pwm控制的直流電動機調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計說明-在線瀏覽
2025-05-30 00:27本頁面
【正文】 變電動機的勵磁電流也能實現(xiàn)調(diào)速。與此同時，由于電動機的轉(zhuǎn)矩Te是磁通Ф和電樞電流Ia的乘積（即Te=CTФIa），電樞電流不變時，隨著磁通Ф的減小，其轉(zhuǎn)速升高，轉(zhuǎn)矩也會相應地減小。在額定電壓和額定電流下，不同轉(zhuǎn)速時，電動機始終可以輸出額定功率，因此這種調(diào)速方法稱為恒功率調(diào)速。本次設(shè)計不采用。在圖1a中，假定晶體管V1先導通T1，秒(忽略V1的管壓降，這期間電源電壓Ud全部加到電樞上)，然后關(guān)斷T2秒(這期間電樞端電壓為零)。電動機電樞端電壓Ua為其平均值。使用下面三種方法中的任何一種，都可以改變的值，從而達到調(diào)壓的目的： (1)定寬調(diào)頻法：T1保持一定，使T2在0～∞范圍內(nèi)變化； (2)調(diào)寬調(diào)頻法：T2保持一定，使T1在0～∞范圍內(nèi)變化(3)定頻調(diào)寬法：T1+T2=T保持一定，使T，在0～T范圍內(nèi)變化。當需要電動機在正、反向兩個方向調(diào)速運轉(zhuǎn)，即可逆調(diào)速時，就要使用圖1—2a所示的橋式(或稱H型)降壓斬波電路。設(shè)VV4先同時導通T1秒后同時關(guān)斷，間隔一定時間(為避免電源直通短路。圖2 橋式PWM降壓斬波器原理電路及輸出電壓波形a)原理圖 b)輸出電壓波形電動機電樞端電壓的平均值為 (4)由于0≤≤1，Ua值的范圍是 Ud～+Ud，因而電動機可以在正、反兩個方向調(diào)速運轉(zhuǎn)。圖3兩種斬波器的輸出電壓特性、元器件的選擇比較、基于IGBT和 MOSFET功率管的驅(qū)動電路設(shè)計的比較IGBT驅(qū)動電路能驅(qū)動大型的功率設(shè)備，但價格高。本課程設(shè)計是驅(qū)動小功率直流電動機，可以用IGBT和 MOSFET功率管的驅(qū)動電路設(shè)計。功率場效應管(MOSFET)與雙極型功率相比具有如下特點： 1．場效應管(MOSFET)是電壓控制型器件(雙極型是電流控制型器件)，因此在驅(qū)動大電流時無需推動級，電路較簡單； 2．輸入阻抗高，可達108Ω以上； 3．工作頻率范圍寬，開關(guān)速度高(開關(guān)時間為幾十納秒到幾百納秒)，開關(guān)損耗??； 4．有較優(yōu)良的線性區(qū)，并且場效應管(MOSFET)的輸入電容比雙極型的輸入電容小得多，所以它的交流輸入阻抗極高；噪聲也小，最合適制作HiFi音響； 5．功率場效應管(MOSFET)可以多個并聯(lián)使用，增加輸出電流而無需均流電阻。所本本課程設(shè)計采用89S52單片機。光耦以光信號為媒介來實現(xiàn)電信號的耦合與傳遞，輸入與輸出在電氣上完全隔離，具有抗干擾性能強的特點。、 7805穩(wěn)壓管7805能使輸入電壓（正常條件725伏）轉(zhuǎn)化為5伏左右輸出，供光耦隔離開關(guān)發(fā)光部分及單片機等供電。 IRF740 MOSFET功率管1管腳（G）接輸入信號，2管腳（s）接地，3管腳（D）接電壓源。系統(tǒng)電路總設(shè)計圖6 總體電路原理圖 本次課程設(shè)計采用定頻調(diào)寬法：T1+T2保持一定，使T1在0～T范圍內(nèi)變化來改變a的值從而達到調(diào)壓的目的。由鍵盤K1和K2發(fā)出指令，單片機處理后經(jīng)P26口發(fā)出矩形波，通過占空比的調(diào)節(jié)達到電機調(diào)速的目的。從而通過單片機達到簡單調(diào)速的目的。、驅(qū)動電路部分圖8驅(qū)動電路驅(qū)動部分主要由用的光電耦合器和MOSFET組成，由單片機的P26口提供的信號，P26當為高電平時，發(fā)光管導通，光電耦合器輸出低電平，MOSFET關(guān)閉，回路關(guān)閉。、電源部分 圖9電源電路 電源部分采用的是三端穩(wěn)壓器7805，輸入由ACDC變壓器提供+9V直流電，經(jīng)7805穩(wěn)壓，由電容濾波，輸出+5V電壓，為單片機提供工作電源。附錄有圖。經(jīng)過大家商量，大致的調(diào)試步驟如下：用示波器檢測檢查電路，示波器檢測MOSFET功率管1腳，發(fā)現(xiàn)其占空比能改變。然后檢測MOSFET功率管1腳的波形，發(fā)現(xiàn)其低電平為1v左右,高電平為13v左右。用示波器測量1腳電壓，,高電平5v左右。原因分析：MO
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