实验(1)PWM电机调速实验报告

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实验(1)PWM电机调速实验报告

实验(1)PWM电机调速实验报告

PWN fe机调速班级:09 应电(5)班姓名:学号:0906020122指导老师时间:2011 年10月20 日目录一、实验名称 (2)二、实验设计的目的和要求 (2)三、预习要求 (2)四、电路原理图 (4)五、电路工作原理 (4)六、PCB图 (5)七、实验结果 (6)八、实验中出现的问题以及解决方法 (13)九、实验心得 (13)十、参考文献 (14)十一、元件清单 (14)、实验名称:PWN fe机调速、实验设计的目的和要求1)学习用LM339内部四个电压比较器产生锯齿波、直流电压、PWM脉宽;2)掌握脉宽调制PWM控制模式;3)掌握电子系统的一般设计方法;4)培养综合应用所学知识来指导实践的能力;5)掌握常用元器件的识别和测试,熟悉常用仪表,了解电路调试的基本方法进一步掌握制版、电路调试等技能。

、预习要求3.1关于LM339器件的特点和一些参数1)电压失调小,一般是2mV2)共模范围非常大,为0v到电源电压减1.5v ;3)他对比较信号源的内阻限制很宽;4) LM339 vcc电压范围宽,单电源为2-36V,双电源电压为土1V - ± 18V;5)输出端电位可灵活方便地选用;6)差动输入电压范围很大,甚至能等于vcc。

3.2分析PWM电机调速电路的系统组成原理,画出每一级电路输出的波形1) 由1、6、7管脚构成的电压比较器,通过RC积分电路调节可调变阻器R5(203),产生锯齿波2) 由8、9、14管脚构成的比较器,通过8管脚接入前一个比较器1管脚产生的锯齿波信号与调节R7(103)取样得到的9管脚电压做比较通过比较器14管脚输出的是PWM脉宽3) PWM电机调速电路中有两个三极管,是具有耦合放大作用的4) 另外电路中的输入4、5管脚和10、11管脚的两个电压比较器在整个电路中具有欠压保护和过流保护四、电路原理图图4-1 PWM电机调速原理图五、电路工作原理直流电机的PW碉速原理是通过调节驱动电压脉冲宽度的方式,并与电路中一些相应的储能元件配合,改变了输送到电枢电压的幅值,从而达到改变直流电机转速的目的。

直流电机PWM调速课程设计报告

直流电机PWM调速课程设计报告

摘要在社会生活和生产中,常常需要改变电机的转速和转向。

通过改变电机回路中的电阻来改变电机转速;通过改变电机接到电源的正负极来改变电机的转向不失为一种简单易行、成本低廉的方法。

但是这种方法效率低、机械特性软、不能得到较宽和平滑的调速性能。

本文利用555芯片以及少量外部元件组成的占空比可调的多谐振荡器,输出PWM信号,接到L298电机驱动芯片,来驱动直流电机。

通过控制输出信号的占空比来控制电机的转速,而电机的转向可以通过双刀双掷开关控制L298芯片5和7引脚的高低电平输入来控制。

实验表明,占空比的调节范围为0%~95%,电机转速可以从零开始逐渐调快,转向可通过单刀双掷开关随意控制,达到了预期的目标。

本设计为直流电机的调速提供了一种简易的方法,同时获得了较宽和平滑的调速性能。

关键词:PWM;占空比;调速;多谐振荡器目录摘要 (I)目录 (II)第1章绪论 (1)1.1 直流电机调速起源 (1)1.2直流电机调速发展概况 (1)1.3 研究方案 (1)第2章预备知识 (2)2.1 555定时器 (2)2.2 L298驱动芯片 (4)2.3理论分析 (6)第3章系统组成及工作原理 (7)3.1系统组成 (7)3.2工作原理 (7)第4章电路设计方案 (11)第5章调试结果与分析 (13)结论 (15)参考文献 (16)附录 (17)第1章绪论1.1 直流电机调速起源自从电动机发明那天起,电动机的调速问题就成为人们思考的问题。

电动机被发明之后,被迅速用于人们的衣行住行当中,生产生活都离不开它。

电动车是生活最常见的运用电动机的例子,在电动车行驶过程中,由于路况的不断变化,经常需要调节电动机的速度来调节电动车的速度。

除此之外,医学领域、农业领域、工业领域,甚至是高新科技领域都离不开电动机,而且需要极其平滑细腻的调速性能,可见电动机调速是非常重要的。

随着科技的发展,人们掌握了越来越多的调速方法,方法也不断升级优化。

小直流电机调速实验报告

小直流电机调速实验报告

小直流电机调速实验报告【前言】小直流电机调速是电动机控制的基础,也是电力电子技术中的一个重要实验项目,本实验通过对小直流电动机调速系统的搭建和调试,了解电力电子技术在电动机控制中的应用,提高学生对电动机控制的认识和理解。

【实验目的】1. 熟悉小直流电动机的电路结构和性能特点;2. 掌握控制小直流电机转速的方法;3. 学会使用单相可控硅控制直流电机;4. 掌握直流电动机调速原理及其控制策略;5. 了解直流电动机调速系统的工作流程和控制方法。

1. 小直流电机2. 可控硅触发电路3. 脉冲宽度调制器(PWM)模块4. 直流电源5. 数字万用表小直流电动机调速的基本原理是通过改变电动机的电压和电流来改变转速,实现精度调速。

当调整电动机电源的电压时,电动机转速会相应地变化。

可控硅是被广泛应用的电力半导体器件之一,使用可控硅控制电动机启动和停止,可以实现对电动机的精确控制。

触发电路通过贝尔定律、黎曼和华氏定理结合可控硅的工作原理将正弦波信号转换成脉冲波信号,从而使可控硅转导角度和电流变化。

PWM模块控制可控硅导通时间,间断时间和工作周期,从而实现电机转速的精确调节。

1. 搭建电路:将可控硅触发电路和小直流电动机连接到直流电源上;2. 打开电源开关,将电压调节到合适的值;3. 启动可控硅触发电路,使电机开始运转;4. 使用数字万用表,测量电机运转的转速,记录结果;5. 按照实验要求,改变PWM模块的各种参数,观察电动机转速的变化;6. 记录实验过程和结果,写出实验报告。

【实验结果与分析】通过实验,成功地搭建了小直流电动机调速系统,实现了对电机的转速精确控制。

在调节可控硅导通角度的过程中,电机转速随着导通角度的变化而发生变化,证明控制电机转速的方法是可行的。

在调节PWM模块参数的过程中,也可以看到电机转速的变化。

实验结果表明,小直流电动机调速采用可控硅和PWM模块控制,可以实现高精度、高效率的电机转速调节。

【结论】【改进方向】本实验中使用的是单相可控硅,受限于控制系统的复杂度和硬件成本,只能实现单向控制,控制效果相对较差。

直流PWM调速系统原理及特性实验报告

直流PWM调速系统原理及特性实验报告

直流PWM 调速系统原理及特性实验一、实验目的通过实验掌握双极性直流PWM 调速系统的组成、原理及特性;二、预习要求1.复习双极式直流PWM 调速系统原理及特性。

2.回答下列问题:(1)直流PWM 放大器在直流PWM 调速系统中的作用是什么?答:用脉宽调制的方法,把恒定的直流电源电压调制成频率一定,宽度可变的脉冲电压序列,从而可以改变平均输出电压的大小,以调节电机转速。

(2) 调节直流电机的速度主要有哪几种方法?答:由公式可知:e U IRn K -=Φ其中n 为电机转速,U 为电枢电压,I 为电枢电流,R 为电枢回路总电阻,Φ为励磁磁通,Ke 为电动势常数。

因此,调速方法有以下几种: 1)调节电枢供电电压U 2)减弱励磁磁通Φ3)改变电枢回路总电阻R(3) 调速系统的性能指标主要有哪些?答:A. 稳态指标。

1)调速范围D :生产机械要求电动机能达到的最高转速和最低转速之比。

2)静差率S :当系统在某一转速下运行时,负载由理想空载变到额定负载时所对应的转速降落与理想空载转速之比。

B. 动态指标。

(a )跟随性能指标:在给定信号(或称参考输入信号)R (t )的作用下,系统输出量C (t )的变化情况用跟随性能指标来描述。

跟随性能指标包括上升时间、超调量、调节时间等指标。

(b )抗扰性能指标:控制系统在稳态运行中,如果受到外部扰动(如负载变化、电网电压波动),就会引起输出量的变化。

输出量变化多少?经过多长时间能恢复稳定运行?这些问题反映了系统抵抗扰动的能力。

抗扰性能指标包括最大动态变化量和恢复时间等指标。

三、实验仪器及设备1.三相调压器一台2.交流电机+直流电机机组一套3.双线示波器一台4.实验与开发平台一套5.转速表一只四、实验内容及步骤1.断开总电源开关,检查实验设备的连接线。

2.合上总电源开关,压合“控制电源”键,控制电源指示灯亮。

3.选择操作及测试面板上相关按键的状态:设置“主控微机”键为“MCU”状态、设置“给定方式”键为“数字”状态(若希望由上位计算机发出命令)或“模拟”状态(若给定由面板上模拟电位器设置)、“运行模式”键此时不起作用、设置“电机选择”键为“DM”状态、设置“运行状态”键为“停止”状态。

pwm实验报告

pwm实验报告

pwm实验报告PWM实验报告一、引言脉宽调制(Pulse Width Modulation,PWM)是一种常用的电子技术,用于控制电子设备中的电压和电流。

通过改变信号的脉冲宽度,PWM可以调节电子设备的输出功率,从而实现对电机、灯光等设备的精确控制。

本实验旨在通过搭建PWM电路并进行实际测试,探究PWM技术的原理和应用。

二、实验原理PWM技术通过改变信号的占空比来控制输出信号的电压或电流。

占空比是指脉冲信号中高电平的时间与一个周期的时间之比。

当占空比为0%时,输出信号为低电平;当占空比为100%时,输出信号为高电平;当占空比在0%和100%之间时,输出信号为一个周期内高电平和低电平的交替。

通过调整占空比,可以实现对输出信号的精确控制。

三、实验材料和方法1. 材料:- Arduino开发板- 电阻、电容等基本电子元件- 电机或LED等输出设备- 连接线等实验器材2. 方法:1) 搭建PWM电路:根据实验要求,按照电路图连接电子元件和Arduino开发板。

2) 编写程序:使用Arduino开发环境,编写程序控制PWM输出信号的占空比。

3) 实验测试:将输出设备连接到PWM输出引脚,通过改变占空比,观察输出设备的变化。

四、实验结果和分析在实验中,我们搭建了一个基本的PWM电路,并使用Arduino开发环境编写程序来控制PWM输出信号的占空比。

通过改变占空比,我们观察到输出设备的亮度或转速发生了变化。

在实验过程中,我们发现当占空比较小时,输出设备的亮度或转速较低;而当占空比较大时,输出设备的亮度或转速较高。

这是因为占空比的变化直接影响了输出信号的电压或电流大小,从而改变了输出设备的工作状态。

PWM技术在实际应用中具有广泛的用途。

例如,它可以用于电机控制,通过调整占空比来控制电机的转速和方向;它还可以用于灯光控制,通过调整占空比来调节灯光的亮度;此外,PWM技术还可以应用于电源管理、音频处理等领域。

五、实验总结通过本次实验,我们深入了解了PWM技术的原理和应用。

基于51单片机的PWM直流电机调速

基于51单片机的PWM直流电机调速

基于51单片机的PWM直流电机调速在现代社会,PWM直流电机已经成为各类机械设备不可或缺的动力源。

为了更好地控制电机的转速和输出功率,我们需要进行PWM调速操作。

本文将简要介绍如何基于51单片机实现PWM直流电机的调速。

一、PWM调速原理PWM调速是一种通过改变电机供电电压的占空比来调整电机转速和功率的方法。

当一个周期内高电平所占的时间比较短时,电机得到的平均电流和平均转矩也相应减小,电机的速度和功率也随之降低。

反之,当高电平所占的时间比较长时,电机得到的平均电流和平均转矩也相应增大,电机的速度和功率也随之提高。

因此,通过改变PWM信号的高电平占空比,可以实现直流电机的调速、调功等功能,极大地提高了电机的效率和可控性。

二、硬件电路搭建根据上述PWM调速原理,我们需要搭建一个控制板,将51单片机的PWM输出与直流电机相连。

具体电路如下:1、选择合适的电源供电,一般为12V/24V直流电源。

2、使用L298N模块作为直流电机驱动模块,将模块的电源接到电源供电上,将模块的IN1和IN2引脚分别接到51单片机的P1^0和P1^1引脚上,将直流电机的正负极分别接到模块的OUT1和OUT2引脚上。

3、将51单片机的P1^2引脚连接到一个脉冲宽度计波形滤波器(LCF)的输入端,并将输出端接到L298N模块的ENA引脚上。

4、调整脉冲宽度计波形滤波器的参数,以达到合理的PWM输出波形。

5、建立一个按键,将按键的一端接到51单片机的P3^2引脚上,将另一端接到单片机的地端。

6、根据需要进行其他接线。

三、软件程序设计根据上述硬件电路,我们需要进行相应的软件程序设计,以实现基于51单片机的PWM 直流电机调速。

以下是程序设计的主要步骤:1、在程序中定义需要使用的IO口。

2、调用定时器初始化程序,设置定时器的时钟频率、计数器值和工作方式等参数。

3、编写一个PWM输出函数,实现对PWM信号的输出。

4、编写一个ADC采样函数,读取ADC转换器的值,并根据采样值输出一定的PWM信号。

电机调速课设实验大纲及报告-单相PWM、SPWM脉宽调制波形发生电路的研究

电机调速课设实验大纲及报告-单相PWM、SPWM脉宽调制波形发生电路的研究

成绩专业综合实验实验报告院(系)名称自动化科学与电气工程学院专业名称学生学号学生姓名指导教师2015年12月1实验大纲部分实验一单相PWM、SPWM脉宽调制波形发生电路的研究实验时间2015.12.8 同组同学一、实验目的1. 了解单相PWM、SPWM波形发生电路的工作原理。

2. 熟悉单相PWM、SPWM波形发生电路的一般特点。

3. 熟悉DT03单元的使用方法,为后续实验操作做准备。

二、实验内容用示波器观察触发电路各测试点,记录各点波形,分析电路的工作原理。

三、实验系统组成单相PWM、SPWM波形发生器面板如图1所示。

图 1.1 单相PWM、SPWM波形发生器面板图中P+、P-为两路相位互差180°的PWM或SPWM波形输出端口;A、A1、B 为同步信号引入端;M 为信号输出供单相调功电路使用;PM、PA 是给软开关实验中辅管脉冲输出端;IN1、IN2 为两路脉冲功率放大电路的输入端口,一般对应将P+、P-信号输出引入其端口,通过放大输出。

DT03 单元为多功能波形发生器电路,可以实现PWM 波形发生、SPWM 波形发生以及单相调功电路的可控宽度脉冲列的产生等。

电路中包含三角波发生器、正弦波发生器、直流电压给定、死区生成电路、软开关控制脉3冲生成电路、调功控制脉冲生成电路以及脉冲功率放大电路等。

四、实验原理1. PWM波形检测本实验采用三角波调制,以三角波为载波,与调制波信号进行比较输出不同宽度的脉冲。

开关S1拨向下时,DT03单元中的两运放的正向、反向输入端分别接三角波发生器及电位器,但接入的极性相反。

当运放正向输入端电压高于反向输入端电压时,运放输出高电平,反之输出低电平。

故当两运放的三角波及参考电压接入极性相反时,输出P+、P-的波形为两路相位互差180°的PWM信号。

调节参考电压的大小可改变输出PWM 信号的占空比。

在Multisim中的仿真电路及仿真波形如图2a, b, c所示,可见当三角波分别从两运放的正向、反向输入端且相同的参考电压从另一端输入时,输出为两路互差180°的PWM信号,调节参考电压大小可改变占空比。

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

电机调速控制系统实训报告

电机调速控制系统实训报告

一、实验目的1. 理解电机调速控制系统的基本原理和结构。

2. 掌握电机调速控制系统的设计方法和步骤。

3. 熟悉电机调速控制系统的调试与优化方法。

4. 提高实际操作能力和分析解决问题的能力。

二、实验原理电机调速控制系统是利用电力电子技术、微电子技术和计算机技术实现电机转速的精确控制。

常见的调速方式有直流调速、交流调速和变频调速等。

本实验以直流调速系统为例,通过PWM(脉宽调制)技术实现对直流电机的调速。

三、实验内容1. 实验器材- 直流电机- 电机驱动器- PWM控制器- 测速传感器- 电脑- 数据采集卡2. 实验步骤(1)搭建实验电路:将直流电机、电机驱动器、PWM控制器、测速传感器和数据采集卡连接起来,形成电机调速控制系统。

(2)编写程序:利用编程软件编写PWM控制器程序,实现对电机转速的控制。

(3)调试系统:通过调整PWM控制器的占空比,观察电机转速的变化,直至达到预期转速。

(4)采集数据:利用数据采集卡采集电机转速、电流等数据,进行分析和处理。

(5)优化系统:根据实验结果,调整PWM控制器的参数,优化电机调速控制系统。

四、实验结果与分析1. 实验结果通过实验,成功搭建了电机调速控制系统,并实现了对直流电机的精确调速。

2. 数据分析(1)电机转速与PWM占空比的关系:实验结果表明,电机转速与PWM占空比呈线性关系。

当占空比增大时,电机转速提高;当占空比减小时,电机转速降低。

(2)电机电流与PWM占空比的关系:实验结果表明,电机电流与PWM占空比呈非线性关系。

当占空比增大时,电机电流先增大后减小;当占空比减小时,电机电流先减小后增大。

(3)电机转速与负载的关系:实验结果表明,电机转速与负载呈非线性关系。

当负载增大时,电机转速降低;当负载减小时,电机转速提高。

五、实验总结1. 本实验成功搭建了电机调速控制系统,并实现了对直流电机的精确调速。

2. 通过实验,掌握了电机调速控制系统的基本原理和设计方法。

转速电流双闭环pwm—m可逆直流脉宽调速系统实验报告

转速电流双闭环pwm—m可逆直流脉宽调速系统实验报告

转速电流双闭环pwm—m可逆直流脉宽调速系统实验报告转速电流双闭环PWM-M可逆直流脉宽调速系统实验报告一、引言直流调速系统是现代工业中常用的电机调速方式之一,在实际应用中具有广泛的使用。

其中,转速电流双闭环PWM-M可逆直流脉宽调速系统是其中一种典型的调速控制方式。

本实验旨在通过搭建转速电流双闭环PWM-M可逆直流脉宽调速系统,研究其调速性能以及运行特点。

二、实验目的1. 理解转速电流双闭环PWM-M可逆直流脉宽调速系统的原理和结构;2. 掌握控制脉宽调制技术在直流电机调速系统中的应用;3. 通过实验验证该调速系统的性能和运行特点。

三、实验原理转速电流双闭环PWM-M可逆直流脉宽调速系统是将转速和电流两个回路分别采用闭环控制的直流调速系统。

其中,转速回路通过传感器对电机转速进行采集,与期望转速进行比较后,经过PID控制器得到转速控制信号,再经过比较器进行与PWM脉宽控制信号进行比较产生控制脉宽;电流回路通过采集直流电机的电流信号,经过PID控制器得到电流控制信号,再与PWM控制脉宽信号进行比较生成最终的输出脉宽。

四、实验步骤1. 搭建转速电流双闭环PWM-M可逆直流脉宽调速系统实验装置;2. 设置期望转速和电流参考值;3. 分别采集电机转速和电流信号;4. 利用PID控制器对转速和电流进行闭环控制;5. 通过比较器生成脉宽控制信号,控制电机转矩;6. 记录实验数据并进行分析。

五、实验结果与分析通过实验,我们可以得到实验数据并进行分析。

其中,我们可以通过比较实际转速与期望转速的差距,来评价转速闭环控制的性能。

同时,通过比较实际电流值与期望电流值之间的差距,来评价电流闭环控制的性能。

根据实验数据,我们可以得到转速与电流控制的准确性、稳定性以及响应速度等指标,评估整个调速系统的性能。

六、结论通过实验,我们成功搭建了转速电流双闭环PWM-M可逆直流脉宽调速系统实验装置,并完成了相关实验。

根据实验结果分析,我们可以评估该调速系统的性能和运行特点。

直流电机PWM波调速的设计与制作实验报告

直流电机PWM波调速的设计与制作实验报告

《单片机原理与应用》课程设计报告直流电机PWM波调速的设计与制作要求:一、功能要求1、实现利用PWM波控制直流电机的转速;2、用数码管显示PWM波的输出占空比;3、用数码管显示直流电机的转速标志;4、实现对直流电机的速度调制;二、设计过程要求1、查阅资料确定设计方案;2、对设计方案进行仿真验证;3、选择合适的元器件,搭建电路实验验证效果;4、画出PCB图;5、书写设计报告;6、答辩。

三、设计报告要求设计报告主要包括:题目、内容和要求、总体方案和设计思路、仿真电路图、软件设计、仿真调试效果、实验测试效果图、PCB图、心得体会。

姓名:谭德兵学号:1886100112专业:电子科学与技术班级:10级01班成绩:评阅人:安徽科技学院理学院物电系一、实验设计目的1、掌握脉宽调制的方法;2、用程序实现脉宽调制,并对直流电机进行调速控制;3、学习用LM339内部四个电压比较器产生锯齿波、直流电压、PWM脉宽;4、掌握脉宽调制PWM控制模式;5、掌握电子系统的一般设计方法;6、培养综合应用所学知识来指导实践的能力;7、掌握常用元器件的识别和测试,熟悉常用仪表,了解电路调试的基本方法进一步掌握制版、电路调试等技能。

二、实验设计设备单片机开发板,单片机最小系统,驱动器,直流电机,连接导线等三、实验设计原理1)设计总体方案总体设计模块1、STC89C52本设计运用单片机芯片STC89C52,通过控制单片机输出引脚P1.7输出的高低电平的延时时间长短来达到控制电机的目的,运用单片机定时器/计数器1对光电编码盘产生的冲进行计数,将所得到的数值送到P0口显示。

8051单片机引脚描述·电源引脚Vcc和Vss : Vcc:电源端,接+5V,Vss:接地端。

·时钟电路引脚XTAL1和XTAL2:·XTAL1:接外部晶振和微调电容的一端,在片内它是振荡器倒相放大器的输入,若使用外部TTL时钟时,该引脚必须接地。

pwm直流电机调速实验报告

pwm直流电机调速实验报告

pwm直流电机调速实验报告PWM控制直流电机实验报告PWM控制直流电机实验报告PWM控制直流电机实验一、实验目的1、熟悉PWM调制的原理和运用。

2、熟悉直流电机的工作原理。

3、能够读懂和编写直流电机的控制程序。

二、实验原理:运动控制系统是以机械运动的驱动设备??电机为控制对象,以控制器为核心,以电力电子器件及功率变换装置为执行机构,在自动控制理论的指导下组成的电气传动自动控制系统。

这类系统控制电机的转矩、转速和转角,将电能转换为机械能,实现运动控制的运动要求。

可以看出,控制技术的发展是通过电机实现系统的要求,电机的进步带来了对驱动和控制的要求。

电机的发展和控制、驱动技术的不断成熟,使运动控制经历了不同的发展阶段。

1、直流电机的工作原理: 直流电机的原理图图中,固定部分有磁铁,这里称作主磁极;固定部分还有电刷。

转动部分有环形铁心和绕在环形铁心上的绕组。

(其中2个小圆圈是为了方便表示该位置上的导体电势或电流的方向而设置的)。

上图表示一台最简单的两极直流电机模型,它的固定部分(定子)上,装设了一对直流励磁的静止的主磁极N和S,在旋转部分(转子)上装设电枢铁心。

定子与转子之间有一气隙。

在电枢铁心上放置了由A和X两根导体连成的电枢线圈,线圈的首端和末端分别连到两个圆弧形的铜片上,此铜片称为换向片。

换向片之间互相绝缘,由换向片构成的整体称为换向器。

换向器固定在转轴上,换向片与转轴之间亦互相绝缘。

在换向片上放置着一对固定不动的电刷B1和B2,当电枢旋转时,电枢线圈通过换向片和电刷与外电路接通。

当给电刷加一直流电压,绕组线圈中就有电流流过,由电磁力定律可知导体会受到电磁力作用。

导体处于N极下与电刷A接触电流向里流,产生电磁力矩为逆时针;导体处于S极下与电刷B接触电流向外流,产生电磁力矩仍为逆时针。

转子在该电磁力矩作用下开始旋转。

2、PWM调制原理脉冲宽度调节(PWM)是英文Pulse Width Modulation的缩写,简称脉宽调制。

电机调速实验报告

电机调速实验报告

PWM电机调速班级:学生:指导老师:时间:2011年10月20日一、实验名称PWM电机调速实验二、实验要求1.掌握脉宽调制PWM控制模式。

2.进一步掌握制版、电路调试等技能。

三、实验器材清单名称规格数量电阻1K 1 开关二极管1N4148 1 电阻2K 1 电阻 3.9K 1 电阻3K 1 电阻 4.7K 2 电容 4.7uF 1 电阻10K 3 可调变位器10K 2 可调变位器20K 1 电阻22K 1 电容33nF 1 电阻47K 1 电阻50K 1 电容100nF 1 电阻150 1 电阻500K 1 整流二极管IN4007 1 芯片LM339 1TIP122 1 插槽DIP14 1四、电路工作原理(1)LM339的内部结构图LM339的管脚功能说明:LM339是一个由四个独立的电压比较器组成的一个电压比较器芯片,由图可知1/6/7,2/4/5,13/11/10及14 /8/9分别为四个独立电压比较器的输入输出端口,3和12为电源管脚。

(2)基于PWM 的电机调速原理脉宽调制的全称为: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。

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、从而改变负载两端的电压。

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。

五、电路原理图六、PCB图七、实验结果(1) 4脚输出的波形是通过调节滑阻203来改变输出的频率。

其电路输出波形如下图所示:(2) 芯片的9脚是电压基准,通过调节滑阻103来改变输出9脚的电压幅度。

其波形如下图所示:(3) 由于在本次实验中电路的焊接不良导致只要三极管9012接上去芯片就会出现烧毁现象,从而导致14脚的输出波形不能够正常显示出来,所以14脚的波形没能够达到预定的效果显示出来。

PWM电机调速实验报告

PWM电机调速实验报告

PWM电机调速——课程实验报告题目:PWM点机调速专业:应用电子技术班级:应用电子技术(五)班学号:0906020129姓名:刘*日期:2011-10-18指导老师:陈*目录1设计的目的及任务 (1)1.1课程设计目的 (1)1.2课程设计任务 (1)1.3课程设计要求 (1)2 各部分电路设计 (2)2.1总电路图 (2)2.2锯齿波振荡电路 (2)2.3锯齿波转方波电路 (2)2.4输出放大级 (3)3 各部分电路调试结果 (4)3.1 R5、R6均不变时各级输出波形及数据 (4)3.2 R6(103)电阻减小时各级输出波形及数据 (5)3.3 R6(103)电阻上升时各级输出波形及数据 (6)3-4 R5(203)电阻下降各个输出的波形及数据 (7)3.5 R5(203)电阻上升各个输出的波形及数据 (8)4 电路的安装与调试 (9)4.1 安装调试步骤 (9)4.2 安装调试中遇到的问题及解决办法 (9)5 实验总结 (10)6 参考文献 (10)附件1 (11)附件2 (12)1 设计的目的及任务1.1课程设计目的1.学会用LM339及场效管设计一个电机调速电路。

2.知道如何调整电路利用其占空比调速。

3.熟练PCB制板等。

1.2课程设计任务设计由LM339,场效管组合而成的pwm电机调速电路,并调节电路使电路达到最佳。

1.3课程设计要求1.掌握脉宽调制PWM控制模式2.进一步掌握制版、电路调试等技能。

3.要求用protel按照器件标准画出原理图。

2 各部分电路设计2.1总电路图图2-1 pwm电机调速总电路图2.2锯齿波振荡电路如图2-2所示R5、C1及运放组成锯齿波产生电路,通过调节R5可调节锯齿波产生的时间常数(t=R5*C1),锯齿波通过1脚输出。

(图2-2)2.3锯齿波转方波电路如图2-3所示反相端输入由前级产生的锯齿波信号,通过与同向输入端的直流信号进行比较,通过调节R7调节占空比,调整输出信号大小。

转速电流双闭环pwm—m可逆直流脉宽调速系统实验报告

转速电流双闭环pwm—m可逆直流脉宽调速系统实验报告

转速电流双闭环pwm—m可逆直流脉宽调速系统实验报告1、学习电机调速控制中的双闭环控制模式;2、熟悉可逆直流电动机的控制方法;3、掌握基于PWM技术的直流电机调速系统的实现方法;4、加深对电路原理的理解。

实验原理:1、PWM技术PWM即脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation),通过调节脉冲宽度的大小来改变电平的占空比,从而实现对电路的控制。

2、电机调速控制中的双闭环控制模式双闭环控制模式包含了一个速度环和一个电流环。

速度环用于测量实际电机的速度,根据速度误差来调节电机的输出功率。

电流环则用于控制电机的负载,使电机能够稳定输出所需的电流。

3、可逆直流电动机的控制方法可逆直流电动机包括了正转和反转两种运动方向,根据不同的控制信号,通过调节电机旋转方向的极性和电流大小来实现电机的正反转。

实验内容:1、组装实验电路将电路原理图和电路连接示意图提供给学生,并要求学生自行组装电路,并检查电路连接是否正确。

2、验证电路工作情况使用示波器检测电路输出的PWM波形,并观察电机的正反转情况,确保PWM 输出准确可靠,电机能够正确运转。

3、对电路进行调整通过调整电路参数,如电压、频率、占空比等,观察电机运转情况的变化,确保电路调整正确。

4、记录实验数据和分析记录电路参数、电机运转情况等数据,并进行数据分析和对比,以验证实验结果的正确性。

实验结果:通过本次实验,学生熟悉了电机调速控制的基本原理和实现方法,掌握了双闭环控制模式和可逆直流电动机的控制方法,加深了对电路原理的理解。

同时,结合实验数据的分析,学生也深入了解了实验现象的机理和控制特性,对电机调速控制领域有了更加深入的认识。

电机控制实验报告分析(3篇)

电机控制实验报告分析(3篇)

第1篇一、实验背景电机控制技术在现代工业和日常生活中扮演着重要角色,其性能直接影响着设备的运行效率和稳定性。

为了更好地理解和掌握电机控制技术,我们进行了一系列电机控制实验。

本报告将对实验过程、结果及分析进行详细阐述。

二、实验目的1. 熟悉电机控制系统的基本组成和原理;2. 掌握电机控制实验的操作步骤和注意事项;3. 分析实验数据,验证电机控制理论;4. 提高实际操作能力和故障排除能力。

三、实验内容1. 电机控制实验平台搭建实验平台主要包括电机、控制器、传感器、电源等设备。

实验过程中,我们需要根据实验要求,正确连接各设备,确保实验顺利进行。

2. 电机调速实验通过调整PWM信号的占空比,实现对电机转速的调节。

实验中,我们测试了不同占空比下电机的转速,并记录实验数据。

3. 电机转向控制实验通过改变PWM信号的极性,实现对电机转向的控制。

实验中,我们测试了不同极性下电机的转向,并记录实验数据。

4. 电机制动实验通过调整PWM信号的占空比和极性,实现对电机制动的控制。

实验中,我们测试了不同制动条件下电机的制动效果,并记录实验数据。

四、实验结果与分析1. 电机调速实验结果分析实验结果显示,随着PWM占空比的增大,电机转速逐渐提高。

当占空比为100%时,电机达到最大转速。

实验数据与理论分析基本一致。

2. 电机转向控制实验结果分析实验结果显示,通过改变PWM信号的极性,可以实现对电机转向的控制。

当PWM信号极性为正时,电机正转;当PWM信号极性为负时,电机反转。

实验数据与理论分析相符。

3. 电机制动实验结果分析实验结果显示,通过调整PWM信号的占空比和极性,可以实现对电机制动的控制。

当PWM信号占空比为0时,电机完全制动;当占空比逐渐增大时,电机制动效果逐渐减弱。

实验数据与理论分析基本一致。

五、实验结论1. 电机控制实验平台搭建成功,能够满足实验要求;2. 电机调速、转向和制动实验均取得了良好的效果,验证了电机控制理论;3. 通过实验,提高了实际操作能力和故障排除能力。

PWM实验报告

PWM实验报告

51单片机控制直流电机PWM调速实验时间:第12周星期六1-4节51单片机控制直流电机PWM调速实验目的1.掌握脉宽调制 (PWM) 的方法。

2.用程序实现脉宽调制,并对直流电机进行调速控制。

实验设备PC 机一台,单片机最小系统,驱动板、直流电机,连接导线等实验原理1.PWM (Pulse Width Modulation) 简称脉宽调制。

即,通过改变输出脉冲的占空比,实现对直流电机进行调压调速控制。

2.实验线路图:实验内容:1. 利用实验室提供的单片机应用系统及直流电机驱动电路板,编制控制程序,实现直流电机PWM调速控制。

2.实验原理图:3. 程序如下:#include<reg52.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit KEY1 = P3^4;sbit KEY2 = P3^5;sbit KEY3 = P3^6;sbit IN1 = P1^0;sbit IN2 = P1^1;sbit ENA = P1^2;sfr ldata=0x80;sbit dula=P2^6;sbit wela=P2^7; //sbit lcden=P3^4;//uchar timer,ms,t_set = 1;uchar T_N=100;uchar T_N1=100;uchar T_H_N=50;uchar T_H_N1=50;void msplay(uchar,uchar);uchar codex1[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x27,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79 ,0x71};//uchar code x2[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xd8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e};uchar code x3[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf};//uchar code x4[]={0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20};void delay(uint z) //延时函数{uint x;for(x=z;x>0;x--);}void Key_Scan(){if(KEY1 == 0){delay(20);while(!KEY1);T_H_N++;if(T_H_N >=99){T_H_N =99;}}if(KEY2 == 0){delay(20);while(!KEY2);T_H_N--;if(T_H_N <= 1){T_H_N = 1;}}if(KEY3 == 0){delay(15);while(!KEY3);IN1=~IN1;IN2=~IN2;}}void Motor_Init(){ENA = 0;IN1 = 1;IN2 = 0;}void Timer0_Init(){TMOD=0X12;TH0=(256-50);TL0=(256-50);// TH1=(65535-T_H)/256;// TL1=(65535-T_H)%256;EA=1;ET0=1;TR0=1; }void main(){uchar k3,k2,k1,k0;Timer0_Init();Motor_Init();while(1){k2=T_H_N/10;k3=T_H_N%10;k1=0;k0=0;msplay(k0,2);msplay(k1,3);msplay(k2,4);msplay(k3,5);Key_Scan();}}void timer0() interrupt 1{TR0=0;// TH0=(65536-50)/256;// TL0=(65536-50)%256;T_H_N1--;if(0==T_H_N1){ENA=0;T_H_N1=1;}T_N1--;if(T_N1==0){ENA=1;T_N1=100;T_H_N1=T_H_N;}TR0=1;} void msplay(uchar y1,uchar y2){ldata = x1[y1];dula=1;dula=0;delay(1);ldata = x3[y2];wela=1;wela=0;delay(1);ldata = 0x00;dula=1;dula=0;delay(1);ldata = 0x0ff;wela=1;wela=0;delay(1);}占空比数值显示为70时,原理图的显占空比为70%时的调试图实验思考题本实验中是通过改变脉冲的占空比,周期T 不变的方法来改变电机转速的,还有什么办法能改变电机的转速,应该怎么实现?答:可以让占空比不变,改变周期T的大小来改变电机的转速。

直流电机PWM 调速实验报告

直流电机PWM 调速实验报告

直流电机PWM调速实验报告学院:专业:机械设计制造及其自动化姓名:班级:学号:指导老师:直流电机PWM调速实验一、实验目的:1、掌握脉宽调制的方法;2、用程序实现脉宽调制,并对直流电机进行调速控制二、实验设备:PC机一台,单片机最小系统,驱动板,直流电机,连接导线等三、实验原理:1、PWM(Pulse Width Modulation)简称脉宽调制。

即,通过改变输出脉冲的占空比,实现对直流电机进行调速控制。

2、实验线路图:四、实验内容:1、利用实验时提供的单片机应用系统及直流电机驱动电路板,编制控制程序,实现直流电机PWM调速控制。

2、连接实验电路,观察PWM调控速度控制,实现的加速、减速等调速控制。

五、实验步骤:1、按系统电路图连线,调试完成;2、开启单片机,按下键盘启动按钮,电机正常旋转;3、按动键盘加速、减速、正转、反转、停止按键,分别实现预定功能。

4、实验完成,收拾实验器械,整理。

六、实验程序:#include<reg51.h>#define TH0_TL0 (65536-1000)//设定中断的间隔时长unsigned char count0 = 50;//低电平的占空比unsigned char count1 = 0;//高电平的占空比bit Flag = 1;//电机正反转标志位,1正转,0反转sbitKey_add=P2 ^ 0; //电机减速sbitKey_dec=P2 ^ 1; //电机加速sbitKey_turn=P2 ^ 2; //电机换向sbit PWM1=P2^6;//PWM 通道1,反转脉冲sbit PWM2=P2^7;//PWM 通道2,正转脉冲unsigned char Time_delay;/************函数声明**************/void Delay(unsigned char x);voidMotor_speed_high(void);voidMotor_speed_low(void);voidMotor_turn(void);void Timer0_init(void);/****************延时处理**********************/void Delay(unsigned char x){Time_delay = x;while(Time_delay != 0);//等待中断,可减少PWM输出时间间隔}/*******按键处理加pwm占空比,电机加速**********/voidMotor_speed_high(void)//{if(Key_add==0)Delay(10);if(Key_add==0){count0 += 5;if(count0 >= 100){count0 = 100;}}while(!Key_add);//等待键松开}}/******按键处理减pwm占空比,电机减速*****/ voidMotor_speed_low(void){if(Key_dec==0){Delay(10);if(Key_dec==0){ count0 -= 5;if(count0 <= 0){count0 = 0; }}while(!Key_dec );}}/************电机正反向控制**************/ voidMotor_turn(void){if(Key_turn == 0){Delay(10);if(Key_turn == 0){Flag = ~Flag; }while(!Key_turn);}/***********定时器0初始化***********/void Timer0_init(void){TMOD=0x01; //定时器0工作于方式1TH0=TH0_TL0/256;TL0=TH0_TL0%256;TR0=1;ET0=1;EA=1;}/*********主函数********************/void main(void){Timer0_init();while(1){Motor_turn();Motor_speed_high();Motor_speed_low();}}/**************定时0中断处理******************/ void Timer0_int(void) interrupt 1 using 1{TR0 = 0;//设置定时器初值期间,关闭定时器TL0 = TH0_TL0 % 256;TH0 = TH0_TL0 / 256 ;//定时器装初值TR0 = 1;if(Time_delay != 0)//延时函数用{Time_delay--;}if(Flag == 1)//电机正转{ PWM1 = 0;if(++count1 < count0){PWM2 = 1;}elsePWM2 = 0;if(count1 >= 100){count1=0; }}else //电机反转{PWM2 = 0;if(++count1 < count0){ PWM1 = 1;}else PWM1 = 0;if(count1 >= 100){ count1=0;}七、实验心得:此次实验,不仅锻炼了我们的独立思考和动手能力。

实验八 直流电机PWM调速控制实验

实验八 直流电机PWM调速控制实验

实验八 直流电机PWM 调速控制实验(一)实验目的:通过直流电机PWM 调速控制实验,掌握脉宽调制(PWM )控制和计算机控制程序实现的方法。

(二)实验设备: PC 机 一台 TD-ACC 教学实验系统 一台(三)实验原理:脉宽调制(Pulse Width Modulation ,PWM )控制是通过改变输出脉冲的占空比,实现对直流电机的调速控制。

用这种方法,直流电机通电的时候速度增加, 直流电机断电的时候速度减少,只要按一定的周期改变通断电的时间,直流电机的速度就可以达到一个稳定值。

改变通断电的时间可以用调整PWM 控制脉冲的占空比D (D = t /τ)实现,图8-1。

图8-1 PWM 控制脉冲与占空比图8-2 实验电路原理和线路图(四)实验内容:实验中使用8088控制机的8255并行接口B 口的PB0位控制直流电动机。

在PB0接口输出PWM 脉冲,经过驱动单元的达林顿晶体管驱动直流电动机运行,实现脉冲调宽控制。

实验要求编写控制程序实现直流电动机的PWM 控制,图8-3是实验程序的参考框图。

在参考程序框图中,变量AA1对应脉冲周期中的t ,变量BB1对应脉冲周期中的τ-t ,τ=0FFH 。

设置变量的初始值:AA1=7FH ,BB1=τ-AA1,V A1=7FH ,VB1=00H ,FPWM=01H 。

8255的B 口地址是61H 。

向地址61H 写01H ,停止电机运转。

(五)实验步骤:(1)参考图8-3的程序参考框图,编写实验控制程序。

(2)按图8-2在TD-ACC 实验系统上连接导线,检查导线连接无错误后打开实验系统电源。

(3)编辑,汇编连接实验程序,无错误后下载到实验系统的8088控制机里。

(4)运行实验程序(参考Ac9-2-1),观察电动机的运行情况。

(5)加大(或减小)脉冲的宽度,重复第(4)步,观察电动机的运行。

tτ占空比D =t τPWM 控制脉冲图8-3 实验参考程序框图。

直流脉宽调速实验报告

直流脉宽调速实验报告

直流脉宽调速实验报告1.任务和意义:生产实习的主要任务是设计一个直流电动机的脉宽调速(直流PWM)驱动电源。

纵观运动控制的发展历史,交、直流两大电气传动并存于各个应用领域。

由于直流电机的调速性能和转矩控制性能好,20世纪30年代起就开始使用直流调速系统。

直流调速系统由最早的旋转变流机组控制,发展为用静止的晶闸管变流装置和模拟控制器实现调速,到现在由大功率开关器件组成的PWM电路实现数字化的调速,系统的快速性、可靠性、经济性不断提高,应用领域不断扩展。

尽管目前对交流系统的研究比较“热门”,但是其控制性能在某些方面还达不到直流PWM系统的水平。

直流PWM控制技术作为一门新型的控制技术,其发展潜力还是相当大的。

而且,直流PWM技术是电力电子领域广泛采用的各种PWM技术的典型应用和重要基础,掌握直流PWM技术对于学习和运用交流变频调速中SPWM技术有很大的帮助和借鉴作用。

2.设计内容:1)主电路的设计,器件的选型。

包括含整流变压器在内的整流电路设计和H桥可逆斩波电路的设计(要求采用IPM作为DC/DC变换的主电路,型号为PS21564)。

2)PWM控制电路的设计(指以SG3525为核心的脉宽调节电路)。

3)IPM接口电路设计(包括上下桥臂元件的开通延迟,及上桥臂驱动电源的自举电路)。

4)DC15V 控制电源的设计(采用LM2575系列开关稳压集成电路,直接从主电路的直流母线电压经稳压获得)。

2 主电路设计说明1.概述可逆PWM 变换器主电路的结构型式有H 型、T 型等类, H 型变换器,它是由四个功率场效应管和四个续流二极管组成的桥式电路。

H 型变换器在控制方式上分双极式、单极式和受限单极式三种,在此使用双极式H 型PWM 变换器。

二极管整流桥把输入的交流电变为直流电。

四只功率器件构成H 桥,根据脉冲占空比的不同,在直流电机上可得到+或-的直流电压。

2.设计说明1)由于电源部分是交流电源,所以需要对电源进行整流,整流部分采用4个二极管集成在一起的整流桥模块,在电源交流的正负半周轮流导通,以达到整流的目的。

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PWN fe机调速班级:09 应电(5)班姓名:学号:0906020122指导老师时间:2011 年10月20 日目录一、实验名称 (2)二、实验设计的目的和要求 (2)三、预习要求 (2)四、电路原理图 (4)五、电路工作原理 (4)六、PCB图 (5)七、实验结果 (6)八、实验中出现的问题以及解决方法 (13)九、实验心得 (13)十、参考文献 (14)十一、元件清单 (14)、实验名称:PWN fe机调速、实验设计的目的和要求1)学习用LM339内部四个电压比较器产生锯齿波、直流电压、PWM脉宽;2)掌握脉宽调制PWM控制模式;3)掌握电子系统的一般设计方法;4)培养综合应用所学知识来指导实践的能力;5)掌握常用元器件的识别和测试,熟悉常用仪表,了解电路调试的基本方法进一步掌握制版、电路调试等技能。

、预习要求3.1关于LM339器件的特点和一些参数1)电压失调小,一般是2mV2)共模范围非常大,为0v到电源电压减1.5v ;3)他对比较信号源的内阻限制很宽;4) LM339 vcc电压范围宽,单电源为2-36V,双电源电压为土1V - ± 18V;5)输出端电位可灵活方便地选用;6)差动输入电压范围很大,甚至能等于vcc。

3.2分析PWM电机调速电路的系统组成原理,画出每一级电路输出的波形1) 由1、6、7管脚构成的电压比较器,通过RC积分电路调节可调变阻器R5(203),产生锯齿波2) 由8、9、14管脚构成的比较器,通过8管脚接入前一个比较器1管脚产生的锯齿波信号与调节R7(103)取样得到的9管脚电压做比较通过比较器14管脚输出的是PWM脉宽3) PWM电机调速电路中有两个三极管,是具有耦合放大作用的4) 另外电路中的输入4、5管脚和10、11管脚的两个电压比较器在整个电路中具有欠压保护和过流保护四、电路原理图图4-1 PWM电机调速原理图五、电路工作原理直流电机的PW碉速原理是通过调节驱动电压脉冲宽度的方式,并与电路中一些相应的储能元件配合,改变了输送到电枢电压的幅值,从而达到改变直流电机转速的目的。

它的调制方式是调幅。

PWM的占空比决定输出到直流电机的平均电压,PWM勺意思是脉宽调节;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。

1) 锯齿波脉冲形成参见图3-2和图4-1,该控制器的锯齿波脉冲由内的比较器A,定时元件R1~R5以及C1等组成的施密特振荡器产生。

2) PWM脉冲形成参见图3-3和图4-1 , PWM脉冲形成电路以LM339内的比较器U2C为核心构成。

由锯齿波形成电路输出的锯齿波脉冲加到比较器的反相输入端8脚,与同相输入端9脚输入的直流电压比较后,就可在它的输出端14脚输出矩形的调宽脉冲电压。

3) 信号放大参见图,4-1 ,矩形脉冲信号放大电路由驱动电路和功率放大电路两部分构成。

驱动电路采用了9012和9013三极管组成的推挽放大电路;功率放大电路采用了大功率场效应管以获得足够大的电流和功率。

当矩形脉冲为高电平时,9012 (Q2)截止、9013(Q1)导通,经9013(Q1)射随放大后从E极输出,再经电阻R18驱动效应管TRF530导通,此时电源提供的电压通过电机、效应管TRF530的G/S极、R17到地构成回路,回路中的电流驱动电机旋转。

当矩形脉冲为低电平时,9013(Q1)截止、9012( Q2)导通,将效应管TRF530栅极存储的电压迅速对地释放,以免效应管TRF530因存储效应不能及时关断而产生过大的功耗。

效应管TRF530截止后,流过电机绕组的导通电流消失,使绕组产生反相的电动势。

为了防止这个电动势导致效应管TRF530过压损坏,在效应管TRF530的G极与供电之间设置了泄放二极管D4 R14是驱动电路的上拉电阻。

4) 保护电路为了防止场效应管IRF640过流损坏,该电路设置了过流保护电路。

该保护电路由内的比较器U1D和取样电路构成。

比较器U1D的同相输入端11管脚通过R11和R12采样得到正电压。

,而它的反相输入端通过脚接R13反馈电阻取得取样电阻R17的取样电压,当电机运转正常,流过效应管IRF640的S极电流正常时,R17产生的上正下负的压降较小,5V电压,于是13脚输出高电平控制电压,不影响PWM调制器的工作,控制器正常工作。

一旦电机运转不正常等原因导致效应管IRF640过流,使R17两端的压降增大,通过R13使脚电位变为低电平后,13脚输出低电平电压,使电位变为低电平,于是14脚输出低电平电压,致使9013截止、9012导通,于是效应管IRF640截止,电机停转,实现了过流保护。

六、PCB图图6-1 PWM电机调速PCB图七、实验结果1)电源端分别接15V 和24V 和5VPLTB'j.Ous80.Ou ®羽D0K 卜7OOVCHI ?.64V测阜 *2410 KHz 414.0us 平均値 2.48V 峰ft®2.40V 最小值1.44V 最目3.84V正颉贾178-Ous上仲间64.00usI 设苣图7-1 管脚6波形2) 当可调电阻 R7 (103)电阻和R5 (203)电阻都不动的时候,电机两端的输出电压Uo=9V LM339芯片6、9、14管脚输出波形分别如下所示图7-4 管脚6波形JIT 制 [Mjl SO.Ous00.Ous0.000s2-41 OKHz BW414.0US 半均値 7Z0V 峰飙 15.4V扇八値o.oov 15-4V王频寛歸嵯邂卿阴腳I 切篙題回工毗胡翊諾 m5..00V CHI f 1 I3OV 2.^11OOOKHz 206.0us上汁时间4.000usI 设首图7-3管脚14波形3) 当可调电阻 R5(203)不动;R7(103)调大的时候,电机两端的输出电压 Uo=10V; LM339芯片管脚6、9、14输出波形分别如下图所示 W Sil.OUE 80.Ous 馮2D0KHzCHI ?.94V171.Ous上卄时间63.20usI 设首測阜 >2.431 KHz 411.Ous半均値2.44V 峰飙2.48V最小値1.40V最K IW3.88V 王频寛图7-6 管脚14的波形flAM 乙咖WWVWWM1t °:仆:WCHI O.OOV□.OnuDO Hr图7-5 管脚9波形领率4.00V 峰飙120mV 3.96V最K 值4.08V王频克 卜卄时间设苜护 GOKLCHI f 1 他 W <^0.0us|M | &U .OII QuQOOsg 5,00V測阜 糸2.453KHZ周期407.0us 平均值EL8V 峰«s 15.2V 最力値 0.00V 最xtw 15.2V_ 3140u\ 上升时间4.400usf(1 ■ - ■ ■1………「……■ ■-L r 1 * i IH i ——mi p i H 丨-------- JIU|4)当可调电阻R5(203)不动;R7(103)调小的时候,电机两端的输出电压Uo=9V LM339芯片管脚6、9、14输出波形分别如下图所示图7-8 管脚9波形|MSii.OusW ■ ^O.Ous>KriACHI 0.00VO-OOuDOHr设苜CHI2.475KHZ周期 404-Ous 半均値 2.44V 峰飙 _2.44V_ 最小值 1.40V最大1W3.84V 王频寛 175-Ous 上卄时间 62-OOus图7-7 管脚6波形W图7-10 管脚6波形.专业资料.J1TR37IU1 AT 制 | 画■ 8Q ・IJWWAWW111* ■ 80.0* ■ 測量 xT7X5OT ■' ■■- H| 颉率2.463KHZ r T :…卷同朋406.0us爭均値 4 3.80V峰飙I ::」_[| : 1: J -…」:1 […4 一 152V''*尿小值0.00V 15-2V\....:: I..... I 王频宽108.0us:::::::!: ::: r 上升时间騒也窗矽㈣删日自. 4.400US 葩 旣■氐00VCHI y 7,驱 <2.^200KHs | I[ 设苜图7-9 管脚14波形5)当可调电阻R7(103)不动;R5(203)调大的时候,电机两端的输出电压Uo=9V LM339芯片管脚6、9、14输出波形分别如下图所示ZQCus07X)05I设苜甘™<卜:W 20QL.5CHI /.94V測阜 箕1.669KHZ 599.Ous半均値2.52V 峰飙 2.52V最小値1.48V干口4.00V 王舷 246-Ous上升时间91 Wus肉刁通—几回H[W]1 2.Q0ns^l WWwwwfllwK 2.Q^B1 OWOs .■图7-12 管脚14波形nfluw-周V 88图7-11 管脚9波形测呈 颛率1.669KHZHBA 599.Ous半均値3.80V 峰iim 15.2V扇小値0.00V最大伍15-2V 157 .Ous曰十时问骯转总咫钮陀揑测星珈玉 M 擬钮或F6選进入测羽也直]5-OOOusDC 旣 5,00VCHI f 1 130VI .67C1D0KH7上C 时间7亘坝.按下W 龊钮或代暹进入测星以豈直O-OnODOb-CHI J~ 0.00V设苜V 80読^1值lif值平W (ZOOu s C FOO Os6)当可调电阻R7(103)不动;R5(203)调大的时候,电机两端的输出电压Uo=9V LM339芯1.92V 峰飙120mV尿八値O-OOuDOHr1.84V最大乍1.96V王频寛■ 时间图1-14 管脚9波形m 制W 4U.OUEIwH 4c.ous>KAA 制WWVWVWI w07X)05设苜%2D0KH z4.251 KHz 周期 235-Ous 半均値 2.44V 峰飙_Z28 J 最小值1.44V最大1W 3.72V 王频寛 103.0us 上卄时间38.20US图7-13 管脚6波形片管脚6、9、14输出波形分别如下图所示2. DOns领率CHI f 0.00V1 ,00V颉率4.266KHZ 234.0us 半均値 4.60V 峰峰値 15.2V 最小値 o.oov 最 15.2V 64.00us 上汙时间 3.800us设苜图7-15 管脚14波形八、实验中出现的问题以及解决方法在制作PCB 电路板时,由于三极管封装有误,导致 Q2(9013)损坏,后经改造电路连接,把三极管接正,电路得以正常在调试电路板的时候,当我把可调电阻103和203调到最下或最大的时候,14管脚波形和输出Uo 波形出现一条直线,当时我以为是电路是不是电路出错, 就开始调可调电阻103或203,结果波行发生了变化,于是就想也许是由于我把可调电阻调的太小或太大了,所以 才会出现这样的波形,现象出现后老师得知就是因为我把电阻调到了最大或最小,所以才出现波形式一条直线的现象九、实验心得通过这次试验我学会了 LM339, IRF530,三极管,可调电阻等元器件的应用,当电路发 下时,通过分析电路图、画板、做板、焊板、调试更加熟悉的学会电路的设计和制作,在画 PCB 时候由于对三极管管脚的连接不熟悉,导致电路出现问题,所以以后我会更加认真画图,在焊接电路板时要仔细放置元件,做调试时候会注意接线安全。

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