16 Bitlik HPC katı tasarımı ve asenkron motor hız kontrolü

Abstract

TV ÖZET Bu çalışmada, sincap kafesli bir asenkron motorun 16 bit HPC ile hız kontrolü yapılmıştır. Motorun hız ayarı, v/f oranı sabit kalacak şekilde altı basamaklı evirici kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Bu Sistemde HPC'nin kullanılmasının amacı yalnız hız kontrolü değil, aynı zamanda sistem güvenliğinin (faz kesilmesi, kısa devre arızası, toprak kaçağı v.b) sağlanmasıdır. Küçük ve orta işletmeler için tek başına mikrokontrolör kartı, birden fazla tezgahı aynı anda kontrol edebilecek kapasitededir. îstenen hız değeri klavyeden girilerek v/f oranı sabit kalacak şekilde, HPC tarafından gerekli sinyaller üretilir. Motorun ani hızı displayde görüntülenir. Bu değer, arttırma veya azaltma tuşları ile ayarlanabilir. Bu sistemin çok esnek bir yapısı vardır. PC den seri Port aracılığı ile istenilen programın RAM' e yüklenmesi ve programın çalışması sağlanmaktadır. Bu şekilde kart üzerinde simülasyon yapmak mümkündür. Sistem donanım olarak; paralel bağlı iki adet 8255 ile 3x16 bit giriş/çıkış, iki adet 8155 ile 8'er bitlik genel amaçlı giriş/çıkış, 8 bit 8 kanal ADC, PC ile seri haberleşme portu, Timer ve PWM ( Pulse Width Modulated) çıkış ve interrupt giriş elemanlarını içermektedir. Tasarlanan bu sistemde HPC 46003 mikrokontrolorü 16 bit modda çalıştırılmıştır. Bu nedenle, 16 Kb'lık iki adet EPROM ve 8 Kb'lık iki adet RAM paralel bağlanmıştır. Ayrıca adres bus çıkışları Latch' den ve databus'lar da bidirectional buffer' dan geçirilmiştir. Eleman sayısının fazla olmasına karşılık HPC den çekilen akımın minimum olmasına özen gösterilmiştir. Bu sistem ile asenkron motorun hızı esnek olarak geniş sahada ayarlanmış ve kontrol edilen sistemin güvenliği de tam olarak sağlanmıştır. Bu durum, sistemi çok sayıda giriş/çıkış portuna sahip olmasından dolayı tercih edilir hale getirmiştir.

SUMMARY In this thesis, speed control of a squirrel cage induction motor was made using 16 bits High Performance Controller (HPC). Induction motor speed control was realized by the use of variable voltage, variable frequency inverter with constant V/f ratio. HPC in our system is not used only for speed control, but also protection the system against the failures such as short circuit, ground faults. The card realized in our application can also control the machine tools more then one in small and medium size plants. Required value of speed is entered via keyboard and the control signals are generated by HPC. Instantaneous speed value of motor is shown on display which can be adjusted with increasing and decreasing keys. This system has a flexible structure.The software is loaded from a PC to the RAM through serial port. A simulation can be achieved by means of this card. The system has contained the following hardware components s 3x16 bits I/O with two parallel connected 8255, 8 bits general purpose I/O ports two 8155, 8 bits-8 channels ADC, serial port for communication with PC, Timer and PWM outputs, interrupt inputs. In our control system, HPC 46003 microcontroller was used in 16 bits mode. For this reason, two 16 KB' s EPROMs and two 8 KB' s RAMs are connected in parallel. In addition, the low and the high databuses are connected through bi-directional buffer. Although the number of components used in our system contains much more than parts of classical systems, but the output current demanded from HPC is must be kept low. With this system, speed of induction motor was adjusted smoothly in a large range and the security of system was achieved completely. The system in this configuration is preferred because the system has got many I/O ports.