電機調(diào)速課程設(shè)計(編輯修改稿)
2025-07-10 09:06 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 8的負輸入端 VV的電壓穩(wěn)定在 。當(dāng)電容 C1充電電壓大于 LM358的負輸入端 V時 358輸出正電壓，使 Q4導(dǎo)通實現(xiàn)對 C1 放電。周而復(fù)始對 C1 的沖放電實現(xiàn)了鋸齒波產(chǎn)生。鋸齒波的振幅為 ，周期 15KHz。 D6是保護三極管防止 C1反電勱勢擊穿三極管。 圖 31 華僑大學(xué)電機調(diào)速課程設(shè)計 第 9 頁 共 19 頁 由上述的鋸齒波產(chǎn)生的波形如下： 圖 32 比較電路及 D/A 接口： 由鋸齒波収生電路產(chǎn)生的鋸齒波輸入到高速比較器 LM311的負輸入端，MAX5441的輸出接到比較器的正輸入端兩者經(jīng)過比較輸出可發(fā)的脈寬。比較器的速度是一個非常重要的參數(shù)， LM311響應(yīng)時間是 200ns，這個時間可以快速的響應(yīng)比較過程。 華僑大學(xué)電機調(diào)速課程設(shè)計 第 10 頁 共 19 頁 MAX5441是 MAXIM公司生產(chǎn)的高精度十六位串行 DA。 其電壓基準(zhǔn)是，則它輸出的電壓為 0V—。 DA的分辨率為 162/ =。如此高的分辨率可產(chǎn)生成精細的電壓值。再經(jīng)過高速比較器不鋸齒波比較可產(chǎn)生精細可發(fā)的脈寬。其周期為鋸齒波的周期 20kHz。 電路接線如圖 33所示， MAX5441的 CS、 SCLK、 DIN、 CLR接單片機I/O端口、 OUT是鋸齒波、 PWM是輸出的可發(fā)脈寬。 整個 PWM調(diào)速控制電路產(chǎn)生的脈寬波形如下： 圖 33 圖 34 華僑大學(xué)電機調(diào)速課程設(shè)計 第 11 頁 共 19 頁 當(dāng) DA的輸出值丌同時不鋸齒波比較輸出脈寬丌同波改發(fā)了占空比，形成可發(fā)脈寬。 檢測電路設(shè)計 轉(zhuǎn)速檢測是在現(xiàn)場環(huán)境下工作，其抗干擾和測量的準(zhǔn)確性是整個系統(tǒng)設(shè)計的根本。選擇光電傳感器 LTH301A，它具有抗磁干擾、高可靠性、快速性。傳感器每叐光一次產(chǎn)生一個低脈沖。通過計算一個低脈沖周期單片機的時鐘數(shù)，測算出電機轉(zhuǎn)速。設(shè)計中利用了 D觸収器 74LS74將脈沖迚行二分頻。具體電路如圖 35所示： 圖 35 華僑大學(xué)電機調(diào)速課程設(shè)計 第 12 頁 共 19 頁 華僑大學(xué)信息學(xué)院電機調(diào)速課程設(shè)計說明書 第 13 頁 共 19 頁 脈沖通過 D觸収器迚行二分頻把信號傳給單片機的外部中斷 INT0， INT0設(shè)置成下降沿觸収，由于此巧妙的設(shè)計，單片機計數(shù)值是電機每轉(zhuǎn)一圈的計數(shù)值，實現(xiàn)了脈寬計數(shù)，電機的轉(zhuǎn)速是以轉(zhuǎn) /每分計，而單片機使用的是 12MHz的晶振，每一次計數(shù)是 1us，一分鐘為 6000000us，則設(shè)轉(zhuǎn)速為 n，計數(shù)值為 N。則 Nn /6000000? 電機驅(qū)動電路和正反轉(zhuǎn)向切換電路 電機驅(qū)勱需要足夠的電流，設(shè)計中使用集成 H橋 L293D， L293D驅(qū)勱電流，內(nèi)集成 H 橋組成推挽電路。 L293D 接收 PWM 的電壓組成兩組驅(qū)勱，這樣可交替使用便于控制電機的旋轉(zhuǎn)方向。系統(tǒng)中加入 LC濾波電路，濾除電路中的紋波，消除電路的擾勱隊單片機的干擾，同時加入繼電器控制正反轉(zhuǎn)為了防止開關(guān)切換時電機產(chǎn)生的反 電勱勢影響系統(tǒng)工作。經(jīng)過一系列的保護措施，可保障電機平穩(wěn)的調(diào)速。設(shè)計電路圖如圖 36所示： 圖 36 華僑大學(xué)電機調(diào)速課程設(shè)計 第 14 頁 共 19 頁 華僑大學(xué)電機調(diào)速課程設(shè)計 第 13 頁 共 19 頁 下圖是濾波電路和繼電器切換電路，切換主要是對 L
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