتور پله ای تک قطبی است به جز منابع تغذیه , قطعات مدار تنها به: نوسانساز 4MHz , یک مقاومت بالاکش 10 کیلو اهم و چند کانکتور محدود می شود در این طرح یک بسته 6 تایی از باتری های 1.2 ولتی ,که اختلاف پتانسیل 7.2 ولت تولید می کنند به طور خطی تنظیم (رگوله) می شوند تا تغذیه منطقی 5 ولتی را تامین نمایند افت ولتاژ ترانزیستورهای دوقطبی درایور , به ولتاژ 7.2 ولت اجازه نمی دهد موتور را بیش از توان آن درایو کند. " کلمه کنترل"به دو کلمه کنترل 2 بیتی شکسته شده است: دوبیت با ارزش تر که بیتهای 2و3 از PORTA هستند , موتور سمت چپ را کنترل نموده و دو بیت کم ارزش تر یعنی بیتهای 0 ,1 از PORTA موتور سمت راست را کنترل می کنند برای این مقادیر: 00 ,01 ,10 ,11 , کلمه کنترل به موتورها به ترتیب فرامین: جلو , عقب, تثبیت موقعیت و سکون را می دهد این ترتیب را می توان به سادگی عوض کرد بنا به مدار طراحی شده, امکان کنترل سرعت موتور فراهم شده است بخصوص این که به پالس های کنترلی متناوب برای پیشبرد موتورها نیازی نیست بعلاوه هنگامی که یک گام (پله) طی شد, مدار یک سیگنال خروجی در بیت 4 از PORTA تولید می کند کنترل کننده اصلی می تواند این سیگنال را بازبینی کند تا هنگامی که کلمه کنترل باید تغییر کند را مشخص کند به عنوان مثال برای اینکه فاصله معینی به جلو حرکت نماید, پردازنده اصلی , تعداد گام های لازم برای دستیابی به این هدف را محاسبه نموده و به این ترتیب فرمان به جلو را به موتور صادر می کند وقتی که تعداد گام های لازم طی شد , کلمه کنترل می تواند به وضعیت ایست تغییر کند یا مجددا حرکت نماید در اکثر پردازنده ها عمل شمردن گام ها (پله ها) را می توان به یک فعالیت در پس زمینه موکول کرد تا این امر در هر زمان و بدون دخالت کاربر صورت گیرد. نرم افزار: دو نسخه از نرم افزار موجود است یکی در C2C که نسخه ای خاص از زبان C است و دیگری در زبان اسمبلی که با کمک چند ماکرو ساختارهای برنامه نویسی سطح بالا ایجاد می کند. برنامه اصلی به سادگی و به تناوب ,PORTA را جهت یافتن تغییر در کلمه کنترل می خواند این فرایند هر از چند گاهی هنگامی که موتور به یک تحریک جدید نیاز داشته باشد توسط وقفه TMR0 متوقف می شود چون تحریک موتور دوره ای است , کنترل موتور در پس زمینه اجرا می شود. نرم افزار موجود به ما اجازه تغییرات ساده ای در تحریک سیم پیچی موتور , کلمه کنترل و سرعت موتور را می دهد بدین ترتیب می توان به سادگی جدول تحریک را از لحاظ اندازه و محتوی برای نیم پله اصلاح کرد کلمات کنترل تنها یک شمارش(از صفر تا چهار) هستند بنابراین می توانیم ترتیب آنها را انتخاب کرده و در صورت لزوم , عوض نموده با تغییر مقدار اولیه TMR0 می توان سرعت را در مبنای دو تغییر داد تغییرات بهتر با ایجاد تغییر در مقدار اولیه TMR0 به دست می آیند. عنوان اصلی مقاله : Dual Stepper Motor Driver for a Robot Differential Drive

درایور L298 یکی از قطعات مناسب جهت راه اندازی موتور است که با توجه به جریان دهی مناسب ( تا یک آمپر در هر کانال ) می تواند نیاز بسیاری از پروژه ها را مرتفع سازد. این قطعه با مدار ارائه شده می تواند دو موتور را به صورت مجزا راه اندازی کرده و جهت گردش آنها را کنترل نماید. که این کنترل توسط اعمال ولتاژ به چهار ورودی منطقی این قطعه صورت می گرد. ( برای هر موتور دو ورودی ) که می توان خروجی میکروکنترلر یا مدارات حسگر را به صورت مستقیم به این چهار ورودی متصل نمود و به راحتی موتور را کنترل کرد. در صورتی که از این قطعه برای راه اندازی موتورهای روبات خود بهره میگیرید دقت کنید که حتماً بر روی آن حرارت گیر مناسب وصل نمایید. اطلاعات کاملتر در مورد این قطعه را می توانید در برگه اطلاعی آن جستجو کنید. که لینک دانلود آن در زیر قرار دارد. فایل : L298 Datasheet فرمت : پی دی اف - pdf حجم : 185kb این مدار تنها یکی از راه های اتصال درایور ال 298 L298 به موتور را نشان می دهد. در این مدار پایه های حسگر جریان ( current sensing pins ) به زمین متصل شده اند که با روشهایی می توان توسط این پایه ها جریان مصرفی موتور را کنترل نمود همچنین کنترل سرعت را می توان به روش مدلولاسیون پهنای باند PWM (Pulse Width Modulation) و با اعمال فرکانس به پایه های 6 و 11 انجام داد که با اعمال +5 ولت موتور روشن و با اعمال 0 موتور خاموش می گردد. در این مدار پایه های مذکور به +5 ولت متصل شده اند و موتور با حداکثر سرعت گردش خواهد نمود. تشریح پایه های درایور موتور ال 298 L298 L298 Pin Description Pin 1. CURRENT SENSING A از این پایه جهت کنترل جریان موتور A استفاده می گردد. همچنین می توان این پایه را به صورت مستقیم به خط منفی مدار GND اتصال داد که در این صورت کنترلی بر روی جریان وجود ندارد. Pin 2. OUTPUT 1 این پایه به یکی از ترمینالهای موتور A متصل می گردد . همچنین دیودها نیز جهت حفاظت به همین پایه متصل می شوند . ( به نقشه مدار توجه کنید ) Pin 3. OUTPUT 2 این پین به ترمینال دیگر موتور A متصل شده و دیودها نیز مانند نقشه به آن متصل می گردند. Pin 4. SUPPLY VOLTAGE (VS) به پایه باید ولتاژ مورد نظر خود جهت اعمال به موتورها را متصل نمایید. این ولتاژ با توجه به موتورهای مورد استفاده شما حداکثر تا 46 ولت می تواند افزایش یابد. به برای ساخت رباتهای کوچک به طور معمول بین 6 تا 12 ولت است. Pin 5. INPUT 1 TTL Compatible Inputs 1 to drive Motor A. این پایه باید به صفر یا پنج ولت متصل گردد که همراه با پین 7 می توانند جهت گردش موتور را مشخص نمایند. Pin 6. ENABLE A TTL Compatible Enable Input for Motor A. این پایه جهت روشن و خاموش کردن موتور A و در بیشتر مواقع جهت اعمل فرکانس PWM به موتور استفاده می گردد. پنج ولت موتور را روشن و صفر موتور را خاموش می کند. Pin 7. INPUT 2 TTL Compatible Inputs 2 to drive Motor A. این پایه باید به صفر یا پنج ولت متصل گردد که همراه با پین 5 می توانند جهت گردش موتور را مشخص نمایند. Pin 8. GND اتصال به خط منفی مدار GND Pin 9. LOGIC SUPPLY VOLTAGE (VSS) اتصال به 5 تا 7 ولت Pin10. INPUT 3 TTL Compatible Inputs 1 to drive Motor B. این پایه باید به صفر یا پنج ولت متصل گردد که همراه با پین 12 می توانند جهت گردش موتور B را مشخص نمایند. Pin 11. ENABLE B TTL Compatible Enable Input for Motor B. این پایه جهت روشن و خاموش کردن موتور B و در بیشتر مواقع جهت اعمل فرکانس PWM به موتور استفاده می گردد. پنج ولت موتور را روشن و صفر موتور را خاموش می کند. Pin 12. INPUT 4 TTL Compatible Inputs 2 to drive Motor B. این پایه باید به صفر یا پنج ولت متصل گردد که همراه با پین 10 می توانند جهت گردش موتور B را مشخص نمایند. Pin 13. OUTPUT 3 این پایه به یکی از ترمینالهای موتور B متصل می گردد . همچنین دیودها نیز جهت حفاظت به همین پایه متصل می شوند . ( به نقشه مدار توجه کنید ) Pin 14. OUTPUT 4 این ترمینال دیگر موتور B متصل می گردد . همچنین دیودها نیز جهت حفاظت به همین پایه متصل می شوند . ( به نقشه مدار توجه کنید ) Pin 15. CURRENT SENSING B از این پایه جهت کنترل جریان موتور B استفاده می گردد. همچنین می توان این پایه را به صورت مستقیم به خط منفی مدار GND اتصال داد که در این صورت کنترلی بر روی جریان وجود ندارد.