LONGWIND: Аппаратура управления

Задача аппаратуры управления - обеспечить правильное функционирование электромашины LONGVIND на всех режимах и участках профиля полёта.

Пока на стендовом макете будет моделироваться только разгон, торможение и реверс роторов. На более поздних стадия будут проведены испытания генераторного режима. Кроме того, аппаратура управления, установленная на стендовый макет позволит проверить некоторые конструктивные решения, касающиеся её самой – в основном надёжность и простоту схемотехники.

А ещё я ориентировался на минимальный бюджет. И по этой причине, элементная база, использованная в проекте , мягко говоря «не современная», но абсолютно доступная и чрезвычайно дешёвая.

Для первой версии стенда был изготовлен моноблочный Drive Control Unit, представляющий собой щитовой прибор размером 240х110х160mm.

Масса блока аппарутры управления в собраном виде составила 920 г.

На передней панели прибора размещены:

- выключатель стартовых батарей;

- светодиодный индикатор работы стенда;

- переключатель режимов электромашины «двигатель/генератор»;

- переключатели направления вращения роторов;

- регуляторы скорости вращения роторов.

На задней стенке находятся разъёмы подключения стартовой батареи и электрической машины. Здесь же смонтирован вентилятор охлаждения силовых ключей.

Вид печатной платы со стороны монтажа

Все функциональные компаненты прибора собраны на одной печатной плате.

Блок-схема аппаратуры содержит два раздельных канал управления Эндо- и Экзороторами, переключатели режимов "Мотор-Генератор" и раздельный "Реверс роторов".

Блоксхема аппарутры управления

Каждый канал управления в отдельности содержи тактовый генератор задающиё частоту переменного тока в сети элетромашины, фазорасщепитель - преобразующий изначально однофазный ток в трёхфазный со смещением углов , и силовые ключи, благодаря которым постоянное напряжение стартвой батареи преобразыется в трёхфазный переменный ток заданой частоты. Каждай группа ключей коммутирует соотвествующую фазнуб обмотку электромашины.

Блоксхема канала управления роторм

Настройка татковой частоты и в коненчом итоге скорости вращения каждого ротора осуществялестя потенциометром.

Схема построена на распространённых и дешёвых компанентах низкой степени интегрпации: микроЧИП- ТТЛ логики и дискретные трангзистрорные ключи.

Принципиальная схема каналов управления роторов

Перед начало разработки конструкторской документации работа схемы была промоделирована на симуляторе ISIS_Proteus.

Видео работы симулятора здесь

Монтаж выполнен на печатной плате из двухстороннего фольгированного стеклотекстолита
Рисунок печатной платы подготовленный на ARES-Proteus 7.0