課程設(shè)計(jì)--直流電機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2025-03-06 04:44本頁面
【正文】 連接關(guān)系，勵(lì)磁式的直流電機(jī)又可細(xì)分為：他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)和復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)。并勵(lì)電直流動(dòng)機(jī)并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁繞組與電樞繞組并聯(lián)，如圖31（b）所示。串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁繞組與電樞繞串聯(lián)，如圖31（c）所示。復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī) 這種直流電機(jī)的主磁極上裝有兩個(gè)勵(lì)磁繞組，一個(gè)與電樞電路并聯(lián)，然后再和另一個(gè)勵(lì)磁繞組串聯(lián)，如圖31（d）所示。當(dāng)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的額定電壓、氣隙每極磁通量為額定值，電樞回路不電阻時(shí)的機(jī)械特性稱為固有機(jī)械特性，其表達(dá)式為 由于電樞繞組的電阻值很小，而值大，因此Δn很小，固有機(jī)械特性為硬特性。主要人為機(jī)械特性有3種。 從圖41中可以看出改變電阻R大小，可以使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化。(2)改變電源電壓U時(shí)的人為機(jī)械特性1）人為機(jī)械特性方程為 2）人為機(jī)械特性的特點(diǎn)理想空載轉(zhuǎn)速正比于電壓U，U下降時(shí)，成正比例減小；特性曲線斜率不變。因此，降低電源電壓也可用于調(diào)速，U越低，轉(zhuǎn)速越低。從圖41中可以看出改變勵(lì)磁電流大小，可以使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化。圖41五、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)起動(dòng)是指電動(dòng)機(jī)從靜止?fàn)顟B(tài)開始轉(zhuǎn)動(dòng)起來，直至最后達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行。2）啟動(dòng)電流不要超過允許范圍。因此，除了額定功率在數(shù)百瓦以下的微型直流電動(dòng)機(jī)，因電樞繞組導(dǎo)線細(xì)、電樞電阻大、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量有比較小、可以直接起動(dòng)外，一般的直流電動(dòng)機(jī)是不允許采用直接啟動(dòng)的。直接起動(dòng)又稱為全壓起動(dòng)。該電流對(duì)電網(wǎng)的沖擊很大。電樞串電阻起動(dòng)電樞回路串電阻R,啟動(dòng)電流為 為了保持啟動(dòng)過程中電磁轉(zhuǎn)矩持續(xù)較大及電樞電流持續(xù)較小，可以逐漸切除啟動(dòng)電阻，啟動(dòng)完成后，啟動(dòng)電阻全部切除，這種情況下的特性如圖51所示。這種起動(dòng)方法需要專用電源，投資較大，但起動(dòng)電流小，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩容易控制，起動(dòng)平穩(wěn)，起動(dòng)能耗小，是一種較好的起動(dòng)方法。1. 串電阻調(diào)速他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)行時(shí)，保持電樞電壓額定，勵(lì)磁電流（磁通）額定，在電樞回路串入不同的電阻時(shí)，電動(dòng)機(jī)可運(yùn)行于不同的速度。電樞串電阻調(diào)速的機(jī)械特性方程式為 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)串電阻調(diào)速的機(jī)械特性如圖61b所示，是一組過理想空載點(diǎn)的直線，串入的電阻越大，其斜率越大。 圖319降壓電源電壓調(diào)速 弱磁調(diào)速 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)負(fù)載運(yùn)行時(shí)，保持電樞電壓額定，電樞回路不串電阻，改變勵(lì)磁電流（磁通），可以得到不同的轉(zhuǎn)速。弱磁調(diào)速的原理如圖63所示。本設(shè)計(jì)采用單片機(jī)內(nèi)定時(shí)器產(chǎn)生PWM脈沖，設(shè)計(jì)方法是調(diào)整一個(gè)周期內(nèi)高電平持續(xù)時(shí)間占一個(gè)周期時(shí)間的比例，即調(diào)整脈沖的占空比。圖71所示的是PWM脈沖波形。由4個(gè)三極管組成H橋條橋臂，通過控制對(duì)角橋臂上的一組三極管，是電流以不同的方向流過電機(jī)，從而控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向。 圖81 H橋驅(qū)動(dòng)電路九、直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（一）、直流調(diào)速系統(tǒng)硬件原理系統(tǒng)本設(shè)計(jì)是利用一塊單片機(jī)，實(shí)現(xiàn) Z252 直流電機(jī)的啟動(dòng)、停止、加速、減速和轉(zhuǎn)向控制，具體硬件部分由晶振電路、復(fù)位電路、顯示電路、鍵盤電路、電源電路、單片機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、測(cè)速點(diǎn)路和電源電路等組成，系統(tǒng)框圖如圖所示： 1）.主控制模塊本設(shè)計(jì)選用 AT89S52 單片機(jī)作為主控制模塊。AT89S52 單片機(jī)作為主控芯片，在本設(shè)計(jì)中主要實(shí)現(xiàn)一下幾個(gè)功能：①接收鍵盤輸入的控制信號(hào) ②驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管顯示電機(jī)工作狀態(tài) ③驅(qū)動(dòng)八段數(shù)碼管顯示電機(jī)速度 ④通過使能端控制電機(jī)啟動(dòng)、正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn) ⑤產(chǎn)生 PWM 脈沖，對(duì)電機(jī)進(jìn)行調(diào)速 ⑥接收脈沖測(cè)速點(diǎn)路測(cè)得的電機(jī)速度 主電路控制模塊的硬件電路包含復(fù)位電路，時(shí)鐘電路和電源3部分，共同組成單片機(jī)的最小系統(tǒng)，滿足單片機(jī)正常工作，具體硬件電路如圖所示2） 轉(zhuǎn)速檢測(cè)模塊轉(zhuǎn)速檢測(cè)模塊采用
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