Single phase AC Motor speed control

Single phase AC Motor speed controller
Abstract:
Here is a very simple example of AC motor speed control given by changing firing angle of TRIAC with the help of micro controller AT89C51. Varying speed of AC motor by means of changing firing angle of any thyristor is very widely used method. One very nice example is fan regulator in which a fan motor is an AC motor used and its speed is varied using TRIAC method.
A zero crossing detector circuit is used here to interrupt AT89C51 after every 10 ms. After getting an interrupt 89C51 will fire TRIAC after some delay from 1 to 9 ms. This will cut the current supplied to motor and so the speed of motor will reduce. Thus by varying the delay after which the TRIAC is triggered one can change the speed of motor.
Main circuit is a combination of two sub circuits.
1. Zero crossing detector circuit
2. Firing angle control circuit

Zero crossing detector circuit:
Connections:

As shown in above figure transformer T1 step downs 230 VAC in to 9 VAC and this is given to bridge rectifier. This rectified output is directly fed to base of Q1 through resistors R1 & R2. Same rectified output is filtered through C1 and given to voltage regulator IC 7805. Output of 7805 is regulated 5 VDC that is given as biasing voltage for both transistors Q1 & Q2 (same regulated 5 V supply is given to main control section also). Both transistors are connected in switch configuration. The final output ‘C’ is given to main control section.

Firing angle control circuit:
Connections:

As shown in above figure micro controller AT89C51 along with opto coupler MOC3011 (for triggering TRIAC) and common Anode type bar graph display (for indicating angle) are used for changing firing angle of TRIAC. Signal 'C' from zero crossing detector circuit is directly given to pin no 12 (INT0) that is external interrupt 0 (P3.2) pin. All port P1 pins are connected with cathode of bar graph display and common Anode of bar graph is connected to 5 volt through 220 ohm resistor. Two led’s of bar graph display is connected to P3.7 and other one is connected to P3.6. It is used to show the status of the motor power and zero cross circuit. If the led that is connected with P3.7 blinks it means zero cross circuit is working ok. The led that is connected with P3.6 shows the power status. If led is on it means motor power is enabled if led is off it means power is disabled.
P0.0 is connected with input of opto-coupler MOC3011. Output of MOC3011 is connected with gate of TRIAC. TRIAC is connected in loop with AC motor and 230 VAC supply as shown. RC snubber circuit is connected is connected in parallel with TRIAC. Three push buttons Sw1, Sw2 and Sw3 are connected with P1.0, P1.1 & P1.2 respectively. Pin P3.3 (external interrupt 1) is connected with all three push buttons through diodes D1, D2 & D3 as shown. A 12 MHz crystal along with two 33pf capacitor is connected with crystal input pins. Capacitor C2 with Resistor R6 performs power on reset.


Operation:

To understand operation let us take a help of waveforms.


• As shown in figure the first wave form is full rectified wave that is fed to the base of Q1. Whenever this voltage falls below 0.7 V Q1 is switched off. So its output goes high.
• This will produce one very short positive pulse at ‘B’ as shown in figure as second waveform
• As this positive pulses are fed to Q2 which is again connected in switch configuration, it will produce one negative pulse at ‘C’ of same width of positive pulse. This is shown as third waveform

• Now as this negative pulse output is given to interrupt pin of micro controller. It will generate interrupt every time.
• After getting an interrupt micro controller will on the timer0. Timer 0 is used to generate a delay after some delay make P0.0 low. This is used to trigger (fire) TRIAC.
• Depending upon the time delay in between interrupts and pulse on P0.0, the TRIAC is fired earlier or later.
• As shown In figure I have given wave forms for two different cases one for 4 ms delay and second for 8 ms delay
• In the first case for 4 ms delay the output positive cycle of AC wave is 60% of input so only 60% current is delivered to load (the dotted line shows part of wave form that has been cut)
• For second case 8 ms delay output cycle is 20% of input cycle so only 20% current is supplied to load

This change in delay is done through push buttons given. So let us see the functions of push button


Switch Functions
Sw1 to switch on / off TRIAC
Sw2 S2 to increase delay by 1 ms
Sw3 to decrease delay by 1 ms

Variation in angle is displayed on bar graph display. If angle is more, less current supplied to motor and motor speed is reduced less bars appears on display. If angle is decreased, current supplied will be more, speed of motor is increased and more bars appear on display.
The diodes D1, D2 and D3 are connected in such a manner that whenever any of three push buttons, is pressed it will

Kết quả (Việt) 1:

Đĩa đơn của bộ điều khiển tốc độ động cơ AC giai đoạnTóm tắt: Đây là một ví dụ rất đơn giản điều khiển tốc độ động cơ AC được đưa ra bằng cách thay đổi góc bắn của TRIAC với sự giúp đỡ của vi điều khiển AT89C51. Các tốc độ khác nhau của AC động cơ bằng cách thay đổi góc bắn của bất kỳ thyristor là phương pháp sử dụng rất rộng rãi. Một ví dụ rất tốt đẹp là fan hâm mộ điều trong đó một động cơ quạt một động cơ AC được sử dụng và tốc độ của nó là đa dạng bằng cách sử dụng phương pháp TRIAC. Một số không qua máy dò mạch được sử dụng ở đây để làm gián đoạn AT89C51 sau mỗi bà 10 sau khi bị ngắt 89C 51 sẽ cháy TRIAC sau một số trì hoãn từ 1 đến 9 bà này sẽ cắt giảm hiện nay cung cấp cho động cơ, và do đó, tốc độ của động cơ sẽ giảm. Do đó, bằng cách thay đổi chậm trễ sau đó TRIAC kích hoạt một trong những có thể thay đổi tốc độ của động cơ.Mạch chính là sự kết hợp của hai tiểu mạch.1. zero qua dò mạch2. mạch điều khiển góc bắnKhông qua máy dò mạch:Kết nối:Như ở trên con số biến áp T1 bước thăng trầm 230 VAC trong 9 VAC và điều này được trao cho cầu chỉnh lưu. Này ra rectified trực tiếp nuôi căn cứ của Q1 qua điện trở R1 và R2. Sản lượng sửa chữa cùng lọc qua C1 và trao cho áp IC 7805. Sản lượng của 7805 là quy định 5 VDC mà được cho là biasing điện áp cho cả hai transistor Q1 & Q2 (tương tự quy định 5 V cung cấp được trao cho chính quyền kiểm soát phần cũng). Cả hai transistor được kết nối trong chuyển đổi cấu hình. Đầu ra cuối cùng 'C' được trao cho chính quyền kiểm soát phần.Mạch điều khiển góc bắn:Kết nối:Như ở trên hình vi điều khiển AT89C51 cùng với những coupler MOC3011 (cho kích hoạt TRIAC) và phổ biến anôt loại đồ thị Hiển thị thanh (để cho thấy góc) được sử dụng để thay đổi góc bắn của TRIAC. Tín hiệu 'C' từ không qua máy dò mạch trực tiếp cho pin không có 12 (INT0) đó là bên ngoài ngắt 0 (P3.2) pin. Tất cả các pins P1 cổng kết nối với cathode Hiển thị biểu đồ thanh và Anode chung của biểu đồ thanh được kết nối với 5 volt qua điện trở 220 ohm. Hai lãnh đạo của các biểu đồ thanh hiển thị được kết nối với P3.7 và một khác kết nối với P3.6. Nó được sử dụng để hiển thị tình trạng của động cơ điện và không mạch chéo. Nếu nhấp nháy led được kết nối với P3.7 nó có nghĩa là không mạch chéo là làm việc ok. Các led được kết nối với P3.6 cho thấy tình trạng quyền lực. Nếu lãnh đạo là nó có nghĩa là động cơ điện được kích hoạt nếu dẫn là tắt nó có nghĩa là năng lượng bị vô hiệu hóa.P0.0 được kết nối với các đầu vào của những-ghép MOC3011. Sản lượng của MOC3011 được kết nối với cổng của TRIAC. TRIAC được kết nối trong vòng lặp với động cơ AC và 230 VAC cung như được hiển thị. Mạch điện RC snubber được kết nối được kết nối song song với TRIAC. Ba push nút Sw1, Sw2 và Sw3 được kết nối với P1.0, P1.1 & P1.2. Pin P3.3 (bên ngoài ngắt 1) được kết nối với tất cả ba push nút thông qua Diode D1, D2 và D3 như được hiển thị. Một tinh thể 12 MHz cùng với hai 33pf tụ điện được kết nối với tinh thể đầu vào chân. Tụ C2 với R6 điện trở thực hiện quyền lực trên thiết lập lại. Hoạt động:Để hiểu hoạt động cho chúng ta có một sự trợ giúp của waveforms. • Như minh hoạ trong hình dạng sóng đầu tiên là đầy đủ khắc phục sóng cho ăn các cơ sở của Q1. Bất cứ khi nào điện áp này xuống dưới 0,7 V Q1 được tắt. Vì vậy, đầu ra của nó đi cao.• Điều này sẽ sản xuất một rất ngắn tích cực xung tại 'B', như minh hoạ trong hình là hai dạng sóng• Như này tích cực xung đang ăn để quý 2 được kết nối lại trong chuyển đổi cấu hình, nó sẽ sản xuất một tiêu cực xung tại 'C' của cùng một chiều rộng của tích cực xung. Điều này được thể hiện như là dạng sóng thứ ba• Bây giờ như là đầu ra tiêu cực xung này được đưa ra để làm gián đoạn mã pin của vi điều khiển. Nó sẽ tạo ra làm gián đoạn mọi thời gian.• Sau khi nhận được một bộ điều khiển vi ngắt sẽ vào timer0. Bộ đếm thời gian 0 được sử dụng để tạo ra một sự chậm trễ sau khi một số sự chậm trễ thực hiện P0.0 thấp. Điều này sử dụng để kích hoạt (fire) TRIAC.• Tùy thuộc vào thời gian trễ giữa ngắt và xung trên P0.0, the TRIAC bị sa thải trước đó hoặc sau này. • Như hiển thị trong hình tôi đã đưa ra hình thức sóng cho hai trường hợp khác nhau, một cho 4 ms trì hoãn và thứ hai cho sự chậm trễ 8 ms• Trong trường hợp đầu tiên cho sự chậm trễ 4 ms ra tích cực các chu kỳ của AC sóng là 60% của đầu vào hiện tại 60% vì vậy chỉ sẽ được gửi để tải (đường chấm chấm cho thấy một phần của dạng sóng đã được cắt giảm)• Cho 2 trường hợp 8 ms chậm trễ ra chu kỳ là 20% số đầu vào chu kỳ như vậy, chỉ 20% hiện tại được cung cấp để tảiThay đổi này trong sự chậm trễ được thực hiện thông qua đẩy nút được đưa ra. Vì vậy chúng ta hãy xem các chức năng của nút nhấnChức năng chuyển đổi Sw1 ñeå baät / taét TRIAC Sw2 S2 tăng chậm trễ 1 ms Sw3 để giảm sự chậm trễ 1 msCác biến thể ở góc sẽ được hiển thị trên màn hình biểu đồ thanh. Nếu góc là nhiều hơn, ít hơn hiện tại cung cấp cho động cơ và tốc độ động cơ là giảm thanh ít xuất hiện trên màn hình. Nếu góc là giảm, hiện tại cung cấp sẽ nhiều hơn, tăng tốc độ của động cơ và thanh hơn xuất hiện trên màn hình. Điốt D1, D2 và D3 được kết nối trong một cách mà bất cứ khi nào bất kỳ của ba-push-nút, nhấn vào nó sẽ

Kết quả (Việt) 2:

Pha AC Motor điều khiển tốc độ
Tóm tắt:
Đây là một ví dụ rất đơn giản của AC điều khiển tốc độ động cơ bằng cách thay đổi cho bắn góc TRIAC với sự giúp đỡ của AT89C51 điều khiển vi mô. Thay đổi tốc độ của động cơ AC bằng cách thay đổi góc bắn của bất kỳ thyristor là rất rộng rãi phương pháp được sử dụng. Một ví dụ rất tốt đẹp là fan hâm mộ điều trong đó một động cơ quạt là một động cơ AC sử dụng và tốc độ của nó được thay đổi bằng cách sử dụng phương pháp TRIAC.
Một máy dò mạch không qua được sử dụng ở đây để làm gián đoạn AT89C51 sau mỗi 10 ms. Sau khi nhận được một ngắt 89C51 sẽ cháy TRIAC sau khi một số chậm trễ 1-9 ms. Điều này sẽ cắt dòng điện cung cấp cho động cơ và tốc độ của động cơ sẽ giảm. Vì vậy, bằng cách thay đổi chậm trễ sau đó TRIAC được kích hoạt ai có thể thay đổi tốc độ của động cơ.
Mạch chính là sự kết hợp của hai mạch phụ.
1. Không qua máy dò mạch
2. Firing mạch điều khiển góc

mạch dò Zero, qua:
Kết nối:

Như trong hình trên biến áp T1 bước thăng trầm 230 VAC trong 9 VAC và điều này được đưa ra để chỉnh lưu cầu. Sản lượng sửa chữa này được đưa trực tiếp vào cơ sở của Q1 qua điện trở R1 và R2. Sản lượng sửa chữa cùng được lọc qua C1 và trao cho điều chỉnh điện áp IC 7805. Sản lượng 7805 được điều chỉnh 5 VDC được cho là xu hướng điện áp cho cả hai transistor Q1 & Q2 (giống quy định 5 V cung cấp được trao cho phần điều khiển chính cũng được). Cả hai bóng bán dẫn được kết nối trong cấu hình switch. Sản phẩm cuối cùng 'C' được trao cho phần điều khiển chính.

Firing mạch điều khiển góc:
Kết nối:

Như trong hình trên vi điều khiển AT89C51 cùng với MOC3011 quang coupler (để kích hoạt TRIAC) và phổ biến Anode loại thanh hiển thị đồ thị (để chỉ ra góc) được sử dụng cho việc thay đổi góc bắn của TRIAC. Tín hiệu 'C' từ mạch dò không qua được trực tiếp trao cho pin số 12 (INT0) đó là bên ngoài ngắt 0 (P3.2) pin. Tất cả các chân cổng P1 được kết nối với cực âm của màn thanh đồ thị và chung Anode của thanh đồ thị được kết nối với 5 volt qua 220 điện trở ohm. Hai nhân dẫn của màn hình đồ thị thanh được kết nối với P3.7 và một khác được kết nối với P3.6. Nó được sử dụng để hiển thị trạng thái của động cơ điện và không có mạch chéo. Nếu các lãnh đạo được kết nối với P3.7 nhấp nháy có nghĩa là không mạch chéo đang làm việc ok. Các lãnh đạo được kết nối với P3.6 cho thấy tình trạng sức. Nếu dẫn là trên đó có nghĩa công suất động cơ được kích hoạt nếu dẫn là tắt nó có nghĩa là quyền lực bị vô hiệu hóa.
P0.0 được nối với đầu vào của quang coupler MOC3011. Đầu ra của MOC3011 được kết nối với cổng của TRIAC. TRIAC được kết nối trong vòng lặp với động cơ AC và 230 cung VAC như hình vẽ. RC mạch snubber được kết nối được kết nối song song với TRIAC. Ba nút nhấn SW1, SW2 và SW3 được kết nối với P1.0, P1.1 và P1.2 tương ứng. Pin P3.3 (bên ngoài ngắt 1) được kết nối với tất cả ba nút ấn thông qua điốt D1, D2 & D3 như hình vẽ. A 12 MHz tinh cùng với hai tụ 33pf được kết nối với các chân đầu vào tinh thể. Tụ C2 có điện trở R6 thực hiện quyền lực vào thiết lập lại.


Hoạt động:

. Để hiểu hoạt động chúng ta hãy giúp đỡ của các dạng sóng • Như trong hình dạng làn sóng đầu tiên là sóng sửa chữa đầy đủ mà được đưa vào cơ sở của Q1. Bất cứ khi nào điện áp này giảm xuống dưới 0,7 V Q1 được tắt. Vì vậy, sản lượng của nó lên cao. • Điều này sẽ tạo ra một xung dương rất ngắn tại 'B' như trong hình là dạng sóng thứ hai • Khi xung tích cực này được cho ăn với Q2 được một lần nữa kết nối trong cấu hình chuyển đổi, nó sẽ tạo ra một xung âm ở 'C' của cùng một chiều rộng của xung dương. Điều này được thể hiện như dạng sóng thứ ba • Bây giờ là đầu ra xung âm này được đưa ra để ngắt pin của bộ điều khiển vi mô. Nó sẽ tạo ra gián đoạn mỗi lần. • Sau khi nhận được một bộ điều khiển vi ngắt sẽ vào timer0. Timer 0 được sử dụng để tạo ra một sự chậm trễ sau khi một số chậm trễ làm P0.0 thấp. Này được sử dụng để kích hoạt (lửa) TRIAC. • Tùy theo thời gian trễ giữa các ngắt và xung vào P0.0, các TRIAC là bắn trước đó hoặc sau đó. • Như Trong hình tôi đã đưa ra các hình thức sóng cho hai trường hợp khác nhau một cho 4 ms chậm trễ và thứ hai trong 8 ms chậm trễ • trong trường hợp đầu tiên trong 4 ms trì hoãn việc ra chu kỳ dương của sóng AC là 60% của đầu vào như vậy chỉ có 60% hiện nay được phân phối tải (đường nét đứt cho thấy một phần của dạng sóng có được cắt) • Đối với trường hợp thứ hai 8 ms trì hoãn chu kỳ đầu ra là 20% của chu kỳ đầu vào như vậy chỉ có 20% hiện nay là cung cấp cho tải thay đổi trong sự chậm trễ này được thực hiện thông qua nút ấn định. Vì vậy, chúng ta hãy xem các chức năng của nút nhấn Đổi chức năng SW1 để bật / tắt TRIAC SW2 S2 để tăng chậm trễ 1 ms SW3 để giảm độ trễ bằng 1 ms Biến trong góc được hiển thị trên màn hình hiển thị đồ thị thanh. Nếu góc là nhiều hơn, ít hơn hiện tại đã cung cấp cho động cơ và tốc độ động cơ được giảm ít thanh hiển thị trên màn. Nếu góc được giảm, được cung cấp hiện tại sẽ được nhiều hơn, tốc độ của động cơ được tăng lên và nhiều thanh xuất hiện trên màn hình. Các điốt D1, D2 và D3 được kết nối trong một cách thức rằng bất cứ khi nào một trong ba nút ấn, được nhấn nó sẽ