OVLÁDÁNÍ TŘÍFÁZOVÝCH ASYNCHRONNÍCH MOTORŮ

POMOCÍ POČÍTAČE PC,NEBO TLAČÍTKY

VÁGNER VLASTIMIL VITÁSEK JAROSLAV

Přípravek je součástí sestavy která umožňuje ovládat třífázové asynchronní motory jako je reverzace,rozběh hvězda/trojúhelník.Ovládání výkonových stykačů je pomocí relátek která jsou ovládána počítačem PC ze sériového portu,nebo ručně pomocí tlačítek start,stop,pro ovládání stačí počítač 286 který má aspoň jeden sériový port.Přípravek si neklade za cíl a ani nechce konkurovat továrním výukovým zařízením určeným pro výuku, byl vyroben žáky při odborné výuce v laboratoři jako názorná ukázka možnosti využití starého počítače.

Popis přípravku

Přípravek je namontován v plastové krabici kde jsou na dvou deskách plošného spoje umístěny celkem čtyři relátka,tři mají napájecí napětí cívek 12V=,poslední čtvrté má cívku na napětí 240Vstř.,toto je na samostatné desce plošného spoje.Tyto relátka jsou využita pro reverzaci i rozběh hvězda/trojúhelník,je zde i napájecí zdroj pro cívky relátek.Ovládací kontakty relátek jsou zakončeny ve svorkovnici kam se připojují propojující kabely na tlačítka,je zde i přepínač volby na ovládání ručně nebo počítačem PC.Počítač je s deskou relátek propojen kabelem o délce 10m zakončeným na desce s relátky ve svorkovnici a na druhém konci koncovkou podle sériového portu,na víku desky jsou umístěny led diody signalizující sepnutí příslušného relátka.,zapojení relátek je na obrázku č.1,schéma zdroje je na obrázku č.2.Relé č.1 je ovládáno signálem TXD tento je veden přes rezistor R1 na bázi tranzistoru T1,do báze je zapojena i dioda D2,na vstupu je zapojena led dioda D1 ta je přes rezistor R2 zapojena na -12V= a GND počítače.Dioda signalizuje zapnutí výstupu TXD rezistor R2 omezuje proud led diody.V kolektoru Tranzistoru T1 je zapojena cívka relé druhý vývod je zapojen na +12V=,k cívce je zapojena blokovací dioda D3 tato chrání kolektor tranzistoru T1 při vypnutí.Relé č.2 je ovládáno signálem RTS tento je veden přes rezistor R3 na bázi tranzistoru T2,do báze je zapojena i dioda D5,na vstupu je zapojena led dioda D4 ta je přes rezistor R4 zapojena na -12V= a GND počítače.Dioda signalizuje zapnutí výstupu RTS rezistor R4 omezuje proud led diody.V kolektoru Tranzistoru T2 je zapojena cívka relé druhý vývod je zapojen na +12V=,k cívce je zapojena blokovací dioda D6 tato chrání kolektor tranzistoru T2 při vypnutí.Relé č.3 je ovládáno signálem DTR tento je veden přes rezistor R5 na bázi tranzistoru T3,do báze je zapojena i dioda D8,na vstupu je zapojena led dioda D7 ta je přes rezistor R6 zapojena na -12V= a GND počítače.Dioda signalizuje zapnutí výstupu DTR rezistor R6 omezuje proud led diody.V kolektoru Tranzistoru T3 je zapojena cívka relé druhý vývod je zapojen na +12V=,k cívce je zapojena blokovací dioda D9 tato chrání kolektor tranzistoru T3 při vypnutí.Relé č.4 má jeden vývod cívky zapojen na nulovou zběrnu 240Vstř.,druhý vývod cívky je zapojen na přepínač volby automat ručně.Kontakty relé č.4 jsou využity pro signalizaci ovládacího napětí středový vývod relé je zapojen na rezistor R7 a ten je zapojen na +12V=,vstupní napětí 12V= je stabilizováno diodou D10 na 6.2V=.Pracovní kontakt relé č.4 je ukončen na desce relátka a dále vyveden kabelem do počítače na vstup CTS,vývod GND je spojen s napájecím napětím -12V= mezi vstup CTS a GND je zapojen rezistor R8.Zdroj je klasické konstrukce transformátor má sekundární napětí 15Vstř.,toto je usměrněno diodovým můstkem filtrováno a stabilizováno na 12V= stabilizátorem IO1,jištění je na primérní straně pojistkou P1 0.063A.Cívky stykačů jsou jištěny pojistkou P2 1A,motor je jištěn nadproudovou ochranou FA1.2 tato je nastavena podle proudu motoru.Tyto desky relátek jsou stejné pro obě popsaná ovládání motorů.Relátka č.1 až č.3 musí mít vždy dva páry přepínacích kontaktů,relé č.4 může mít jeden pár.

REVERZACE ASYNCHRONÍHO MOTORU

Původní řádkové zapojení pomocí tlačítek je na obrázku č.03,upravené zapojení pro volbu ovládání počítačem nebo ručně je na obrázku č.04.Z desky relátek použijeme relé č.2,relé č.3 a relé č.4.

Popis programu.

Program je určen pod operační systém MS-DOS,v případě spuštěného operačního systému Windows95/98 je nutné provést restart počítače a při restartu zvolit klávesou F8 volbu č.6.Pod OS Windows 2000,XP,NT jde spustit pouze z příkazové řádky pokud jsou uvedené OS řádně nainstalovány ve 32-bitové verzi.V programu volíme všechny funkce stiskem kláves které jsou pro zvýraznění uzavřeny v závorkách < >.Program je uložen v adresáři ovládání a má název motor.exe,po spuštění programu vybereme sériový port ke kterému je připojen přípravek,volbu portu provedeme stiskem klávesy s číslicí 1 až 4..Pokud stiskneme klávesu s číslicí 1 volíme port com1,při stisku klávesy s číslicí 2 volíme port com2 stejně postupujeme pokud chceme zvolit port com3 nebo com4.Po této volbě se zobrazí volba směru motoru volbu směru volíme stiskem klávesy s písmenem L nebo P,stiskem klávesy ESC program ukončíme.Stiskem klávesy L volíme směr otáčení motoru do leva,po této volbě se na monitoru počítače zobrazí NAVOLEN CHOD MOTORU VLEVO,KONEC VOLBY STISKNI K,START MOTORU STISKNI S,STOP MOTORU STISKNI MEZERNIK.Stiskem klávesy s písmenem S se na monitoru zobrazí MOTOR ZAPNUT.Stiskem klávesy mezerník se na monitoru ZOBRAZI MOTOR VYPNUT POCITACEM,NOVY START STISKNI KLAVESU S.Pokud stiskneme klávesu s písmenem K vrátíme se do menu kde můžeme měnit směr.Pokud během chodu motoru stiskneme tlačítko SB0.2 stop program okamžitě provede vypnutí relé č.2 nebo č.3 podle toho jaký byl navolen směr otáčení a na monitoru se zobrazí PROVEDEN STOP MOTORU TLACITKEM STOP,NOVY START STISKNI KLAVESU S.Programem je zajištěno okamžité vypnutí relé podle toho jaký byl navolen směr stiskem klávesy mezerník,klávesy ESC,klávesy K a v případě stisku tlačítka STOP,po takovém to stopnutí se nový rozběh motoru provede pouze stiskem klávesy S.Obě volby chodu motoru mají stejné ovládání.

Ovládání motoru.

V programu volíme všechny funkce stiskem kláves které jsou pro zvýraznění uzavřeny v závorkách < >.Pokud chceme ovládat motor počítačem přepneme přepínač do polohy automat a na počítači spustíme program podle popsaného postupu..Po volbě chodu zůstává trvale sepnuto relé RE č.2 se stykačem KM2 nebo RE č.3 se stykačem KM1, program ve smyčce testuje zda nebyla stisknuta klávesa mezerník,klávesa K,klávesa ESC nebo tlačítko STOP,pokud stiskneme během chodu klávesu ESC program se ukončí přímo a současně vypne relé RE č.2 nebo RE č.3.Pokud po spuštění programu a navolení sériového portu chybí ovládací napětí to jest nejsou sepnuty kontakty relé č.4 zobrazí se ihned po volbě portu na monitoru nápis NENI PRIPOJENO OVLADACI NAPETI POKRACUJ STISKEM LIBOVOLNE KLAVESY.Pokud nyní stiskneme jakoukoliv klávesu program se ukončí,zapojení nevyužívá pracovních kontaktů stykačů KM1.1 a KM2.1,tyto se využívají pouze při ručním ovládání.

ROZBĚH MOTORU HVĚZDA /TROJÚHELNÍK

Původní řádkové zapojení pomocí tlačítek je na obrázku č.05,upravené zapojení pro volbu ovládání počítačem nebo ručně je na obrázku č.06.Na obrázku č.07 je nakresleno silové zapojení stykačů KM1,KM2,KM3.Z desky relátek použijeme relé č.1, relé č.2,relé č.3 a relé č.4.

Popis programu

Program je určen pod operační systém MS-DOS,v případě spuštěného operačního systému Windows95/98 je nutné provést restart počítače a při restartu zvolit klávesou F8 volbu č.6.Pod OS Windows 2000,XP,NT jde spustit pouze z příkazové řádky pokud jsou uvedené OS řádně nainstalovány ve 32-bitové verzi.V programu volíme všechny funkce stiskem kláves které jsou pro zvýraznění uzavřeny v závorkách < >. Program je uložen v adresáři ovládání a má název rozběh.exe,po spuštění programu vybereme sériový port ke kterému je připojen přípravek,volbu portu provedeme stiskem klávesy s číslicí 1 až 4. Pokud stiskneme klávesu s číslicí 1 volíme port com1,při stisku klávesy s číslicí 2 volíme port com2 stejně postupujeme pokud chceme zvolit port com3 nebo com4.Po volbě portu se na monitoru zobrazí ZADÁNÍ HODNOT STISKNI H,KONEC PROGRAMU STISKNI ESC.Po stisku klávesy s písmenem H se na monitoru zobrazí KONEC CHODU MOTORU STISKNI K,START MOTORU STISKNI S,STOP MOTORU STISKNI MEZERNÍK.Po stisku klávesy s písmenem S se na monitoru zobrazí ZADEJ DOBU ROZBEHU V SEKUNDACH zde zadáváme dobu po kterou bude sepnuto relé RE č.2,po zadání hodnoty stiskneme klávesu ENTER.Po stisku se na monitoru zobrazí MOTOR ZAPNUT,pokud nyní stiskneme klávesu MEZERNÍK program provede vypnutí motoru a na monitoru se zobrazí MOTOR VYPNUT POCITACEM STISKNI KLAVESU K.Po stisku klávesy K se vrátíme do menu kde můžeme program ukončit nebo pokračovat znovu stiskem klávesy H a poté zadat novou hodnotu po stisku klávesy S.Pokud při rozběhu nebo chodu motoru stiskneme tlačítko STOP program provede okamžitě vypnutí relátek a na monitoru se zobrazí PROVEDEN STOP MOTORU TLACITKEM STOP,STISKNI KLAVESU K.Program provede okamžité vypnutí motoru po stisku kláves MEZERNIK,klávesy K,klávesy ESC,po stisku tlačítka STOP.

Ovládání motoru.

Pokud chceme ovládat motor počítačem přepneme přepínač do polohy automat a na počítači spustíme program podle popsaného postupu. Po zadání hodnoty rozběhu a stisku klávesy ENTER zůstává trvale sepnuto relé RE č.1,kontakty relé Re č.1 označené RE1B odpojí napájecí napětí do časového spínače označeného RE.Č .Sepnutím kontaktů RE č.2,RE č.3 sepneme stykače KM3 a KM1,relé RE č.3 sepne na 1.5 vteřiny,relé RE č.2 sepne současně s relé RE č.3 a zůstává sepnuto po dobu kterou jsme zadali po jejím uplynutí program relé RE č.2 vypne a současně sepne na 500milisekund relé RE č.3 toto pak vypne.Tím dojde k sepnutí stykače KM2.Program ve smyčce testuje zda nebyla stisknuta klávesa mezerník,klávesa K,klávesa ESC nebo tlačítko STOP pokud stiskneme během chodu klávesu ESC program se ukončí přímo a současně vypne relé RE č.1.Pokud po spuštění programu a navolení sériového portu chybí ovládací napětí to jest nejsou sepnuty kontakty relé č.4 zobrazí se ihned po volbě portu na monitoru nápis NENI PRIPOJENO OVLADACI NAPETI POKRACUJ STISKEM LIBOVOLNE KLAVESY.Pokud nyní stiskneme jakoukoliv klávesu program se ukončí.

POPIS VÝVODŮ SÉRIOVÉHO ROZHRANÍ

9PINŮ 25 PINŮ

VÝVOD VÝVOD

TXD 3 VÝSTUP TXD 2

DTR 4 VÝSTUP DTR 20

RTS 7 VÝSTUP RTS 4

CTS 8 VSTUP CTS 5

GND 5 GND 7

Seznam součástek :

Diody : D2,D3,D5,D6,D8,D9,D11,D12,D13,D14….1NN4007, LED DIODY : D1,D4,D7…2V/0.002A

Dioda D10…..BZX 6.2V, Tranzistory T1,T2,T3……KF507, IO1…..7812/1A

Rezistory R1,R3,R5…..12K, R2,R4,R6……5K6, R7….620—680 Ohmů, R8…..100K,

Relé : RE č.1,RE č.2,RE č.3….Cívka 12V= /2x přepínací kontakty 5A, Trafo TR1…240/15V,

Relé RE č.4…Cívka 240Vstř./1x přepínací kontakt 5A,Kondenzátory : C1,C4….470mF/35V=,

Časové relé RE.Č...TM10, Stykače… cívky240Vstř. C2,C3….100NF (keramika)

Čtyř žilový stíněný propojovací kabel mezi počítačem a deskou ,

konektor s krytem podle konektoru sériového portu 1KS,

držák pojistky pro jištění transformátoru 1KS,

__________________________________________________________________________________

Bližší informace Vágner Vlastimil Karlova 615 Louny 440 01 vagnervlastimil@seznam.cz

Vitásek Jaroslav Sídliště 544/1 Štěpánov 783 13