直流電動機調速系統的應用
直流調速器是用於調節直流電動機速度的設備。 上端連接到交流電源,下端連接到直流電動機,直流調速器將交流電轉換為兩個輸出直流電源,一路輸入直流電動機釹(定子)輸入到直流電動機電樞(轉子)的直流調速器通過控制電樞直流電壓來調節直流電動機的速度。 直流電動機調速系統的應用。 同時,直流電動機將反饋電流提供給調速器。 調速器根據反饋電流確定直流電動機的速度。 如有必要,校正電樞電壓輸出以再次調整電動機速度。
直流電動機的調速方案一般有以下三種方法:
1。 改變電樞電壓;
2。 改變勵磁繞組電壓;
3。 更改電樞迴路電阻。
直流電動機調速系統的應用。 用單片機控制直流電動機的移動,一般採用調節電樞電壓的方法,由單片機控制PWM1和PWM2產生可變脈衝,使電動機上的電壓也是一個可變寬度的脈衝電壓。 根據公式
U = aVCC
直流電動機調速系統的應用。 其中:U是電樞電壓; a是脈衝的佔空比(0 <a <1); VCC直流電壓源,此處為5V。
電動機的電樞電壓由單片機的輸出脈衝控制,直流電動機的移位由脈寬調製技術(PWM)實現。
因為在H橋電路中,只有當PWM1和PWM2的電平彼此相反時(即PWM1和PWM2都為高電平或低電平)時,才可以驅動電機,因此上面的實際脈衝寬度數字。 對於B,
直流電動機調速系統的應用。 我們將PWM波的周期設置為1ms,佔空比可以按100步長進行調整(每個級別之間的差為10%),以便定時器T0每0.01ms產生一個定時器中斷,並進入下一個週期每100次發送PWM波形。 在上圖中,佔空比為60%,即輸出脈衝為0.6ms,關斷脈衝為0.4ms,因此電樞電壓為5 * 60%= 3V。
我們正在談論正向和反向旋轉。 直流電動機調速系統的應用。 如果僅朝一個方向轉動,則只需將PWM1設置為高電平或低電平,並且僅更改另一PWM2電平的脈衝變化,如下所示。 Q4已打開,Q3已關閉,電機只能順時針調整轉速)
經過不斷地探索和參考主機的設計,最終完成了單片機的步進電機控制,可以實現步進電機的實時正反轉,加減速。
直流電動機調速系統的應用 至於步進電機的工作原理,相信很多人已經知道這次是四相步進電機,它採用四相八拍工作模式,即:A-AB-B-BC-C- CD-D-DA-A
直流電動機的速度控制可分為勵磁控制方法和電樞電壓控制方法。 很少使用勵磁控制,並且在大多數應用中使用電樞電壓控制。 直流電動機調速系統的應用。 隨著電力電子技術的進步,可以通過多種方式來改變電樞電壓,其中脈寬調製(PWM)是改變電樞電壓的常用方法。 該方法是通過改變電動機電樞電壓的接通時間與通電時段的比率(即,佔空比)來調節DC電動機的電樞電壓U,從而控制電動機速度。
直流電動機調速系統的應用。 三角波發生器用於產生一定頻率的三角波UT,該三角波UT由加法器加到輸入命令信號UI上,以產生信號UI UT,然後將其發送到比較器。 比較器是一種運算放大器,其在開環狀態下具有極高的開環增益和有限的開關特性。 兩個輸入之間的信號差略有變化,導致比較器輸出相應的開關信號。 通常,比較器的負輸入端接地,並且信號UI UT從正端輸入。 當UI UT> 0時,比較器輸出全振幅的正電平; 當UI UT0時,比較器輸出全幅值的負電平。 直流電動機調速系統的應用。
電壓脈衝寬度轉換器對信號波形的調製過程如圖2所示。 由於比較器的限制特性,輸出信號US的幅度不會改變,但是脈衝寬度會隨UI的變化而變化。 US的頻率取決於三角波的頻率。
當命令信號UI = 0時,輸出信號US是具有相等的正脈衝寬度和負脈衝寬度的矩形脈衝。 首先,電動機邏輯控制信號由單片機發出,主要包括電動機運行方向信號Dir,電動機速度調節信號PWM和電動機制動信號Brake。 然後由TL 494執行脈衝寬度調製,其輸出信號驅動H橋電源電路驅動直流電動機。 直流電動機調速系統的應用。 H橋由四個大功率增強型FET組成,這些FET用來改變電動機的轉向並放大驅動信號。
在實現電機PWM控制的電路中,系統採用TL494芯片,其內部電路由參考電壓產生電路,振盪電路,間歇週期調整電路,兩個誤差放大器,脈寬調製比較器和輸出電路組成, TL494芯片等廣泛用於單端正向雙管,半橋,全橋開關電源。 直流電動機調速系統的應用。 所有脈衝寬度調製電路均已集成。 該芯片具有一個內置的線性鋸齒振盪器,該振盪器只有兩個外部振盪組件(一個電阻和一個電容器)。 內置誤差放大器。 內部拒絕5V參考電壓源。 停滯時間可以調整。 內置功率晶體管提供500mA驅動能力。 推或拉兩種輸出方法。
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