直流电机-PWM调速

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直流电动机的PWM调压调速原理

直流电动机的PWM调压调速原理

直流电动机的PWM调压调速原理
直流电动机的PWM调压调速是指通过调节脉宽调制(PWM)信号的占空比,控制直流电动机的电压和转速。

其原理是利用数字信号的高低电平与时间的对应关系,通过高电平和低电平的时间比例来控制脉冲信号的平均值,从而实现对电动机的调压和调速。

具体来说,PWM调压调速主要包括以下几个步骤:
1.信号发生器:使用微控制器或其他信号发生器产生一个固定频率的方波信号,通常频率为几千赫兹到几十千赫兹。

这个信号称为PWM基准信号。

2.调制器:通过控制占空比,将PWM基准信号转换为调制后的PWM信号。

占空比是指高电平持续的时间与一个周期的比值。

例如,占空比为50%的PWM信号表示高电平和低电平持续时间相等。

调制器可以是硬件电路或者软件控制的。

3.电压调节:将调制后的PWM信号经过滤波器平滑输出,形成电压调节信号。

滤波器通常使用低通滤波器,将PWM信号的高频成分滤除,得到平均电压。

4.转速控制:通过调节占空比,改变PWM信号的高电平时间,从而改变直流电动机的平均电压。

占空比越大,输出电压就越高;占空比越小,输出电压就越低。

5.转速反馈:为了实现闭环控制,通常需要通过传感器获取直流电动机的转速,并将转速信息反馈给调速控制器。

调速控制器会根据反馈信号与设定的转速进行比较,调节占空比控制电动机的转速。

总结起来,PWM调压调速原理就是通过调节PWM信号的占空比控制直流电动机的电压和转速。

通过改变占空比,可以改变PWM信号的高电平时间,从而改变电动机的平均电压和转速。

同时,结合转速反馈,可以实现封闭环控制,使电动机的转速能够与设定值保持一致。

PWM控制直流电机调速

PWM控制直流电机调速

毕业设计论文PWM 控制直流机电调速脉宽调制(PWM)控制技术,是利用半导体开关器件的导通和关断,把直流电压变成电压脉冲序列,并控制电压脉冲的宽度和脉冲序列的周期以达到变压变频目的的一种控制技术。

PWM 控制技术广泛地应用于开关稳压电源,不间断电源(UPS),以及交直流电动机传动等领。

本文阐述了 PWM 变频调速系统的基本原理和特点,并在此基础上给出了一种基于 Mitel SA866DE 三相 PWM 波形发生器和绝缘栅双极功率晶体管(IGBT)的变频调速设计方案。

直流电动机具有优良的调速特性,调速平滑、方便, 调速范围广;过载能力大,能承受频繁的冲击负载,可实现频繁的无级快速起动、制动和反转;能满足生产过程自动化系统各种不同的特殊运行要求,在许多需要调速或者快速正反向的电力拖动系统领域中得到了广泛的应用。

直流电动机的转速调节主要有三种方法:调节电枢供电的电压、减弱励磁磁通和改变电枢回路电阻。

针对三种调速方法,都有各自的特点,也存在一定的缺陷。

例如改变电枢回路电阻调速只能实现有级调速,减弱磁通虽然能够平滑调速,但这种方法的调速范围不大,普通都是配合变压调速使用。

所以,在直流调速系统中,都是以变压调速为主。

其中,在变压调速系统中,大体上又可分为可控整流式调速系统和直流PWM 调速系统两种。

直流 PWM 调速系统与可控整流式调速系统相比有下列优点:由于PWM 调速系统的开关频率较高 ,仅靠电枢电感的滤波作用就可获得平稳的直流电流 , 低速特性好,稳速精度高,调速范围宽,可达1:10000 摆布;同样,由于开关频率高, 快速响应特性好,动态抗干扰能力强,可以获得很宽的频带;开关器件只工作在开关状态,主电路损耗小,装置效率高;直流电源采用不控整流时,电网功率因数比相控整流器高。

正因为直流 PWM 调速系统有以上的优点,并且随着电力电子器件开关性能的不断提高,直流脉宽调制( PWM) 技术得到了飞速的发展。

直流电机调速的PWM实现方法

直流电机调速的PWM实现方法
具有使能控制和方向逻辑的H桥电路采用以上方法,电机的运转就只需要用三个信号控制:两个方向信号和一个使能信号。如果DIR-L信号为0,DIR-R信号为1,并且使能信号是1,那么三极管Q1和Q4导通,电流从左至右流经电机(如上图所示);如果DIR-L信号变为1,而DIR-R信号变为0,那么Q2和Q3将导通,电流则反向流过电机。
8
GND

9
VSS
逻辑控制地
10,12
Input 3 Input4
桥式电路B的控制端
13,14
Out3 Out4
桥式电路B的的输出端,接电机

NC
不接
将上面的PWM例程产生的波形作用于电机的使能端上,就可以实现电机的调速。至于方向的控制,只需两个IO接于控制端即可。
PWM控制的基本原理很早就已经提出,但是受电力电子器件发展水平的制约,在上世纪80年代以前一直未能实现。直到进入上世纪80年代,随着全控型电力电子器件的出现和迅速发展,PWM控制技术才真正得到应用。随着电力电子技术、微电子技术和自动控制技术的发展以及各种新的理论方法,如现代控制理论、非线性系统控制思想的应用,PWM控制技术获得了空前的发展。通俗的说PWM是采用数字量对模拟量进行合成的方法。
直流电机调速的PWM实现方法
PWM在控制中使用非常广泛,可以以数字量对模拟电路进行控制。这里对PWM的原理进行讲述,并举例说明PWM的重要应用。
1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱPWM简介
采样控制理论中有一个重要结论:冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时,其效果基本相同。PWM控制技术就是以该结论为理论基础,对半导体开关器件的导通和关断进行控制,使输出端得到一系列幅值相等而宽度不相等的脉冲,用这些脉冲来代替正弦波或其他所需要的波形。按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制,既可改变逆变电路输出电压的大小,也可改变输出频率。

直流电机PWM闭环调速系统

直流电机PWM闭环调速系统

直流电机PWM闭环调速系统摘要:推出一种使用单片机的PWM直流电机闭环调速系统。

本系统结构简单,价格低廉,在实际应用中效果良好。

采用硬件电路实现直流电机闭环调速系统已在实践中应用多年,其硬件组成复杂,调整困难,缺乏控制的灵活性。

本文介绍的直流电机PWM闭环调速系统,使用低价位的单片微机89C2051为核心,实现闭环控制,并可进行数字显示和速度预置,方便了使用。

电机调速采用脉宽调制方式,与晶闸管调速相比技术先进,可减少对电源的污染。

本系统已用于健身跑步机调速,工作可靠,使用效果良好。

图1是本系统的线路图,主要有PWM信号发生、闭环调速微机控制、直流电机驱动等几部分组成。

1 PWM 信号发生电路PWM波可由具有PWM输出的单片机(如80C198等)通过编程产生,也可采用PWM专用芯片来实现。

PWM波的频率太高时,对直流电机驱动的功率管要求太高,太低时产生电磁噪声较大。

实践应用中PWM波的频率在18kHz 左右效果最好。

经综合分析,本系统采用两片4位数值比较器4585和一片12位串行计数器4040组成了PWM信号发生电路。

两片比较器U3、U2的A组接4040计数输出Q2~Q9端,B组接单片微机的P1端口。

改变P1端口的输出值,可使PWM 信号的占空比产生变化,进行调速控制。

计数器4040的计数输入端CLK接单片机2051晶振的振荡输出XTAL2。

晶振选用18MHz时,经QO~Q2的8分频,Q2~Q9的256分频,产生的PWM波形的频率为17.6kHz,适合光耦及功率开关管的合理工作范围。

计数器4040每来8个脉冲,其输出Q2~Q9加1,当计数值小于或等于单片机P1端口输出值X时,U2的(A>B)输出端保持为低电平,当计数值大于X时U2的(A>B)输出端为高电平。

随着计数值的增加,Q2~Q9由全“1”变为全“O”时,(A>B)输出端又变为低电平,这样,在U2的(A>B)端得到PWM的信号,其占空比为(255-X/255)×100%,改变X值可改变PWM信号的占空比,进行直流电机的转速控制。

直流电机pwm调速的续流二极管

直流电机pwm调速的续流二极管

直流电机是工业生产中常见的电机之一,它通常以PWM(脉宽调制)方式进行调速。

而在PWM调速过程中,续流二极管扮演了重要角色。

本文将从直流电机的工作原理、PWM调速原理、续流二极管的作用和选择等方面进行详细介绍。

一、直流电机的工作原理直流电机是一种将电能转换为机械能的装置,它的工作原理基于洛伦兹力和带电粒子在磁场中受力的规律。

当直流电流通过电机的线圈时,产生的磁场与永磁体或者电磁铁产生的磁场相互作用,从而使得电机的转子产生力矩,从而驱动机械装置运转。

二、PWM调速原理PWM调速是通过改变电机输入的脉冲宽度来控制电机的平均电压和平均电流,从而改变电机的转速。

具体实现上,PWM调速是将直流电源高频开关,使得电机在分时段内接收到占空比不同的电压脉冲,从而实现调速。

三、续流二极管的作用在PWM调速过程中,电机的正负半周各有一个脉冲开关管,分别为一组导通和一组关断。

当开关管关断时,直流电机线圈中的电流不能突然中断,否则会产生电感压降。

为了避免电感压降引起的反冲电压,需要在开关管关断时,让电流有一条回路可以继续流动,这就是续流二极管的作用。

四、续流二极管的选择续流二极管应具有较快的反向恢复时间,这样才能在开关管关断瞬间尽快导通,避免电感压降引起的反冲电压。

续流二极管的电流和电压等参数也需要根据具体的电机工作条件来选择。

五、总结直流电机的PWM调速是一种常见的调速方式,而续流二极管在PWM调速过程中的作用不可忽视。

正确选择合适的续流二极管,对电机的稳定性和性能有着重要影响。

希望本文对读者对直流电机的PWM 调速和续流二极管有所帮助。

六、续流二极管的工作原理续流二极管在PWM调速过程中,起到了保护开关管和电机的作用。

在电机线圈中的电流无法突然中断的情况下,如果没有合适的续流二极管,就会导致电感压降产生反冲电压,这样会对开关管和电机造成不良影响,甚至损坏设备。

续流二极管的工作原理主要是利用其具有的快速反向恢复时间和导通特性来形成一个回路,让电流有一条通路继续流动,从而避免反冲电压的产生。

1-3 直流电动机的脉宽调制(PWM)调速

1-3 直流电动机的脉宽调制(PWM)调速

若VT1关断时间长,在t=t2时,电枢电流ia衰减 到零,那么在电动机内电势Ea的作用下,VT2导通, 电枢电流ia 将沿着相反的方向从B点流入A点,电机 进入能耗制动。通过控制VT2的时间间隔可以控制电 机的制动转矩 注意:在VT1重新导通之间,必须先关闭VT2, 让电枢电流经过VD1续流,电机短时进入再生制动状 态,否则在VT2还没有完全关断之前就让VT1导通, 电源经过VT2、VT1直接短路,损坏开关元件。
1、单极性脉宽调制方式 系统输出电压UA的极性是通过一个控制电压Uc 来改变的。 Uc为正,VT1与VT2交替导通,VT4一直导通, VT3关断,此时,B点总是为正,A点总是为负 Uc为负,VT3与VT4交替导通,VT2一直导通, VT1关断,此时,B点总是为负,A点总是为正
工作原理: Uc为正时 0<t<t1时,VT1导通,VT2关断,若Us>Ea, 电枢电流经VT1、VT4从B流到A,电机处在电动 机状态。 在t1<t<T时,VT1关闭,VD2与VT4续流,电枢 电流方向不变,电机仍处在电动机状态。 若在t1<t<T期间的某一时刻t2电枢电流衰减到 零,那么在t2<t<T期间,Ea使VT2导通,电枢电 流反向,经VT2、VD4从A流到B,电机进入能耗 制动状态 若Ea>Us,在VT2关断期间,电枢电流经VD1 和VD4输回电网,电机作再生制动 Uc为负时,原理与此类似,电机反向
如果电流连续,则电机始终处于电动状态 若在t1<t<T期间的某一时刻t2电枢电流衰减到 零,那么在t2<t<T期间,Us和Ea共同作用,使 VT2、VT3导通,电枢电流反向,经VT2、VT3从A 流到B,电机进入反接制动状态 在VT1、VT4再次导通之前,必须关断VT2、 VT3,电枢电流VD1、VD4续流,电机进入再生制 动

直流电机的PWM电流速度双闭环调速系统课程设计

直流电机的PWM电流速度双闭环调速系统课程设计

电力拖动课程设计题目:直流电机的PWM电流速度双闭环调速系统姓名:学号:班级:指导老师:课程评分:日期目录一、设计目标与技术参数二、设计基本原理(一)调速系统的总体设计(二)桥式可逆PWM变换器的工作原理(三)双闭环调速系统的静特性分析(四)双闭环调速系统的稳态框图(五)双闭环调速系统的硬件电路(六)泵升电压限制(七)主电路参数计算和元件选择(八)调节器参数计算三、仿真(一)仿真原理(含建模及参数)(二)重要仿真结果(目的为验证设计参数的正确性)四、结论参考文献附录1:调速系统总图附录2:调速系统仿真图一、设计目标与技术参数直流电机的PWM电流速度双闭环调速系统的设计目标如下:额定电压:U N=220V;额定电流:I N=136A;额定转速:n N:=1460r/min;电枢回路总电阻:R=0.45Ω;电磁时间常数:T l=0.076s;机电时间常数:T m=0.161s;电动势系数:C e=0.132V*min/r;转速过滤时间常数:T on=0.01s;转速反馈系数α=0.01V*min/r;允许电流过载倍数:λ=1.5;电流反馈系数:β=0.07V/A;电流超调量:σi≤5%;转速超调量:σi≤10%;运算放大器:R0=4KΩ;晶体管PWM功率放大器:工作频率:2KHz;工作方式:H型双极性。

PWM变换器的放大系数:K S=20。

二、设计基本原理(一)调速系统的总体设计在电力拖动控制系统的理论课学习中已经知道,采用PI调节的单个转速闭环直流调速系统可以保证系统稳定的前提下实现转速无静差。

但是,如果对系统的动态性能要求较高,例如要求快速起制动,突加负载动态速降小等等,单闭环调速系统就难以满足需要。

这主要是因为在单闭环调速系统中不能随心所欲的控制电流和转矩的动态过程。

如图2-1所示。

图2-1 直流调速系统启动过程的电流和转速波形用双闭环转速电流调节方法,虽然相对成本较高,但保证了系统的可靠性能,保证了对生产工艺的要求的满足,既保证了稳态后速度的稳定,同时也兼顾了启动时启动电流的动态过程。

PWM直流电机调速

PWM直流电机调速

PWM直流电机调速摘要本文首先简要介绍了直流小电机的实行方案最终选择方案一作为实施方案;然后介绍了PWM相关的原理脉冲宽度调制(PWM)是英文“Pulse Width Modulation”的缩写,简称脉宽调制。

它是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术,广泛应用于测量,通信,功率控制与变换等许多领域。

脉冲宽度调制(PWM)是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。

通过高分辨率计数器的使用,方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。

之后详细设计了基于MCS-51 单片机的直流小电机PWM调速的系统硬件电路以及各电路硬件说明目前单片机渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。

导弹的导航装置,飞机上各种仪表的控制,计算机的网络通讯与数据传输,工业自动化过程的实时控制和数据处理,广泛使用的各种智能IC卡,民用豪华轿车的安全保障系统,录象机、摄象机、全自动洗衣机的控制,以及程控玩具、电子宠物等等,这些都离不开单片机。

更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。

因此,单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。

单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域,;最后是实现直流小电机PWM直流调速系统软件设计,附录有相关的系统源程序。

关键词PWM,单片机,直流电机AbstractThis article first briefly introduced as soon as directs current the small electrical machinery to implement the plan the selection scheme to take the implementation plan finally; Then introduced the PWM related principle The pulse width modulation (PWM) is English “Pulse Width Modulation” abbreviation, abbreviation pulse-duration modulation. It is loses using microprocessor's digit carries on the control to the analogous circuit one kind of very effective technology, widely applies in the survey, the correspondence, the power control and the transformation and so on many domains.the pulse width modulation (PWM) is one kind carries on the digital coding to the simulated signal level the method. Through the high resolution counter's use, the square-wave dutyfactor is modulated uses for to carry on to a concrete simulated signal level the code.; Afterward detailed design based on MCS-51 monolithic integrated circuit's direct-current small electrical machinery PWM velocity modulation system hardware electric circuit as well as various electric circuits hardware explanation; Finally is realizes directs current the small electrical machinery PWM cocurrent velocity modulation system software design, the appendix has the relatedsystem source program.key word:PWM monolithic integrated circuit direct current machine目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)第2章方案论证 (3)2.1总体方案论证 (3)2.2 PWM的基本工作原理 (5)2.3 直流电动机转速控制系统的工作原理 (5)2.4 PWM码简介及解码原理 (6)第3章系统硬件电路设计 (7)3.1电源电路设计 (7)3.2单片机最小应用系统的实现 (7)3.3 D/A转换接口电路设计 (10)3.3.1 DAC0832简介 (10)3.3.2 DAC0832与单片机的接口 (11)3.4功放电路 (12)3.4.1晶体三极管 (12)3.4.2基本放大电路的组成 (13)第4章系统软件电路设计 (14)4.1 软件实现方法 (14)4.2程序的基本组成 (14)4.2.1主程序设计 (14)4.2.2定时中断子程序设计 (15)结论 (20)致谢 (21)参考文献 (22)附录A (23)附录B (24)附录C (30)第1章绪论1.1 选题背景和目的直流电机脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation-简称PWM)调速产生于20世纪70 年代中期,最早用于自动跟踪天文望远镜、自动记录仪表等的驱动,后来由于晶体管器件水平的提高及电路技术的发展, PWM 技术得到了高速发展,各式各样的脉宽调速控制器,脉宽调速模块也应运而生,许多单片机也都有了PWM输出功能。

单片机课程设计PWM直流电动机调速控制系统方案

单片机课程设计PWM直流电动机调速控制系统方案

单片机原理及应用—— P W M直流电机调速控制系统概括直流电动机具有良好的启动性能和调速特性。

具有起动转矩大、调速平稳、经济大范围、调速容易、调速后效率高等特点。

本文设计的直流电机调速系统主要由51单片机、电源、H桥驱动电路、LED 液晶显示器、霍尔测速电路和独立按键组成的电子产品组成。

电源采用78系列芯片,采用PWM波方式实现电机+5V、+15V调速,PWM为脉宽调制,通过51单片机改变占空比实现。

通过独立的按键实现电机的启停、调速和转向的手动控制,LED实现测量数据(速度)的显示。

电机转速采用霍尔传感器检测输出方波,通过51单片机统计1秒内方波脉冲个数,计算电机转速,实现直流电机的反馈控制。

关键词:直流电机调速; H桥驱动电路; LED显示屏; 51单片机目录摘要2摘要错误!未定义书签。

目录3第 1 章引言41.1 概述41.2 国外发展现状41.3 要求51.4 设计目的及6第 2 章项目论证与选择72.1 电机调速模块72.2 PWM调速工作模式72.3 PWM脉宽调制方式错误!未定义书签。

2.4 PWM 软件实现错误!未定义书签。

第三章系统硬件电路设计83.1 信号输入电路83.2 电机PWM驱动模块电路9第 4 章系统的软件设计104.1 单片机选型104.2 系统软件设计分析10第 5 章 MCU 系统集成调试135.1 PROTEUS 设计与仿真平台错误!未定义书签。

18传统开发流程对比错误!未定义书签。

第一章简介1.1 概述现代工业的电驱动一般要求部分或全部自动化,因此必须与各种控制元件组成的自动控制系统相联动,而电驱动可视为自动电驱动系统的简称。

在这个系统中,生产机械可以自动控制。

随着现代电力电子技术和计算机技术的发展以及现代控制理论的应用,自动电驱动正朝着计算机控制的生产过程自动化方向发展。

以实现高速、高质量、高效率的生产。

在大多数集成自动化系统中,自动化电力牵引系统仍然是不可或缺的组成部分。

直流电机的PWM冲调速控制技术

直流电机的PWM冲调速控制技术

直流电机的PWM冲调速控制技术直流电机的PWM冲(宽度调变)调速控制技术为调节马达转速和方向需要对其直流电压的大小和方向进行控制。

目前,常用大功率晶体管脉宽调制(PWM)调速驱动系统和可控硅直流调速驱动系统两种方式。

可控硅直流(SCR)驱动方式,主要通过调节触发装置控制SCR 的导通角来移动触发脉冲的相位,从而改变整流电压的大小,使直流电机电枢电压的变化易平滑调速。

由于SCR本身的工作原理和电源的特点,导通后是利用交流过零来关闭的,因此,在低整流电压时,其输出是很小的尖峰值的平均值,从而造成电流的不连续性。

由于晶体管的开关响应特性远比SCR 好,因此前者的伺服驱动特性要比后者好得多。

所谓脉冲宽度调变(Pulse Width Modulate 简称 PWM)信号就是一连串可以调整脉冲宽度的信号。

脉宽调变是一种调变或改变某个方波的简单方法。

在它的基本形式上,方波工作周期(duty cycle)是根据输入信号的变化而变化。

在直流电机控制系统中,为了减少流经电机绕线电流及降低功率消耗等目的,常常使用脉冲宽度调变信号(PWM)来控制交换式功率组件的开与关动作时间。

其最常使用的就是借着改变输出脉冲宽度或频率来改变电机的转速。

图1 PWM 脉冲宽度调变信号图若将供应电机的电源在一个固定周期做ON及OFF的控制,则ON的时间越长,电机的转速越快,反之越慢。

此种ON与OFF比例控制速度的方法即称为脉冲宽度调变,ON的期间称为工作周期(duty cycle),以百分比表示。

若直流电机的供应电源电压为10伏特,乘以20%的工作周期即得到2伏特的输出至电机上,不同的工作周期对应出不同电压让直流电机转速产生不同的变化。

若直流电机的供应电源电压为10伏特,乘以20%的工作周期即得到2伏特的输出至电机上,不同的工作周期对应出不同电压让直流电机转速产生不同的变化。

PWM产生器方块图如下图所示,计数器采下数计数器与上数计数器的两种PWM讯号。

基于C51单片机的直流电机PWM调速控制(包含原理图及C源代码)

基于C51单片机的直流电机PWM调速控制(包含原理图及C源代码)

基于C51单片机的直流电机PWM调速控制--SQ这是最近一阶段自己学习所获,现分享与大家。

这里采用A T89C52单片机做主控制芯片,实现两路直流电机的PWM调速控制,另外还可以实现转向、显示运行时间、显示档位等注:考虑小直流电机自身因素,调速范围仅设有四级电路原理图:C语言程序源代码:/******************** 硬件资源分配*********************/数码管:显示电机状态(启停、正反、速度)、运行时间、是否转弯按键:K4 启动/暂停K3 正反转/转弯允许K2 加速/左转/运行时间清零K1 减速/右转/停止定时器:T0 数码管动态显示,输出PWMT1 运行时间记录********************************************************//*******主程序文件PWM.c******/#include <reg52.h>#include "Afx.h"#include "Config.c"#define CIRCLE 5 //脉冲周期//按键定义uchar key,key_tmp=0, _key_tmp=0;//显示定义uchar LedState=0xF0; //LED显示标志,0xF0不显示,Ox00显示uchar code LED_code_d[4]={0xe0,0xd0,0xb0,0x70}; //分别选通1、2、3、4位uchar dispbuf[4]={0,0,0,0}; //待显示数组uchar dispbitcnt=0; //选通、显示的位uchar mstcnt=0;uchar Centi_s=0,Sec=0,Min=0; //分、秒、1%秒//程序运行状态标志bit MotState=0; //电机启停标志bit DirState=0; //方向标志0前,1后uchar State1=-1;uchar State2=-1;uchar State3=0;uchar State4=-1;uchar LSpeed=0;uchar RSpeed=0;//其他uint RunTime=0;uint RTime_cnt=0;uint LWidth;uint RWidth; //脉宽uint Widcnt=1;uint Dispcnt;//函数声明void key_scan(void);void DisBuf(void);void K4(void);void K3(void);void K2(void);void K1(void);void disp( uchar H, uchar n );void main(void){P1|=0xF0;EA=1;ET0=1;ET1=1;TMOD=0x11;TH0=0xFC;TL0=0x66; //T0,1ms定时初值TH1=0xDB;TL1=0xFF; //T1,10ms定时初值TR0=1;Widcnt=1;while(1){key_scan();switch(key){case 0x80: K1(); break;case 0x40: K2(); break;case 0x20: K3(); break;case 0x10: K4(); break;default:break;}key=0;DisBuf();LWidth=LSpeed;RWidth=RSpeed;}}//按键扫描**模拟触发器防抖void key_scan(void){key_tmp=(~P3)&0xf0;if(key_tmp&&!_key_tmp) //有键按下{key=(~P3)&0xf0;}_key_tmp=key_tmp ;}//按键功能处理/逻辑控制void K4(void){if(State4==-1){State4=1;TR1=1;dispbuf[3]=1;LedState=0x00; //打开LEDMotState=1; //打开电机LSpeed=1;RSpeed=1; //初速设为1}else if(State4==1){State4=0;TR1=0;MotState=0; //关闭电机}else if(State4==0){MotState=1;if(State3==0){State4=1;TR1=1;}else if(State3==1){LSpeed=2;RSpeed=2;}}}void K3(void){if(State4==1)DirState=!DirState;if(State4==0){if(State3==0){State3=1; //可以转向标志1可以,0不可以TR1=1;dispbuf[3]=9;MotState=1;LSpeed=2;RSpeed=2;}else if(State3==1){State3=0;TR1=0;dispbuf[3]=0;MotState=0;}}}void K2(void){if(State4==1&&LSpeed<4&&RSpeed<4){LSpeed++;RSpeed++;}else if(State4==0){if(State3==0){//State4=-1;//LedState=0xF0;MotState=0;Sec=0;Min=0;}else if(State3==1&&LSpeed<4&&RSpeed<4){//TurnState=0;LSpeed=2;RSpeed++;}}}void K1(void){if(State4==1&&LSpeed>1&&RSpeed>1){LSpeed--;RSpeed--;}else if(State4==0){if(State3==0){State4=-1;LedState=0xF0;MotState=0;}else if(State3==1&&LSpeed<4&&RSpeed<4){//TurnState=1;LSpeed++;RSpeed=2;}}}//显示预处理void DisBuf(void){if(RTime_cnt==100){Sec++;RTime_cnt=0;}if(Sec==60){Min++;Sec=0;}if(State4==1){dispbuf[0]=Sec%10;dispbuf[1]=Sec/10;dispbuf[2]=Min;if(!DirState) //正转dispbuf[3]=LSpeed;if(DirState) //反转dispbuf[3]=LSpeed+4;}if(State4==0){if(State3==0){dispbuf[0]=Sec%10;dispbuf[1]=Sec/10;dispbuf[2]=Min;dispbuf[3]=0;}if(State3==1){dispbuf[0]=RSpeed;dispbuf[1]=LSpeed;dispbuf[2]=Min;dispbuf[3]=9;}}}//LED驱动void disp( uchar H, uchar n ){P1=n;P1|=LedState ;P1|=LED_code_d[H];}//T0中断**显示/方波输出void Time_0() interrupt 1{TH0=0xFC;TL0=0x66;Widcnt++;Dispcnt++;//电机驱动/方波输出if(Widcnt>CIRCLE){Widcnt=1;}if(Widcnt<=LWidth)LMot_P=!DirState&&MotState;elseLMot_P=DirState&&MotState;LMot_M=DirState&&MotState;if(Widcnt<=RWidth)RMot_P=!DirState&&MotState;elseRMot_P=DirState&&MotState;RMot_M=DirState&&MotState;//显示if(Dispcnt==5){disp(dispbitcnt,dispbuf[dispbitcnt]);dispbitcnt++;if(dispbitcnt==4){dispbitcnt=0;}Dispcnt=0;}}//T1中断**运行时间void Time_1() interrupt 3{TH1=0xDB;TL1=0xFF;RTime_cnt++;}/******配置文件Afx.h******/#ifndef _AFX_#define _AFX_typedef unsigned char uchar;typedef unsigned int uint;typedef unsigned long ulong;#endif/******IO配置文件Config.c******/#ifndef _Config_#define _Config_#include "Afx.h"#include <reg52.h>//显示定义sbit led=P3^2;//电机引脚定义sbit LMot_P=P2^2; sbit LMot_M=P2^3; sbit RMot_P=P2^0; sbit RMot_M=P2^1;#endif。

PWM直流电机调速实验报告

PWM直流电机调速实验报告
2.对象模块(PWM电机调速模块)工作原理
直流电机PWM调速模块由测速电路和PWM调速电路两部分组成。模块的电源由接口总线引入。本模块使用的电机为5V直流电机。
1)电机测速部分
①直流电机测速原理介绍
电机测速部分由光电开关完成,电机带动一个周边均匀分布圆孔的金属圆盘,当电机转动时,圆盘跟着一起转动。光源发出的光通过圆孔照射到光电器件上,当圆孔随着电机轴转动时,光电开关可以输出和圆孔数目相同的脉冲,从而测得转速。
3.观察直流电机转速,一段时间后控制在程序设定的值30转/S的左右。
三、实验原理图
四、实验原理
1.PWM的调速原理
PWM调速是通过改变输出脉冲的占空比,从而改变电机转速的一种调速方法。PWM调速分为单极性和双极性两种。在单极性方式下,电机的转动方向不变,改变的只是转速;而在双极性方式下,电机的转动方向和转速都是可变的。本实验是单极性控制,其基本原理如下:
shortdelay(PWMH);
PWM=0;//turn off电机
shortdelay(PWML);
}
}
五、实验结论及讨论
本实验成功实现了直流电机转速的控制,转速设定值为30r/s,通过数码管显示出当前转速,和设定值,利用脉宽调制原理对电机转速进行间接控制。
本实验实现了通过PWM方法使输出电压改变从而改变直流电机转速的目标,并且电机的转速可以显示出来。因此,本实验既达到了动态调节电机转速,又实现了实时检测电机运转情况。
机电一体化实验报告
题目:
PWM直流电机调速实验
学生姓名:
学号:
指导教师:
张友旺
学院:
机电工程学院
专业班级:
机械1604班
日期2019年12月

直流电机PWM调速

直流电机PWM调速

直流电机转速的PWM控制测速王鹏辉姬玉燕摘要本设计采用PWM的控制原理来完成对直流电机的正转、反转以及其加速、减速过程的控制,在此过程中是通过单片机的定时器加上中断的方式产生不同时长的高低电压脉冲信号来完成。

并通过霍尔传感器对直流电机的转速进行测定,最后将实时测定的转速数值1602液晶屏上。

关键词:PWM控制直流电机霍尔传感器 1602液晶显示屏 L298驱动一、设计目的:了解直流电机工作原理,掌握用单片机来控制直流电机系统的硬件设计方法,熟悉直流电机驱动程序的设计与调试,能够熟练应用PWM方法来控制直流电机的正反转和加减速,提高单片机应用系统设计和调试水平。

1.1系统方案提出和论证转速测量的方案选择,一般要考虑传感器的结构、安装以及测速范围与环境条件等方面的适用性;再就是二次仪表的要求,除了显示以外还有控制、通讯和远传方面的要求。

本说明书中给出两种转速测量方案,经过我和伙伴查资料、构思和自己的设计,总体电路我们有两套设计方案,部分重要模块也考虑了其它设计方法,经过分析,从实现难度、熟悉程度、器件用量等方面综合考虑,我们才最终选择了一个方案。

下面就看一下我们对两套设计方案的简要说明。

1.2 方案一:霍尔传感器测量方案霍尔传感器是利用霍尔效应进行工作的?其核心元件是根据霍尔效应原理制成的霍尔元件。

本文介绍一种泵驱动轴的转速采用霍尔转速传感器测量。

霍尔转速传感器的结构原理图如图3.1, 霍尔转速传感器的接线图如图3.2 。

传感器的定子上有2 个互相垂直的绕组A 和B, 在绕组的中心线上粘有霍尔片HA 和HB ,转子为永久磁钢,霍尔元件HA 和HB 的激励电机分别与绕组A 和B 相连,它们的霍尔电极串联后作为传感器的输出。

图3.1 霍尔转速传感器的结构原理图方案霍尔转速传感器的接线图缺点:采用霍尔传感器在信号采样的时候,会出现采样不精确,因为它是靠磁性感应才采集脉冲的,使用时间长了会出现磁性变小,影响脉冲的采样精度。

直流电机调速pwm的原理

直流电机调速pwm的原理

直流电机调速pwm的原理
直流电机调速PWM(脉宽调制)的原理是通过改变电机供电
电压的占空比来实现电机的转速调节。

PWM调速技术通过以
一定的周期(周期时间T)将电源电压以脉冲的形式施加给电机,其中脉冲的宽度(脉宽)决定了每个周期内电源对电机的供电时间比例。

在PWM调速中,周期时间(T)和脉宽时间(Ton)与占空
比(Duty Cycle)之间的关系可以表示为:
占空比(D)= Ton / T
通过改变占空比D的大小,可以控制每个周期中电机所接收
到的有效电压信号的时间比例。

当占空比D变小时,电机接
收到的有效电压时间减少,电机的平均输入功率减小,从而降低转速;反之,当占空比D增大时,电机接收到的有效电压
时间增加,电机的平均输入功率增加,从而提高转速。

实现PWM调速的关键是通过开关器件控制电源电压的开关状
态来实现脉冲信号的生成和调节。

常见的开关器件包括晶体管和MOS管。

通过控制开关器件的导通和截止,可以控制电源
电压的施加和切断。

同时,PWM调速还需要一个控制电路来根据需要改变占空比。

控制电路通常是由微处理器、单片机或专用的PWM芯片来实现,它可以根据不同的控制需求,调整占空比大小,并将相应的控制信号发送给开关器件。

总体而言,直流电机调速PWM的原理是通过改变电机供电电压的占空比来控制电机的转速。

通过控制器件的开关状态和相应的控制电路,可以实现对占空比的调节,从而完成电机的调速操作。

直流电机PWM调速控制系统设计

直流电机PWM调速控制系统设计

直流电机PWM调速控制系统设计一、引言直流电机是一种常见的电动机,广泛应用于工业生产中的机械传动系统。

为了实现对直流电机的调速控制,可以采用PWM(脉宽调制)技术。

PWM调速控制系统通过控制脉冲宽度的变化来调整输出信号的平均电压,从而改变电机的转速。

本文将详细介绍直流电机PWM调速控制系统的设计原理、电路设计和控制算法等方面。

二、设计原理1、PWM调制原理PWM调制是一种通过改变脉冲宽度来控制平均电压的技术。

在PWM调速控制系统中,主要是通过改变脉冲的占空比来改变输出信号的平均电压,从而调整电机的转速。

2、直流电机调速原理直流电机的转速与电源电压成正比,转速调节的基本原理是改变电机的供电电压。

在PWM调速控制系统中,通过改变PWM信号的占空比,即每个周期高电平的时间占总周期时间的比例,来改变电机的供电电压,从而控制电机的转速。

三、电路设计1、输入电源电压变换电路为了适应不同的输入电源电压,需要设计输入电源电压变换电路。

该电路的功能是将输入电源电压通过变压器等元件进行变压或变换,使其适应电机的工作电压要求。

2、PWM信号发生电路PWM信号发生电路主要是负责产生PWM信号。

常用的PWM信号发生电路有555定时器电路和单片机控制电路等。

3、驱动电路驱动电路用于控制电机的供电电压。

常见的驱动电路有晶闸管调压电路、MOSFET驱动电路等。

通过改变驱动电路的控制信号,可以改变电机的转速。

四、控制算法在PWM调速控制系统中,需要设计相应的控制算法,来根据系统输入和输出变量进行调速控制。

常见的控制算法有PID控制算法等。

PID控制算法是一种经典的控制算法,通过对系统的误差、误差变化率和误差积分进行综合调节,来控制输出变量。

在PWM调速控制系统中,可以根据电机的转速反馈信号和设定转速信号,计算出误差,并根据PID 控制算法调节PWM信号的占空比,从而实现对电机转速的精确控制。

五、系统实现根据上述设计原理、电路设计和控制算法,可以实现直流电机PWM调速控制系统的设计。

直流电机调速器_PWM原理分析

直流电机调速器_PWM原理分析

直流电机调速器_PWM原理分析直流电动机脉宽调制(PWM)控制器UC3637用于控制开环或闭环直流电动机速度或位置,其内部产生1路模拟误差电压信号,并输出2路PWM脉冲信号,这2路PWM脉冲信号与误差电压信号的幅值成正比,并与其极性相关,因此构成双向调速系统,实现PWM双输出,驱动电流能力为100mA,该器件还具有限流保护、欠电压封锁及温度补偿等特点。

而驱动集成电路IR2110对PWM信号具有自举功能。

有2路完全独立的高保真输入输出通道,且这2路通道具有开通慢、关断快的防桥臂直通的互锁功能,可使电路可靠工作。

这里采用UC3637和IR2110设计一种直流电动机PWM开环控制电路,并与计算机控制系统相结合,实现对某种舵系统直流电动机的控制,进而验证该电路的正确性。

2 PWM开环控制电路该电路设计控制系统的目标是在计算机不同的给定信号下,电动机可快速达到指定位置,以满足系统性能要求。

控制原理框图如图1所示。

被控直流电动机M的转速由测速发电机G测得,测速发电机所测得的转速信号经A/D转换后的数字信号在计算机中与给定信号相比较,再经计算后输出数字控制信号,经D/A转换变为模拟信号送至UC3637的脉宽信号产生电路,从而实现对直流电动机的速度控制。

图2为基于UC3637的直流电动机PWM控制电路,该电路分为4部分:脉宽信号产生电路、自举驱动电路、主电路、保护电路。

该电路产生5~10 V的阈值电压,分别将U2=10 V接引脚1,U1=5V接引脚3,这样三角波就在5~10 V内变化,即电容CT连接的引脚2电压在5~10V内变化。

UK是从计算机输出经数模转换得到的电压,其范围为-10~+lO V,而UC3637需要5~10V的控制电压接引脚9和11,控制输出端的占空比。

利用R2~R5对控制电压UK进行电平转换,令R2=10 kΩ、R3=18kΩ、R5=20 kΩ,当UK=-1 0 V时,应有UR=5 V,由电路分流可以获得:代入数据解得,R4=2 kΩ。

无刷直流电机工作原理及PWM调速

无刷直流电机工作原理及PWM调速
永磁材料的去磁曲线表示永
磁材料被完全磁化后无外励
磁时的 B—H关系。
华北电力大学 电机教研室
《电机学》
§25-1永磁材料及其特性参数

永磁材料分类 常用的永磁材料有铝镍钴(AlniCo)、钡铁氧体 (Ba-Ferrite)和锶铁氧体(Sr-Ferrite)、钐钴 (SmCo 2∶17 型和SmCo 1∶5 型)和钕铁硼 (NdFeB),这是按发明的先后顺序排列的; 若按年产吨位排列则为:铁氧体、钕铁硼、铝镍 钴、钐钴;若按销售额排列则为:铁氧体和钕铁 硼并列第一,然后是钐钴、铝镍钴。

无刷直流电机的构成
无刷直流电机包括:直流电源,永磁电机,电子换向 电路(逆变器),转子位置检测,电流换向控制。
华北电力大学 电机教研室
《电机学》
§25-2 无刷直流电机的工作原理

永磁电机
表面磁钢结构的永磁电机
内永磁结构的永磁电机
分数槽绕组的永磁电机
华北电力大学 电机教研室
《电机学》
§25-2 无刷直流电机的工作原理
华北电力大学电机教研室电机学无刷直流电机的pwm调速252无刷直流电机的工作原理pwmon模式调制方法示意图华北电力大学电机教研室电机学无刷直流电机的pwm调速252无刷直流电机的工作原理onpwm模式调制方法示意图华北电力大学电机教研室电机学无刷直流电机的pwm调速252无刷直流电机的工作原理pwmonpwm模式调制方法示意图华北电力大学电机教研室电机学无刷直流电机的pwm调速252无刷直流电机的工作原理通过调整pwm的占空比调节加在电机绕组上的电压的大小可以实现像直流电机一样调速性能
华北电力大学 电机教研室
《电机学》
§25-2 无刷直流电机的工作原理

PWM直流电机调速器

PWM直流电机调速器

PWM直流电机调速器脉宽调制的全称为:Pulse WidthModulator、简称PWM、由于它的特殊性能、常被用于直流负载回路中、灯具调光或直流电动机调速、HW-1020型调速器、就是利用脉宽调制(PWM)原理制作的马达调速器、PWM调速器。

PWM不是调节电流的.PWM的意思是脉宽调节,也就是调节方波高电平和低电平的时间比,一个20%占空比波形,会有20%的高电平时间和80%的低电平时间,而一个60%占空比的波形则具有60%的高电平时间和40%的低电平时间,占空比越大,高电平时间越长,则输出的脉冲幅度越高,即电压越高.如果占空比为0%,那么高电平时间为0,则没有电压输出.如果占空比为100%,那么输出全部电压.所以通过调节占空比,可以实现调节输出电压的目的,而且输出电压可以无级连续调节.直流调速器HW-A-1020型(DC12v24v电压通用型)调速器、工作原理:是通过改变输出方波的占空比使负载上的平均电流功率从0-100%变化、从而改变负载、灯光亮度/电机速度。

利用脉宽调制(PWM)方式、实现调光/调速、它的优点是电源的能量功率、能得到充分利用、电路的效率高。

例如:当输出为50%的方波时,脉宽调制(PWM)电路输出能量功率也为50%,即几乎所有的能量都转换给负载。

而采用常见的电阻降压调速时,要使负载获得电源最大50%的功率,电源必须提供71%以上的输出功率,这其中21%消耗在电阻的压降及热耗上。

大部分能量在电阻上被消耗掉了、剩下才是输出的能量、转换效率非常低。

此外HW-A-1020型调速因其采用开关方式热耗几乎不存在、HW-A-1020型调速在低速时扭矩非常大、因为调速器带有自动跟踪PWM、另外采用脉宽调制(PWM)方式、可以使负载在工作时得到几乎满电源电压、这样有利于克服电机内在的线圈电阻而使电机产生更大的力矩率。

接线方式:HW-A-1020型调速器有三个接线端、具体接线方法请参考文字叙述如下。

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直流电机
PWM调速
脉冲宽度调制 - Pulse Width Modulation
• 利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的 一种非常有效的技术 • 应用:测量、通信、功率控制与变换
PWM
V T T/2
0
t
PWM
PWM变换器和PWM-M系统开环机械特性 脉宽调制原理
脉冲宽度调制(PWM)是通过功率管的开关作用,将恒定 直流电压转换成频率一定,宽度可调的方波脉冲电压,通过 调节脉冲电压的宽度而改变输出电压平均值的一种功率变换 技术。由脉宽调制器向电机供电的系统称为脉宽调速系统, 简称PWM-M调速系统。
(二)可逆PWM变换器 其主电路结构有H型,T型等,常用H型变换器,它由4个 电力晶体管和 4个续流二极管组成桥式电路。在控制方式上 分双极式、单极式和受限单极式三种。着重分析双极式H型 PWM变换器,然后再简要说明其它方式的特点。 1、双极式可逆PWM变换器
+
Us
(1)构成特点 4个VT的基极驱动分两组。 VTl 和 VT4 同时导通和关断,
n0
U s
Ce
调速系统的空载转速,与占空比成正比;
n
Id R 负载电流造成的转速降。 Ce
9
2、有制动作用的PWM变换器 (1)电路组成 需制动时须有反向电流-id的通路,应设置控制反向的第 二个电力晶体管,形成VT1和VT2交替开关的电路,如图(a) 所示。电路由VT1和VT2,VD1和VD2组成。VT1是主管,起 控制作用;VT2是辅助管,构成电机的制动电路。
8
Ud
ton U s U s T
图3-2(b)中绘出了电枢的脉冲端电压ud、平均电压Ud和 电枢电流id的波形。id 是脉动的。因开关频率较高,电流脉 动幅值不会很大,影响到转速n和反电动势E的波动就更小了。
电压平衡方程 机械特性方程
Ud E Id R
n E U s I d R n0 n Ce Ce Ce
ub1 U b2
VD1
VT2
VD 2
U b1 U b2
3 2 0
+
VT1
VD 2
VT1
U b2
VD1
E M +
t
Ud E id
0
VT2
1
VT1
U b1
U i d Us
U i Us d
0
4
C Us +
(a)
ton
4
0
1
2
1
T (b)
ton
t
(
(2)工作原理
VT1 和 VT2 的驱动电压 Ub1=-Ub2 ,电动运行时,正脉冲比负 脉冲宽,平均电流为正值,一个周期内分两段变化。 在 0≤t<ton期间, Ub1 为正, VT1饱和导通; Ub2为负, VT2截 止。Us加到电枢两端,电流id 沿图中的回路1流通。有
7
Ub
0
t
Ub ud
VT
M
Us
+ ~
ud ,id
Us
ud Ud E id tonT
C
VD (a)
0
id
t
(a) 原理图 (b)电压和电流波形 图 4-24 简单的不可逆 PWM这换器
(2)工作原理
VT的基极由脉宽可调的电压Ub驱动。在一个周期内,当 0≤t<t0n时,Ub为正,VT饱和导通,Us通过VT加到电枢端。 t0n≤t<T时,Ub为负,VT截止,电枢失去电源,经VD续流。 电机得到的平均端电压为:
17
did2 Rid2 L E0 dt
如在电动运行中要降低转速,则应使 Ub1的正脉冲变窄,
负脉冲变宽,从而使 Ud降低,由于惯性作用,转速和反电势 还来不及变化,造成E>Ud。这时希望VT2能发挥作用。 制动过程分析: ①在ton≤t<T阶段。由于Ub2变正,VT2导通,E-Ud产生反向 电流-id沿回路3通过VT2流通,产生能耗制动,直到t=T止。 ②在T≤t<T+ton阶段。VT2截止,-id沿回路4通过VD1续流, 对电源回馈制动,同时在VD1上的压降使VT1不能导通。 ③结论:在整个制动状态中,VT2、VD1轮流导通,而VT1 始终截止,电压和电流波形示于图3-3(c)。反向电流的制动 作用使电机转速下降,直到新的稳态。
+
图3-1 PWM-M调速系统 (a)系统原理图 (b)输出电压波形
VT
ud
Id
Us Ud
M
Us
VD (a)
Ud
0
-
ton
toff
T
t
(b)
假定VT先导通ton,这期间电源电压全部加到电枢上,然后关断toff,电枢失去电源,
经VD续流。如此周而复始,则电枢端电压波形如图3-1( b )所示。电机电枢端电压 的平均值为:
④结论:双极式可逆 PWM 变换器的电流波形和不可逆但有制动电流通路的 PWM变换器差不多。 怎样才能反映出“可逆”的作用呢?这要视正、负脉冲电压的宽窄而定。 当正脉冲较宽时,ton>T/2,则电枢两端的平均电压为正,电机正转。 当正脉冲较窄时,ton<T/2,平均电压为负,电机反转。 当正、负脉冲宽度相等,ton=T/2,平均电压为零,电动机停止。 图3-5所示的电压、电流波形都是在电动机正转时的情况。
VT1
VD1
U b1
1
VD3
VT3
驱 动 电 压 Ub1=Ub4 ; VT2 和 VT3 同 时 动 作 , 驱 动 电 压 U b2=Ub3=-Ub1。波形于图3-5。
VT2
A
VD 2
M
U b3
B
VD 4
VT4
U b4
U b2
2
图3-4
双极式H型PWM变换器电路
(2)工作原理
①当0≤t<ton时,Ub1和Ub4为正,晶体管VT1和VT4饱和导 通,而 Ub2 和 Ub3 为负, VT2 和 VT3 截止。这时 +Us 加在电枢 AB两端,UAB=US,电枢电流id沿回路1流通。 ②当ton≤t<T 时,Ub1和Ub4变负,VT1和VT4截止;Ub2、 Ub3 变正,但 VT2 、 VT3 并不能立即导通,因在电枢电感释 放储能的作用下,id沿回路2经VD2,VD3续流, VD2、 VD3 上的压降使 VT2 和 VT3 的 c-e 端承受反压,这时 UAB=-US 。 UAB 在一个周期内正负相间,双极式 PWM 变换器的特征, 其电压、电流波形示于图3-5。
14
U b1 U b4
0
VD 2 VD VT VT1 VD2 VD 3 1 3 VT4 VT4 t on T
t
U b2 U b3
0
U AB
U s
t
0
-5 1 1 2 2 3 4 1 1
id1 id2
id
0
t
双极式PWM变换器 电压和电流波形
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③UAB 的正、负变化,使电流存在两种情况,如图 3-5 中 的id1和id2。 id1 相当于负载较重情况,平均电流大,在续流阶段电流 仍维持正方向,电机始终工作在电动状态。 id2 相当于负载很轻的情况,平均电流小,在续流阶段电 流很快衰减到零,于是VT2和VT3的c-e两端失去反压,在(Us)和电枢反电势的合成作用下导通,电枢电流反向,沿回 路3流通,电机处于制动状态。同理,在0≤t<ton期间,负载 轻时,电流也有一次倒向。
did1 U s Rid1 L E dt
在ton≤t<T 期间,Ub1和Ub2都变极性,VT1截止,但VT2却不
能导通,因 id 沿回路 2 经 VD2 续流,在 VD2 两端产生的压降给 VT2 施加了反压。实际上是 VT1 、 VD2 交替导通,而 VT2 始终 不通,其电压和电流波形如图3-3(b)所示。此时,有
t on 1 ton ton Ud Usdt Us US US T 0 t on t off T

t on ton t on t off T
为PWM的占空比。改变
改变占空比的方法
可调压,实现电机调速。
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二、脉宽调制变换器
PWM变换器分:不可逆和可逆两类。 可逆变换器分:双极式、单极式和受限单极式多种。 (一)不可逆PWM变换器 1、无制动作用的PWM变换器 (1)电路组成 图3-2所示为变换器的主电路原理图。采用全控型的GTR 代替半控型的晶闸管,电源电压 Us 为不可控整流电源,采 用大电容C滤波,VD在VT关断时为电枢提供续流回路。
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