直流斩波调速系统设计
升压直流斩波电路
〈〈电力电子技术》课程设计说明书升压直流斩波电路设计院、部：电气与信息工程学院学生姓名： _____________________指导教师：职称专业：电气工程及其白动化班级： ________________________完成时间： _____________________电力电子课程设计课题任务书电力电子电路的基本作用是进行电能的变换与控制，即将一定形式的输入点能变换成另外一种形式的电能输出，从而满足不同负载的要求。
电能的形式可以分为交流和直流两种类型，因此根据输入、输出的不同形式，可将电力电子电路分为四大类型，即AC-DC变换器、DC-AC变换器、DC-DC变换器、AC-AC变换器。
该设计将主要介绍其中的DC-DC变换器。
随着半导体工业的发展，DC/DC^换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压，也称为直流斩波。
目前直流变换电路的用途非常广泛，无论是从性能、功率还是节能性上，都处丁不断地发展之中。
其中升压直流斩波电路是输出电压高丁电源电压的一种斩波电路，主要运用丁直流电动机传动、单相功率因数校正以及交直流电源中。
该设计中，运用了单相桥式全控整流电路和升压斩波电路结合，从而实现升压直流斩波。
通过方案选定，电路构造以及电路调试，最终基本实现升压直流斩波电路功能。
由丁知识浅薄，该课程设计说明书里还存在不少批漏和错误，殷切希望老师和同学们的批评指正。
关键词：直流；斩波；升压1绪论 (1)1.1电力电子技术的介绍 (1)1.2电力电子技术的应用 (1)1.3直流直流变流技术 (2)1.4设计要求 (2)2 系统总体方案设计 (2)2.1总体电路设计框图 (2)2.2整流电路选择 (2)3主电路设计 (5)3.1整流电路 (5)3.1.1 整流电路图及工作波形 (5)3.1.2 整流电路工作原理 (6)3.2升压斩波电路 (6)3.2.1升压斩波电路及工作波形 (6)3.2.2升压斩波电路工作原理 (7)3.3元器件参数及选型 (7)3.3.1 晶闸管的选型 (7)3.3.2绝缘栅双极晶体管（IGBD选型 (9)4控制电路及驱动电路 (11)4.1控制电路 (11)4.1.1 SG3525控制芯片介绍 (11)4.1.2 SG3525外部引脚功能 (12)4.2驱动电路 (13)4.3控制和驱动电路原理图 (13)5保护电路设计 (15)5.1过电流保护 (15)5.2过电压保护 (15)6仿真电路图及结果 (16)6.1 MATLAB仿真软件 (16)6.2整流电路仿真及部分参数设置 (16)6.2.1 整流电路仿真模型 (16)6.2.2部分参数设置 (17)6.3升压斩波电路仿真模型 (19)6.4总电路仿真模型 (19)6.5仿真波形及波形分析 (20)7设计总结 (21)参考文献 (22)致谢 (23)附录 (24)附录A升压直流斩波总电路图 (24)附录B元件活单 (25)1绪论1.1电力电子技术的介绍电力电子技术是一门新兴的应用丁电力领域的电子技术，就是使用电力电子器件（如晶闸管，GTQ IGBT等）对电能进行变换和控制的技术。
直流脉宽(PWM)调速系统设计与研究--触发电路设计
1绪论1.1背景直流调速技术的研究和应用已达到比较成熟的地步，尤其是随着全数字直流调速的出现，更提高了直流调速系统的精度及可靠性。
目前国内各大专院校，科研单位和厂家也都在开发直流调速装置，但大多数调速技术都是结合工业生产中，而在民用中应用相对较少，所以应用已有的成熟技术开发性能价格比高的，具有自主知识产权的直流调速单元，将有广阔的应用前景。
1.2直流电动机的调速方法本系统采用转速环和电流环双闭环结构,因此需要实时检测电机的电枢电流并把它作为电流调节器的反馈信号。
由电动机理论知，直流电动机的机械特性方程为T R C C C U n m e e Nφφ2N -=式中n N ——直流电动机的转速（r/min ）U N ——电动机的额定电压(v)：R ——电动机电枢电路总电阻(Ω)C e ——电动势常数(v·min ／r)； C m ——转矩常数，C m ＝9.55C e; T ——电动机电磁转矩(N·m)；φ——电动机磁通(wb)。
由上式可以知道：直流电动机的调速方法有三种：（1）调节电枢供电电压U 。
改变电枢电压主要是从额定电压往下降低电枢电压，从电动机额定转速向下变速，属恒转矩调速方法。
对于要求在一定范围内无级平滑调速的系统来说，这种方法最好。
I a 变化遇到的时间常数较小，能快速响应，但是需要大容量可调直流电源。
（2）改变电动机主磁通Φ。
改变磁通可以实现无级平滑调速，但只能减弱磁通进行调2速（简称弱磁调速），从电机额定转速向上调速，属恒功率调速方法。
I f变化时间遇到的时间常数同I a变化遇到的相比要大得多，响应速度较慢，但所需电源容量小。
（3）改变电枢回路电阻R。
在电动机电枢回路外串电阻进行调速的方法，设备简单，操作方便。
但是只能进行有级调速，调速平滑性差，机械特性较软；空载时几乎没什么调速作用；还会在调速电阻上消耗大量电能。
1.3选择PWM控制系统的理由脉宽调制器UPW 采用美国硅通用公司（Silicon General）的第二代产品SG3525，这是一种性能优良，功能全、通用性强的单片集成PWM 控制器。
直流斩波电路设计
第一章电路总体思路，基本结构和原理框图1.1 电路总体思路直流斩波电路功能是将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电，也称为直接直流—直流变换器。
在设计直流斩波电路过程中，日常所用的电源一般都是220V 交流电，在设计中首先通过变压器降压，然后用整流电路将交流电转变为直流电，经过绿波电路滤掉高次谐波，从而获得直流斩波电路的输入电压。
控制和驱动电路，采用直接产生PWM的专用芯片SG3525，该芯片的外围电路只需简单的连接几个电阻电容，就能产生特定频率的PWM波，通过改变IN+输入电阻就能改变输出PWM波的占空比，故在IN+端接个可调电阻就能实现PWM控制。
为了减少不同电源之间的相互干扰，SG3525输出的PWM经过光电耦合之后才送至驱动电路，通过驱动电路对信号进行放大，放大后的电压可以直接驱动IGBT。
此电路具有信号稳定，安全可靠等优点。
因此他适用于中小容量的PWM斩波电路。
过压和过流保护电路，均采用反馈控制,将过流过压信号反馈到芯片SG3525的输入，从而起到调节保护作用。
1.2 基本结构直流斩波电路一般主要可分为主电路模块，控制电路模块和驱动电路模块三部分组成。
主电路模块，主要由电源变压器、整流电路、滤波电路和直流斩波电路组成，其中主要由全控器件IGBT的开通与关断的时间占空比来决定输出电压u。
的大小。
控制电路模块，可用直接产生PWM的专用芯片SG3525来控制IGBT的开通与关断。
驱动电路模块，驱动电路把控制信号转换为加在IGBT控制端和公共端之间，用来驱动IGBT的开通与关断。
1.3 原理框图电力电子器件在实际应用中，一般是由控制电路，驱动电路，保护电路和以电力电子器件为核心的主电路组成一个系统。
由信息电子电路组成的控制电路按照系统的工作要求形成控制信号，通过驱动电路去控制主电路中电力电子器件的导通或者关断。
来完成整个系统的功能。
因此，一个完整的降压斩波电路也应包括主电路，控制电路，驱动电路和保护电路这些环节。
Buck变换器实现及其调速系统设计与调试
运动控制系统课程设计题目：Buck变换器实现及其调速系统设计与调试院系：班级：姓名：学号：指导老师：日期：摘要 (3)第一章概述 (3)第二章设计任务及要求 (4)2.1实验目的 (4)2.2实验内容 (4)2.3设计要求 (4)2.4课程设计基本要求 (5)第三章BUCK变换器的工作原理和各种模型 (6)3.1B UCK变换器介绍 (6)3.2B UCK变换器电路拓扑 (6)3.3PWM控制的基本原理 (7)第四章MATLAB仿真模型的建立 (9)4.1MATLA仿真软件介绍 (9)4.2B UCK电路模型的搭建 (9)4.3B UCK变换器在电机拖动控制系统中的设计与仿真 (12)4.3.1直流电机的数学模型 (12)4.3.2系统在开环情况下的仿真 (13)4.3.3 系统在闭环情况下的仿真 (14)第五章总结与体会 (18)变压调速是直流调速系统的主要方法，调节电枢供电电压从而改变电机的转速。
即需要有一个可控直流源，常用的为直流斩波或者脉宽调制器，其通过电力电子开关控制及电容、电感的充放电及二极管的续流组成直流斩波电路（DC），实现输出电压可控，即升压（BOOST）、降压（BUCK）。
本实验主要针对降压斩波电路（BUCK）进行实验分析。
实验采用MATLAB作为仿真软件，利用PWM 波驱动降压斩波电路为直流电动机提供驱动电压，并通过调节PWM波的占空比来调节电动机的启动电压使达到调节电动机转速的电路设计。
关键词：S-Function；PWM调制；Buck变换器；闭环控制；直流电动机第一章概述直流变换技术（亦称直流斩波技术，DC-DC），作为电力电子技术领域非常活跃的一个分支，在近几年里，得到了充分的发展。
随着电动牵引技术的发展，特别是电子信息类产品的大量涌现，直流变换技术已经广泛应用于生产，生活的各个领域。
由于其有良好的可操作性，被大量应用到电机的调速系统中，很好的解决了电动机调速的不可控性。
电力电子课程设计直流斩波电路优秀设计
课程设计汇报课题名称：直流斩波电路旳设计电力电子技术课程设计任务书系：电气与信息工程系年级：专业：自动化直流斩波电路旳功能是将直流电变为另一种固定旳或可调旳直流电，也称为直流-直流变换器（DC/DC Converter），直流斩波电路一般是指直接将直流变成直流旳状况，不包括直流-交流-直流旳状况；直流斩波电路旳种类诸多：降压斩波电路，升压斩波电路，这两种是最基本电路。
此外尚有升降压斩波电路，Cuk斩波电路，Sepic斩波电路，Zeta斩波电路。
斩波器旳工作方式有：脉宽调制方式（Ts不变，变化ton）和频率调制方式（ton不变，变化Ts）。
本设计是基于SG3525芯片为关键控制旳脉宽调制方式旳升压斩波电路和降压斩波电路，设计分为Multisim仿真和Protel两大部分构成。
Multisim重要是仿真分析，借助其强大旳仿真功能可以很直观旳看到PWM控制输出电压旳曲线图，通过设置参数分析输出与电路参数和控制量旳关系，运用软件自带旳电表和示波器能直观旳分析多种输出成果。
第二部分是硬件电路设计，它通过Protel等软件设计完毕。
关键字：直流斩波；PWM；SG35251 直流斩波主电路旳设计 (1)1.1 直流斩波电路原理 (1)直流降压斩波电路 (1)直流升压斩波电路 ........................................... 错误!未定义书签。
1.2 主电路旳设计.............................................................. 错误!未定义书签。
直流降压斩波电路 ........................................... 错误!未定义书签。
直流降压斩波电路参数计数 ........................... 错误!未定义书签。
直流升压斩波电路 ........................................... 错误!未定义书签。
鱼雷直流电机斩波调速系统设计
鱼 雷 直 电机 斩 波 调 系 统 设 计 流 速
雷毅 何万 国
（ 军驻 中 国舰 船研 究 设计 中心 军事代 表室 ， 武汉 ４ ０ ６ ） 海 ３ ０ ４ 摘 要 ：本文 分析 了斩 波调 速系 统 的工作 原理 。给 出 了系统硬 件 设计和 ＤＳ Ｐ编程 的主 流程序 及 中断服 务程 序 。实验 结果表 明电机运 行 稳定 、可 靠 、噪音 低 ，系 统调速 响应 快 ，冲 击 小 ，动静态 性 能好 ，达 到 了鱼 雷 直 流推进 电机 无极 变速 设计 的要 求 。
Ａｂ ｔａ ｔ／ ｉｐ ｐ ｒｔｅ ａ ｉｐ ｉｃ ｏ ｏ ｂｅｃｏｅ ｓｒ ｃ：ｎｔ ｓ ａ ｅ，ｈ ｓｃ ｒ ｉ ｆｄ ｕ ｌ ｌｓｄＰＷＭ ｓｓｅ ｖ ｌｃｔ ｄ ｌｔ ｎｉ ａ ａ ｚｄ ｈ ｂ ｎｐ ｙ ｔｍ ｏ ｅｏ ｉ ｍｏ ｕａｉ ｎ ｌ ｅ ． ｆ ｙ ｏ ｓ ｙ
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ｓ ｓ ｍ ａ ｅ ｃｌ ｎ ｅ ｏ ｍａ ｃ． ｓ ｃ ａ ｓｉｈ ｏ ｅｓ ｏ ｔ ｒｐ ｄ ｅｐ ｎ ｎ ｏ ｄ ｙ ｔ ｈ ｓ ｘ ｅｌ ｔ ｐ ｒ ｒ ｎ ｅ ｕ ｈ ｓ ｌ ｔ ｖ ｒｈ ｏ， ａ ｉ ｒｓ ｏ ｄ ａ ｄ ｇ ｏ ｅ ｅ ｆ ｇ
ａ ｔ ｄｓｕ ｂ ｎ ｅ ｗｈｌ ｃ ｎ ａ ｈｅｅ ｔｅｄ ｍａ ｄ ｏ ｆｎｔｌ ｖ ｒａ ｌ ｓ ｅ ｄ ｔａ ｓ ｓ ｉｎ ｏ ｒｅ ｏＤＣ ｎｉ ｉｔｒ ａ ｃ ， ｉ ａ ｃ ｉ ｈ ｅ ｎ ｉ ｉ ｙ ａ ｉｂｅ ｐ ｅ ｎ ｍｉ ｏ ｔ ｐ ｄ — ｅ ｖ ｆ ｎ ｅ ｉ ｒ ｓ ｆ ｏ
为 世 界 各 鱼 雷 生产 国 入 大 量 的财 力 ，进 行 该项
鱼 雷 高 新 技 术 的 开 发和 研 究 。
直流斩波电路设计
一、设计项目与要求1、输入直流电压U i=60V,R=8Ω；2、输出电压范围为0-100V，试选用合适斩波电路；3、计算占空比α=23%和α=59%时，负载两端输出电压和电流；4、画出α=23%和α=59%时斩波电路的电压电流波形分析图；5、IGBT的工作特性分析。
二、电路原理图设计2.1主电路的设计斩波电路:将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电。
也称为直流-直流变换器(DC/DCConverter)。
一般指直接将直流电变为另一直流电，不包括直流-交流-直流。
升降压斩波斩波电路结构Boost型升降压斩波变换器的特点是输出电压可以低于电源电压，也可以高于电源电压，是将降压斩波和升压斩波电路结合的一种直接变换电路。
主要由功率开关、二极管、储能电感、输出滤波电容等组成。
本次课题是在输入直流电压为60V时，想要输出电压的范围为0-100V，故而要选择的斩波电路应为升降压斩波斩波电路。
图1升降压斩波电路原理图2.2触发电路设计斩波器触发电路由三部分组成，图2为斩波器触发电路的原理图。
第一部分为由幅值比较电路U1和积分电路U2组成一个频率和幅值均可调的锯齿波发生器。
电位器RP1用来调节锯齿波的上下位置，电位器RP2用来调节锯齿波的频率，频率从100到700Hz可调。
由于晶闸管的开关速度及LC振荡频率所限，所以在斩波实验中我们一般选用200Hz这一范围。
第二部分是比较器部分。
比较器U3输入的一路是锯齿波信号，另一路是给定的电平信号，输出为前沿固定后沿可调的方波信号。
改变输入的电平信号的值，则相应改变了输出方波的占空比。
第三部分是比较器产生的方波送到4098双单稳电路U4，单稳电路则在方波的前沿和后沿分别产生两个脉冲，如图4所示，其后沿脉冲随方波的宽度变化而移动，前沿脉冲相位则保持不变，输出的脉冲经三极管放大通过脉冲变压器输出。
将上述两脉冲分别送至主晶闸管及辅助晶闸管，其中方波前沿触发脉冲G1、K1接主晶闸管VT1，而后沿触发脉冲G2、K2接辅助晶闸管VT2。
基于DSP控制的斩波器无刷直流电动机调压调速系统的设计
收稿 日期 ：０ ９ １ ８ ２ ０ —１ —２
宽度。 ｅ 当ｌ 等于零时Ｐ ＷＭ 波的宽度不变 ； ｅ 当Ｉ 过大 即参考 电流大于实际 电流很多 ， 的 Ｐ 使 ＷＭ 宽度大 于 控 制周 期 时 就 令 Ｐ ＷＭ 的宽 度 为 控 制 周 期 ， 时 此 输 出最 宽 的 Ｐ Ｍ 波 以最 快 地 增 大 转速 ； Ｉ 过 小 Ｗ 当 ｅ （ 负值 ） 参 考 电 流 小 于 实 际 电流 很 多 ， Ｐ 为 即 使 ＷＭ 宽 度小 于零 ， 令 Ｐ 就 ＷＭ 的宽 度 为零 ， 时 以最 快 的 此 速 度 降低转 速 。 由ＤＳ Ｐ输 出 的六： Ｐ Ｍ 波 ， 由驱 ￣ Ｗ Ｎ 经 动 电路控 制 晶 闸管 的开 关 模 式 ， 而 控 制 无 刷 直 流 进 电动机 的转 速 。 ２ 电 路实 现 及仿真 双 闭环 调 速 系统 的 电 气主 接 线 包 括 电源 、 流 整 桥 、 Ｒ、 ＧＴ 直流 无 刷 电动 机 、 动 电路 、 Ｓ 驱 Ｄ Ｐ芯 片 、 以 及 电路 电流 、 电压 的检 测 和 保 护 电路 ， 电流 、 速 的 转
１ １ 无 刷 电机 的 Ｄ Ｐ控 制 系统 ． Ｓ
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其中： Ｉ 速度 调 节器 输 出 ； 一 Ｅ —Ｋ 时 刻 的速度 误 差 ； ｋ Ｋｐ 比例 系数 ； 一 Ｋｉ 积分 系 数 ； 一速 度 采样 周 期 。 一 Ｔ 电流 调 节是 采用 了Ｐ 增 量算 法 。电流 的调 整过 Ｉ 程就是 Ｐ Ｍ 信 号产 生 的过 程 。 过 调整Ｐ Ｗ 通 ＷＭ 波 的 宽 度就 可 以调 整 电流 的 平均 值 。Ｐ ＷＭ 波 的 宽 度 由 参考 电流 与 检测 电流 的 电流 差 决定 。再经 过 Ｐ Ｄ增 Ｉ 量算 法计 算 ， 可得 应 输 出的 电流 ：
最新版PWM直流调速系统设计
运动控制系统期中作业——转速电流双闭环直流调速系统专业：自动化班级：1102班姓名：鱼*学号：**********日期：2014年05月27日设计题目：转速电流双闭环直流调速系统1.已知参数：某转速电流双闭环直流调速系统采用桥式可逆pwm变换电路供电。
(1)直流电动机:U nom = 220V, I nom = 136A, n nom = 1460r/min,电枢电阻Ra=0.2Ω,允许过载倍数λ= 1.5;(2)电枢回路总电阻:R= 0.5Ω;(3)电枢回路总电感:L= 10mH;(4)电动机轴上的总飞轮力矩:GD2= 22.5N·m2;设计要求:电流超调量σi≤5%,转速无静差;空载起动到额定转速的转速超调量σn≤10%.目录一、引言 (4)二、整体设计思路 (4)三、系统构成和原理 (4)四、各电路设计模块 (5)1.PWM主电路设计--桥式可逆直流脉宽调速系统 (5)2.控制电路--基于SG3525为核心构成的控制电路的设计 (7)3.电流环的设计 (9)4.转速环的设计 (12)5.给定的设计 (15)6.直流稳压电源的设计 (15)7.电动机电源设计 (16)8.转速检测电路设计 (16)9.电流检测电路设计 (16)10.驱动电路设计 (17)11.保护电路设计 (17)五、仿真结果截屏显示 (18)六、参考文献 (21)七.电气原理图 (21)八.设计心得总结 (22)一、引言在电气时代的今天，电动机在工农业生产、人们日常生活中起着十分重要的作用。
直流电机是最常见的一种电机，在各领域中得到广泛应用。
研究直流电机的控制和测量方法，对提高控制精度和响应速度、节约能源等都具有重要意义。
电机调速问题一直是自动化领域比较重要的问题之一。
不同领域对于电机的调速性能有着不同的要求，因此，不同的调速方法有着不同的应用场合。
通过对于理论知识的学习，我们已经深刻的体会到闭环控制系统要优于开环控制系统，然而更深入的学习我们又了解到电流-转速反馈控制的直流调速系统是静、动态特性优良、应用最广的直流调速系统，其性能受到各个领域的关注。
交直流调速系统课程设计
目录交直流调速课程设计任务书 (2)前言 (4)关键词 (4)交直流调速课程设计说明书 (5)一、总体方案确实定 (5)1.1 现行方案的讨论与比拟 (5)1.2 选择PWM控制系统的优越性 (6)1.3采用转速电流双闭环的理由 (6)1.4起动过程电流和转速波形 (9)1.5 H桥双极式逆变器的工作原理 (9)1.6 PWM调速系统静特性 (11)二、双闭环直流调速系统的硬件结构 (12)2.1主电路 (13)2.2 电流调节器 (14)2.3转速调节器 (14)2.4控制电路设计 (15)2.5、控制环节电源设计 (16)2.6、限幅电路 (16)2.7转速检测电路 (17)2.8、电流检测电路 (17)2.9、泵升电压限制 (18)三、电机参数及设计要求 (19)3.1电路根本信息如下： (19)3.2计算反响关键参数 (19)四、课程设计心得体会 (23)五、系统主要硬件结构图 (24)参考文献： (25)交直流调速课程设计任务书一、题目：双闭环可逆直流PWM调速系统设计二、设计目的1、对先修课程〔电力电子学、自动控制原理等〕的进一步理解与运用2、运用?电力拖动控制系统?的理论知识设计出可行的直流调速系统，通过建模、仿真验证理论分析的正确性。
也可以制作硬件电路。
3、同时能够加强同学们对一些常用单元电路的设计、常用集成芯片的使用以及对电阻、电容等元件的选择等的工程训练。
到达综合提高学生工程设计与动手能力的目的。
三、系统方案确实定自动控制系统的设计一般要经历从“机械负载的调速性能〔动、静〕→电机参数→主电路→控制方案〞〔系统方案确实定〕→“系统设计→仿真研究→参数整定→直至理论实现要求→硬件设计→制板、焊接、调试〞等过程，其中系统方案确实定至关重要。
为了发挥同学们的主观能动作用，且防止方案及结果雷同，在选定系统方案时，规定外的其他参数由同学自已选定。
1、主电路采用二极管不可控整流，逆变器采用带续流二极管的功率开关管IGBT构成H型双极式控制可逆PWM变换器;2、速度调节器和电流调节器采用PI调节器；U*nm=U*i m =U cm=10V3、机械负载为对抗性恒转矩负载，系统飞轮矩〔含电机及传动机构〕GD2 ＝1.5Nm2；4、主电源：可以选择三相交流380V供电，变压器二次相电压为52V；5、他励直流电动机的参数：见习题集【4-19】〔p96〕n N=1000r/min，电枢回路总电阻R=2Ω，电流过载倍数λ=2；6、PWM装置的放大系数K s=11；PWM装置的延迟时间T s=0.4ms。
PWM控制直流调速系统设计
****学院课程设计电子电气工程院电气工程及其自动化专业题目PWM控制直流调速系统设计学生姓名****班级***学号指导教师完成日期2010 年12 月28 日摘要以电力电子学和电机调速技术为基础，本设计了一种基于PWM控制技术的直流电机调速控制系统;为了得到好的动静态性能，该控制系统采用了双闭环控制。
霍尔电流传感器与测速电机共同实现速度控制的功能，同时完成了人机交互的任务。
对于调速系统中要用到的大功率半导体开关器件，本文选用的是IGBT。
论文中对IGBT应用时要注意的各个技术方面进行了详细的讨论，给出了专用IGBT驱动芯片SG3525的内部结构和应用电路。
论文对PWM控制的原理进行了说明，重点对集成PWM控制器SG3525做了介绍，分析了SG3525的内部结构和外部电路的接法，并给出了它在系统中的应用电路。
论文对系统中用到测速电机和霍尔电流传感器的原理和应用也进行了介绍。
最后分析了系统的静动态特性，结果表明双闭环控制对系统的性能有很大的改善，即双闭环控制系统有响应快，静态稳定性好的特点。
关键词: IGBT；PWM控制；双闭环AbstractTo the power electronics and motor technology as the foundation, The design of a PWM control technology based on the DC motor speed control system; In order to obtain a good dynamic and static properties, The control system uses a double-loop control. Hall current sensor and guns together to achieve the motor speed control function, while the completion of the HCI mission.Speed Control System for the use of the power semiconductor devices, the paper uses the IGBT. The thesis of IGBT application to the attention of the various technical aspects of detailed discussions, given the exclusive IGBT driver IC SG3525 the internal structure and application circuit. PWM control of the paper, the principle of the note, with a focus on integrated PWM controller SG3525 made a presentation the SG3525 analysis of the internal structure and external circuit access method, and gives it a system of circuit. Papers on gun systems used motor and Hall current sensor application of the principle and also introduced. Finally, the paper analyzes the static and dynamic characteristics of the results shows that the closed-loop control on the performance of the system is greatly improved. that is, double-loop control system is fast response, good static stability characteristics.Keywords: IGBT; PWM control; Double Closed-loop目录第1章引言 (1)1.1课题来源 (1)1.2 直流电动机的调速方法介绍 (1)1.3 选择PWM控制系统的理由 (3)1.5 设计技术指标要求 (4)第2章 PWM控制直流调速系统主电路设计 (4)2.1 主电路结构设计 (4)2.1.1电路组成及系统分析 (4)2.2电路总体介绍 (5)2.2.1主电路工作原理 (5)2.2.2降压斩波电路与电机的电动状态 (6)2.2.3升压斩波电路与电机的制动状态 (6)2.2.4半桥电路与电机的电动和制动运行状态 (6)2.2.5电机可逆运行的实现 (7)2.3 PWM变换器介绍 (7)2.4.2 缓冲电路参数 (14)2.4.3 泵升电路参数 (14)第3章PWM控制直流调速系统控制电路设计 (16)3.1控制电路设计 (16)3.1.1 SG3525的应用 (16)3.1.2 SG3525芯片的主要特点 (16)3.1.3 SG3525引脚各端子功能 (17)3.1.4 SG3525的工作原理 (18)3.2 LM1413的应用 (19)3.3脉冲变压器的应用 (19)3.4速度调节器（ST-1） (19)3.5电枢电流调节器（LT-1） (21)3.6速度变换单元（FBS） (22)3.7电流检测 (23)3.8 脉冲变压器 (23)3.9 给定单元 (24)结束语 (25)致谢 (26)参考文献 (27)第1章引言1.1课题来源目前，直流调速技术的研究和应用已达到比较成熟的地步，尤其是随着全数字直流调速的出现，更提高了直流调速系统的精度及可靠性。
直流斩波调速系统设计
本 系统 使用 四位 共 阳数码 管 显 示直 流 电动机 的转速 ，为 了节 省Ｉ ／Ｏ 口， 我们 使 用 ７Ｌ ４ ４ Ｓ７把 四位 的 Ｂ Ｄ 码 转换 成 Ｌ Ｄ 显示 。 Ｃ Ｅ
Ｐ ＷＭ 控 制 技术 是利用 半 导 体开 关器 件 的导通 和 关 断， 直流 单 片 机 Ｐ ． Ｐ ．、２２和 Ｐ － 为 Ｂ Ｄ 码 的 输 出 口 ，分 别 与 把 ２ 、 ２１Ｐ ． ０ ２３作 Ｃ 电压 变成 电压 脉冲 列 ，控制 电压脉 冲 的宽度 或 周期 以达到 变 压 目 ７Ｌ ４ ４ Ｓ ７的 Ａ、 、 Ｂ Ｃ和 Ｄ 引脚 相接 。 单片机 的 Ｐ ．、 ２ 、 ２ 和 Ｐ ． ２ Ｐ． Ｐ ． ４ ５ ６ ２ ７ 的 ， 达到 变 压变 频 目的 的一种 控 制技 术 。 或
个
分 别作 为 四位 Ｌ Ｄ 由低位 到 高位 的选 通 脚通 过三 极管 选通 Ｌ Ｄ。 Ｅ Ｅ
２． 单 片 机 红 外 解 码 技 术 ６
设 ａ ：—Ｉ ａ 可 定义 为 占空 Ｅ 。设 定输 入 电压 Ｕ 不 变 ， Ｉ， Ｌ ｄ 口
Ｊ
越大， 电机 电枢端 的平 均 电压 Ｕ ｄ越大 ， 之 也成立 。改变 ａ 值就 反
测速 显示 部分
本 设计 选 用 的是 霍 尔 元件 Ｃ ３ ２ Ｓ０ ０作为 测 速 的传 感 器 。在 电
机 的转 叶上 贴上 两 片小 磁钢 ， 么 电机 每转 一 圈 ， 尔传 感器 输 出 那 霍 两 个脉 冲 。
２ 系 统 设 计
２． 直 流 电 机 ＰＷ Ｍ 控 制 原 理 １
由单 片 机 Ａ ８Ｓ １ 受 键 盘 或 红 外遥 控器 的信 号 并 产 生 相 Ｔ ９５ 接
应 的信 号输 出， 中两路 信 号控 制 Ｌ ９ 使能 端控 制 电机 的启 动 波 型往 往 是 矛盾 的 ， 在 两者 中取 求 平衡 点 。 其 ２８的 要 尹 和 停止 ，一路 占空 比信 号 送给 Ａ ８ Ｃ ０ １Ａ ８Ｃ ０ １ 受到 占 Ｔ ９２５；Ｔ ９２５ 接
全数字控制的桥式可逆直流脉宽调速系统设计 [附图+中英文翻译]
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XXXXXXXX大学本科生毕业设计姓名：XXX 学号：XXXX学院：信息与电气工程学院专业：电气工程与自动化设计题目：全数字控制的桥式可逆直流脉宽调速系统设计专题：指导教师：XXXX 职称：XXXXXXXX年6月XXXXXXXX大学毕业设计任务书学院信息与电气工程学院专业年级电气02—3 学生姓名曹言敬任务下达日期：XXXX年2月20日毕业设计日期：XXXX 年 2 月20日至XXXX 年6月20日毕业设计题目：全数字控制的桥式可逆直流脉宽调速系统设计毕业设计专题题目：毕业设计主要内容和要求：1、直流电机的参数为15KW，电枢电压440V，电枢电流39.5A，励磁电压90V，励磁电流7A，转速为1510转/分。
2、制定主电路方案并进行选型设计计算。
3、用PROTEL设计全数字控制系统的电路原理图及PCB图。
4、编制控制软件。
5、基于MATLAB对桥式可逆直流脉宽调速系统进行仿真研究。
6、翻译与论文相关的电气自动化方面专业外文资料约5000字。
7、用OFFICE—WORD打印论文。
院长签字：指导教师签字：XXXXXXXX大学毕业设计指导教师评阅书指导教师评语（①基础理论及基本技能的掌握；②独立解决实际问题的能力；③研究内容的理论依据和技术方法；④取得的主要成果及创新点；⑤工作态度及工作量；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：成绩：指导教师签字：年月日XXXXXXXX大学毕业设计评阅教师评阅书评阅教师评语（①选题的意义；②基础理论及基本技能的掌握；③综合运用所学知识解决实际问题的能力；③工作量的大小；④取得的主要成果及创新点；⑤写作的规范程度；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：成绩：评阅教师签字：年月日XXXXXXXX大学毕业设计答辩及综合成绩摘要直流脉宽调速系统，是采用脉冲宽度调制的高频开关控制方式，形成的脉宽调制变换器——直流电动机调速系统，简称直流PWM调速系统。
晶闸管直流电动机调速系统设计设计
晶闸管直流电动机调速系统设计目录1设计概述 (1)1.1 设计意义及要求 (1)1.2 方案分析 (1)1.2.1 可逆调速方案 (1)1.2.2 控制方案的选择 (2)2主电路的设计与分析 (3)2.1 整流电路 (3)2.2 斩波调速电路 (4)3控制电路的设计与分析 (5)3.1 触发电路的设计与分析 (6)3.2脉宽调制（PWM）控制的设计与分析 (6)3.2.1 欠压锁定功能 (7)3.2.2系统的故障关闭功能 (7)3.2.3软起动功能 (7)3.2.4 波形的产生及控制方式分析 (8)3.3 延时、驱动电路的设计 (8)3.4 ASR和ACR调节器设计 (9)3.4.1 ASR（速度调节器） (9)3.4.2 ACR（电流调节器） (10)结束语 (12)参考文献 (12)附录 (13)晶闸管直流电动机调速系统设计1设计概述1.1 设计意义及要求有许多生产机械要求电动机既能正转，又能反转，而且常常还需要快速地起动和制动，这就需要电力拖动系统具有四象限运行的特性，也就是说，需要可逆的调速系统。
改变电枢电压的极性，或改变励磁磁通的方向，都能够改变直流电机的旋转方向。
当电机采用电力电子装置供电时，由于电力电子器件的单向导电性，需要专用的可逆电力电子装置和自动控制系统1.2 方案分析1.2.1 可逆调速方案使电机能够四象限运行的方法有很多，可以改变直流电机电枢两端电压的方向，可以改变直流电机励磁电流的方向等等，即电枢电压反接法和电枢励磁反接法。
电枢励磁反接方法需要的晶闸管功率小，适用于被控电机容量很小的情况，励磁电路中需要串接很大的电感，调速时，电机响应速度较慢且需要设计很复杂的电路，故在设计中不采用这种方式。
电枢电压反接法可以应用在电机容量很的情况下，且控制电路相对简单电枢反接反向过程很快，在实际应用中常常采用，本设计中采用该方法。
电枢电压反接电路可以采用两组晶闸管反并联的方式，两组晶闸管分别由不同的驱动电路驱动，可以做到互不干扰。
直流电机斩波调速控制系统设计
湖南工程学院课程设计任务书课程名称：电力电子技术题目：直流电机斩波调速控制系统设计专业班级电气工程及其自动化0603学生姓名：刘清学号：200601010314指导老师：蔡斌军审批：任务书下达日期2009 年 6 月8 日设计完成日期2009 年 6 月19 日设计内容与设计要求一．设计内容：1．电路功能：1）用直流斩波实现直流调压，控制直流电动机的转速。
2）电路由主电路与控制电路组成，主电路主要环节：整流电路、斩波电路及保护电路。
控制电路主要环节：触发电路、电压电流检测单元、驱动电路、检测与故障保护电路。
3）主电路电力电子开关器件采用IGBT或MOSFET。
4）系统具有完善的保护2. 系统总体方案确定3. 主电路设计与分析1）确定主电路方案2）主电路元器件的计算及选型3）主电路保护环节设计4. 控制电路设计与分析1）检测电路设计2）功能单元电路设计3）触发电路设计4）控制电路参数确定二．设计要求：1．设计思路清晰，给出整体设计框图；2．用(UCX637、TL598、TD340、SG3525、TDA1085C)产生脉冲。
3．单元电路设计，给出具体设计思路和电路；4．分析所有单元电路与总电路的工作原理，并给出必要的波形分析。
5．绘制总电路图6．写出设计报告；主要设计条件1．设计依据主要参数1）输入输出电压：（AC）220（1+15%）、2）最大输出电压、电流根据电机功率予以选择3）要求电机能实现单向无级调速4）电机型号布置任务时给定2. 可提供实验与仿真条件说明书格式1．课程设计封面；2．任务书；3．说明书目录；4．设计总体思路，基本原理和框图（总电路图）；5．单元电路设计（各单元电路图）；6．故障分析与电路改进、实验及仿真等。
7．总结与体会；8．附录（完整的总电路图）；9．参考文献；10.课程设计成绩评分表进度安排第一周星期一:课题内容介绍和查找资料；星期二:总体电路方案确定星期三:主电路设计星期四:控制电路设计星期五:控制电路设计；第二周星期一: 控制电路设计星期二：电路原理及波形分析、实验调试及仿真等星期四~五:写设计报告，打印相关图纸；星期五下午:答辩及资料整理参考文献1．石玉栗书贤．电力电子技术题例与电路设计指导．机械工业出版社，19982．王兆安黄俊．电力电子技术（第4版）．机械工业出版社，2000 3．浣喜明姚为正．电力电子技术．高等教育出版社，2000 4．莫正康．电力电子技术应用（第3版）．机械工业出版社，2000 5．郑琼林．耿学文．电力电子电路精选．机械工业出版社，1996 6．刘定建朱丹霞．实用晶闸管电路大全．机械工业出版社，1996 7．刘祖润胡俊达．毕业设计指导．机械工业出版社，1995 8．刘星平．电力电子技术及电力拖动自动控制系统．校内，1999 9. 刘星平.一种新型双闭环直流脉宽调速系统的设计与应用。
V-M双闭环不可逆直流调速系统设计
V-M双闭环不可逆直流调速系统设计1主电路结构设计变压器调速是直流调速系统用的主要方法，调节电枢供电电压所需的可控制电源通常有3种：旋转电流机组，静止可控整流器，直流斩波器和脉宽调制变换器。
旋转变流机组简称G-M系统，适用于调速要求不高，要求可逆运行的系统，但其设备多、体积大、费用高、效率低、维护不便。
静止可控整流器又称V-M系统，通过调节触发装置GT的控制电压来移动触发脉冲的相位，即可改变U d，从而实现平滑调速，且控制作用快速性能好，提高系统动态性能。
直流斩波器和脉宽调制交换器采用PWM受器件限制，适用于中、小功率的系统。
根据本设计的技术要求和特点选V-M系统。
在V-M系统中，调节器给定电压，即可移动触发装置GT输出脉冲的相位，从而方便的改变整流器的输出瞬时电压U d。
由于要求直流电压脉动较小，故采用三相全控桥式整流电路。
考虑使电路简单、经济且满足性能要求，选择晶闸管三相全控桥整流器供电方案。
因三相桥式全控整流电压的脉动频率比三相半波高，因而所需的平波电抗器的电感量可相应减少约一半，这是三相整流电路的一大优点。
并且晶闸管可控整流装置无噪声、无磨损、响应快、体积小、重量轻、投资省。
而且工作可靠，能耗小，效率高。
同时，由于电机的容量较大，又要求电流的脉动小。
综上所述，选晶闸管三相全控桥整流电路供电方案。
三相桥式全控整流电路的原理如图1-1所示，习惯将其中阴极连接在一起到3个晶闸管（VT1、VT3、VT5）称为共阴极；阳极连接在一起的3个晶闸管（VT4、VT6、VT2）称为共阳极，另外通常习惯晶闸管从1至6的顺序导通，为此将晶闸管按图示的顺序编号，即共阴极组中与a，b，c三相电源相接的3个晶体管分别是VT1、VT3、VT5,共阳极组中与a，b，c三相电源相接的3个晶闸管分别是VT4、VT6、VT2。
其工作特点如下：1）每个时刻均需两个晶闸管同时导通，形成向负载供电的回路，其中一个晶闸管是共阴极组的，一个是共阳极组的，且不能为同一相的晶闸管。
IGBT直流斩波电路的设计
目录1设计原理分析............................................................................................................ 错误!未定义书签。
1.1总体结构分析................................................................................................. 错误!未定义书签。
1.2主电路的设计................................................................................................. 错误!未定义书签。
1.3触发电路的设计............................................................................................ 错误!未定义书签。
1.4驱动电路设计................................................................................................. 错误!未定义书签。
1.5保护电路分析................................................................................................. 错误!未定义书签。
2仿真分析与调试....................................................................................................... 错误!未定义书签。
IGBT斩波控制的直流电机调速系统设计课程设计
知识掌握程度
15
书写规范性
10
工作量
10
总成绩
100
评语：
任课教师
时 间
年 月 日
备 注
摘 要
在工业生产和机械制造中，直流电机以其良好的线性特性、优异的控制性能等特点成为大多数变速运动控制和闭环位置伺服控制系统的最佳选择。特别随着计算机在控制领域和高开关频率、全控型第二代电力半导体器件的发展，以及脉宽调制(PWM)直流调速技术的应用，直流电机得到广泛应用。直流电动机转速的控制方法可分励磁控制法与电枢电压控制法两类。励磁控制法控制磁通，其控制功率虽然小，但低速时受到磁饱和的限制，高速时受到换向火花和换向器结构强度的限制；而且由于励磁线圈电感较大，动态响应较差。所以常用的控制方法是改变电枢端电压调速的电枢电压控制法，调节电阻R即可改变端电压，达到调速目的。这种传统的调压调速方法效率低。
2.2基本直流斩波电路原理图
系统的基本直流斩波电路原理图如图2.1所示：
图2.1降压斩波电路原理图
此电路使用一个全控型器件V，图中为IGBT，若采用晶闸管，需设置使晶闸管关断的辅助电路。并设置了续流二极管VD，在V关断时给负载中电感电流提供通道。主要用于电子电路的供电电源，也可拖动直流电动机或带蓄电池负载等，后两种情况下负载中均会出现反电动势，如图中Em所示。
关键词：直流电动机；IGBT；直流斩波；调速
前言
随着电力电子技术的高速发展，电子系统的应用领域越来越广泛，电子设备的种类也越来越多。电子设备的小型化和低成本化使电源向轻、薄、小和高效率方向发展。开关电源因其体积小，重量轻和效率高的优点而在各种电子信息设备中得到广泛的应用。直流电动机在冶金、矿山、化工、交通、机械、纺织、航空等领域中已经得到了广泛的应用。直流电动机的启动和调速性能、过载能力强等特点显得十分重要。IGBT降压斩波电路就是直流斩波中最基本的一种电路，是用IGBT作为全控型器件的降压斩波电路，用于直流到直流的降压变换。IGBT是MOSFET与双极晶体管的复合器件。它既有MOSFET易驱动的特点，又具有功率晶体管电压、电流容量大等优点。其频率特性介于MOSFET与功率晶体管之间，可正常工作于几十千赫兹频率范围内，故在较高频率的大、中功率应用中占据了主导地位。所以用IGBT作为全控型器件的降压斩波电路就有了IGBT易驱动，电压、电流容量大的优点。因此，在电力电子技术应用领域中有广阔的发展前景，也由于开关电源向低电压，大电流和高效率发展的趋势，促进了IGBT降压斩波电路的发展。
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直流斩波调速系统设计摘要：本设计主要完成以89s51单片机为核心的PWM直流电机的调速系统。
该系统包括速度给定、速度显示、速度测量和速度控制。
论文主要介绍了基于单片机用PWM实现直流电机调速的基本方法，直流电机调速的相关知识，及PWM调整的基本原理和实现方法。
重点介绍了基于MCS-51单片机的用软件产生PWM信号的途径，并介绍了一种通过采用软件定时实现PWM信号占空比调节的方法。
对于直流电机速度控制系统的实现提供了一种有效的途径。
主电路主要采用四个小键盘控制AT89S51单片机，再由AT89S51单片机把数据传送到AT89C2051单片机中产生脉宽调制信号，然后通过电机驱动芯片L298N对小型电机进行控制。
在实验板中，还包括由CS3020霍尔开关，AT89S51单片机，74LS47七段数码管译码芯片及四位LED构成转速检测显示电路。
在最后的扩展功能里还加上了红外遥控功能，采用软件进行红外解码。
关键词：脉宽调制，直流电机调速，单片机，转速测量，红外遥控THE DESIGN OF PWM SPEEDGOVERNING SYSTEMAbstract：A speed governing system of DC- motor by using AT89S51 microcontroller is introduced .The system includes the setting of speed，the displaying of speed，the measurement of speed and the control of speed. This paper introduces a kind of method Of DC-motor speed modification based on PWM theory by the SCM.Showing some relative knowledge upon the DC-motor timing，the basic theory and the way to implement. And it emphasizes on the way for carrying out PWM signals based on MCS-51.This paper still provides a method for modifying the speed of DC-motor by way of time by software. It offers a sort of efficient method for the DC-motor Speed-controlling system. The main circuit adopts four keypads to control AT89S51 mainly, convey from AT89S51 data to AT89C2051 produce the signal of Pulse Width Modulation and then, control the DC-motor through the electrical machinery L298. In the experiment board, still include the circuit of rotational speed measuring and showing formed by CS3020 Hall's switch, AT89S51, 74LS47 and four LED. In the last expanded part, it adds the infrared remote control function and adopts the software to decode .Keyword: PWM, DC-motor speed modification, Microcontroller, Measurement of rotating speed，Infrared remote control目录引言 (4)第一章基本原理的分析 (5)1.1 直流电机的结构与调速原理 (5)1.1.1 直流电机的结构 (5)1.1.2 直流电机的调速原理 (5)1.2 直流电机PWM控制原理 (7)1.3 霍尔效应及其原理 (8)第二章方案比较及选择 (10)2.1 控制方案的选择 (10)2.1.1 8031、8051、8751的比较 (10)2.1.2 AT89C51、AT89S51的比较 (11)2.2键盘的选择 (12)2.2.1 独立式键盘 (12)2.2.2 矩阵式键盘 (13)2.3 显示方式的选择 (14)2.4 电动机驱动芯片的选择 (15)2.5总方案的确定 (16)第三章器件的介绍 (17)3.1L298N芯片的介绍 (17)3.1.2 L298的典型应用 (17)3.1.3 L298的运行参数 (18)3.1.4 L298的逻辑控制 (19)3.2CS3020霍尔元件的介绍 (19)3.3.1 CS3020的特征及应用 (19)3.3.2 CS3020的引脚说明 (19)3.3.3 CS3020的电特性和磁特性 (20)第四章硬件系统的论述 (21)4.1电源部分 (21)4.2PWM波形产生部分 (21)4.3电机驱动部分 (22)4.4测速显示部分 (24)4.4.1 霍尔元件测速 (24)4.4.2 LED显示的硬件电路 (24)第五章软件系统的论述 (26)5.1主程序 (26)5.2键盘扫描子程序 (27)5.3PWM信号发生程序 (28)5.4测速子程序 (29)5.5显示子程序 (30)第六章系统功能扩展设想 (32)6.1 闭环调速 (32)6.2红外遥控 (33)6.2.1 HT6221芯片的介绍 (33)6.2.2 红外解码 (35)总结 (37)参考文献 (38)附录 (39)致谢 (40)引言直流斩波调速系统的核心技术是脉宽调制（Pulse Width Modulation）控制技术，该技术通常简称为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列，控制电压脉冲的宽度或周期以达到变压目的，或控制电压脉冲的宽度和周期以达到变压变频目的的一种控制技术。
近年来，电气传动的PWM控制技术以成为电气传动自动控制技术的热点之一。
直流电动机因其可以方便地通过改变电枢电压和励磁电流实现宽范围的调速而得到广泛的应用，调节电枢串联电阻来改变电枢上的电压，是最经典的直流电机调速方法，有相当部分的电能消耗在所串联电阻上，很不经济。
80 年代，以晶闸管为功率开关器件的斩波调速器以其无级、高效、节能而得到大力推广。
但晶闸管斩波调速器不足之处是晶闸管一旦被触发，其关断必须依赖换流电容和换流电感振荡产生反压来实现，换流电容和电感增加了装置的成本，也增加了换流损耗；电源电压下降还会导致换流失败，使系统的可靠性降低；此外，由于晶闸管的开、关时间比较长，加上存在换流环节，使得斩波器的工作频率不能太高（一般在300Hz 以下）电机上的力矩脉动和电流脉动比较严重。
因此直流斩波调速呼唤快速自关断器件。
于是 90年代出现了以 IGBT 为代表，具有自关断能力并可在高速下工作的功率器件作为开关元件的PWM直流调速系统成为更为先进的直流调速方案。
纵观电气传动国内外发展的情况，虽然直流电动机因其结构复杂、成本较高、维修保养费用较贵以及随着电力电子技术的进步对交流调速问题的解决，交流调速在发达国家已经占据主导地位，但是在我国目前仍有大量的各类机床和系统使用直流电动机作为伺服驱动,有些用模拟PWM控制、有些用晶闸管移相控制。
如果将其改造为微处理器控制PWM调速控制，使其具有控制方式多样化,能与数字速度给定信号直接接口等优点，则有利于国家工业化的发展。
随着电力电子技术的进步，不仅促使交流传动的迅速发展，同时也促使直流传动得到新的发展，以往普遍采用的晶闸管相控整流直流电机调压调速系统，现在也发展了全波不控整流——PWM斩波直流电动机调压调速系统，该系统拥有需用的功率元件少、线路简单、控制方便、开关频率高、低速性能好、稳速精度高及调速范围宽等优点，在工厂企业得到广泛的应用。
通过学习并熟练掌握这个调速系统，对我们今后的工作有十分重要的意义。
第一章 基本原理的分析1.1 直流电机的结构与调速原理1.1.1 直流电机的结构直流电机的结构是多种多样的，但任何直流电机都包括定子部分和转子部分，这两部分间存在着一定大小的气隙，使电机中电路和磁场发生相对运动。
直流电机定子部分主要由主磁极、电刷装置和换向极等组成，转子部分主要由电枢绕组、换向器和转轴等构成。
结构图如图1.1：图1.1直流电机结构图 1-电刷；2-磁轭；3-永久磁钢；4-极靴；5-电枢绕组；6-内磁轭1.1.2 直流电机的调速原理为了提高劳动生产率和保证产品的质量，就要求生产机械能以最合理的速度进行工作，这样就要求对生产机械的核心部分——电机，进行调速控制。
直流电机的转速n 与其他参数的关系如公式1.1 a a E U I R n C -=Φ (1.1) 式中 a U ——电枢供电电压（A ）；a I ——电枢电流（A ）；R ——电枢回路总电阻（Ω）；Φ——励磁磁通（Wb ）；E C ——电势系数；由公式1.1可见，改变a U 、Φ、R 这三个参数中的任何一个都可以另转速得到改变。
所以直流电机有三种基本调速方法：（1）改变电枢的供电电压；（2）改变励磁磁通；（3）改变电枢回路总电阻。
改变电枢回路总电阻调速，可以通过在电枢回路中串接电阻来实现。
如公式1.2。
()a a a w E U I R R n C -+=Φ (1.2)式中w R 是外接电阻。
由此可见，当负载一定时，外接电阻w R 的增大，会导致电枢回路总电阻R 的增大，从而使n 减少。
其机械特性如图1.2，M 为转矩。
图1.2 改变电枢回路总电阻调速时的机械特性这种调速方法是有级调速的，调速不平滑，而且串接了电阻增大了电路的功耗，所以这种方法一般不使用。
改变电枢的供电电压调速，就是改变电枢两端的电压a U ，使速度n 也改变。
现在随着电力电子技术的发展，可以方便的改变电压的输出值，从而可以方便的改变电机的转速。
其机械特性如图1.3，M 为转矩。
图1.3 改变电枢供电电压调速的机械特性这种调速方法可以实现无级调速，并且它是通过减少输入功率来减少输出功率从而降低转速的，因此低速运行时也不会增加功耗，在整个调速范围内都很经济。
改变励磁磁通调速，可以通过在励磁电路中串接一个可调电阻，从而改变励磁电流和磁通来实现。