直流电机正反转、正反转加速课程设计

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1、直流电机正反转及调速设计报告

1绪论
本章介绍了直流电机的特点及其发展概况，然后介绍了直流电机在工业控制等领域中的具体应用，同时阐述了直流电机控制中有待研究的问题。并在此基础之上介绍了本课题的选题背景和意义，最后列出了本文研究的主要内容及全文的结构安排。
1.1直流电动机控制的发展历史及研究现状
1.1.1直流电动机控制的发展历史
常用的控制直流电动机有以下几种:第一，最初的直流调速系统是采用恒定的直流电压向直流电动机电枢供电，通过改变电枢回路中的电阻来实现调速。这种方法简单易行设备制造方便，价格低廉。但缺点是效率低、机械特性软、不能在较宽范围内平滑调速，所以目前极少采用。第二，三十年代末，出现了发电机-电动机(也称为旋转变流组)，配合采用磁放大器、电机扩大机、闸流管等控制器件，可获得优良的调速性能，如有较宽的调速范围(十比一至数十比一)、较小的转速变化率和调速平滑等，特别是当电动机减速时，可以通过发电机非常容易地将电动机轴上的飞轮惯量反馈给电网，这样，一方面可得到平滑的制动特性，另一方面又可减少能量的损耗，提高效率。但发电机、电动机调速系统的主要缺点是需要增加两台与调速电动机相当的旋转电机和一些辅助励磁设备，因而体积大，维修困难等。第三，自出现汞弧变流器后，利用汞弧变流器代替上述发电机、电动机系统，使调速性能指标又进一步提高。特别是它的系统快速响应性是发电机、电动机系统不能比拟的。但是汞弧变流器仍存在一些缺点:维修还是不太方便，特别是水银蒸汽对维护人员会造成一定的危害等。第四，1957年世界上出现了第一只晶闸管，与其它变流元件相比，晶闸管具有许多独特的优越性，因而晶闸管直流调速系统立即显示出强大的生命力。由于它具有体积小、响应快、工作可靠、寿命长、维修简便等一系列优点，采用晶闸管供电，不仅使直流调速系统经济指标上和可靠性有所提高，而且在技术性能上也显示出很大的优越性。晶闸管变流装置的放大倍数在10000以上，比机组(放大倍数10)高1000倍，比汞弧变流器(放大倍数1000)高10倍;在响应快速性上，机组是秒级，而晶闸管变流装置为毫秒级。[14]

课程设计--直流电机调速控制系统设计

课程设计--直流电机调速控制系统设计指导教师评定成绩：审定成绩：**********课程设计报告设计题目：直流电机调速控制系统设计学校：********************学生姓名：**********专业：********************班级：***********学号：**************指导教师：*****************8设计时间：2013 年12 月目录引言 (3)一、直流电动机的工作原理 (4)二、直流电动机的结构 (5)三、直流电动机的分类 (6)四、电动机的机械特性 (7)五、他励直流电动机起动 (10)六、他励直流电动机的调速方法 (11)七、PWM调制电路 (14)八、H桥驱动电路 (14)九、直流电动机调速控制系统设计 (15)十、心得体会 (22)附录参考文献 (23)课程设计任务书 (23)引言现代工业生产中，电动机是主要的驱动设备，目前在直流电动机拖动系统中已大量采用晶闸管(即可控硅)装置向电动机供电的KZ—D拖动系统，取代了笨重的发电动一电动机的F—D系统，又伴随着电子技术的高度发展，促使直流电机调速逐步从模拟化向数字化转变，特别是单片机技术的应用，使直流电机调速技术又进入到一个新的阶段，智能化、高可靠性已成为它发展的趋势。

直流电机调速基本原理是比较简单的（相对于交流电机），只要改变电机的电压就可以改变转速了。

改变电压的方法很多，最常见的一种PWM脉宽调制，调节电机的输入占空比就可以控制电机的平均电压，控制转速。

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，到目前为止，已经出现了多种PWM控制技术。

基于单片机的直流电机调速系统的课程设计

一、总体设计概述本设计基于8051单片机为主控芯片，霍尔元件为测速元件， L298N为直流伺服电机的驱动芯片，利用 PWM调速方式控制直流电机转动的速度，同时可通过矩阵键盘控制电机的启动、加速、减速、反转、制动等操作，并由LCD显示速度的变化值。

二、直流电机调速原理根据直流电动机根据励磁方式不同，分为自励和它励两种类型，其机械特性曲线有所不同。

但是对于直流电动机的转速，总满足下式：式中U——电压；Ra——励磁绕组本身的内阻；——每极磁通（wb ）;Ce——电势常数；Ct——转矩常数。

由上式可知，直流电机的速度控制既可以采用电枢控制法也可以采用磁场控制法。

磁场控制法控制磁通，其控制功率虽然较小，但是低速时受到磁场和磁极饱和的限制，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，所以在工业生产过程中常用的方法是电枢控制法。

电枢控制法在励磁电压不变的情况下，把控制电压信号加到电机的电枢上来控制电机的转速。

传统的改变电压方法是在电枢回路中串连一个电阻，通过调节电阻改变电枢电压，达到调速的目的，这种方法效率低，平滑度差，由于串联电阻上要消耗电功率，因而经济效益低，而且转速越慢，能耗越大。

随着电力电子的发展，出现了许多新的电枢电压控制法。

如：由交流电源供电，使用晶闸管整流器进行相控调压；脉宽调制（PWM）调压等。

调压调速法具有平滑度高、能耗低、精度高等优点，在工业生产中广泛使用，其中PWM应用更广泛。

脉宽调速利用一个固定的频率来控制电源的接通或断开，并通过改变一个周期内“接通”和“断开”时间的长短，即改变直流电机电枢上的电压的“占空比”来改变平均电．压的大小，从而控制电动机的转速，因此，PWM又被称为“开关驱动装置”。

如果电机始终接通电源是，电机转速最大为Vmax，占空比为D=t1/t，则电机的平均转速：Vd=Vmax*D，可见只要改变占空比D，就可以调整电机的速度。

平均转速Vd与占空比的函数曲线近似为直线。

直流电机调速控制系统课程设计

总体设计方案总体设计方案的硬件部分详细框图如图一所示。

键盘向单片机输入相应控制指令，由单片机通过P1.0与P1.1其中一口输出与转速相应的PWM 脉冲，另一口输出低电平，经过信号放大、光耦传递，驱动H 型桥式电动机控制电路，实现电动机转向与转速的控制。

电动机的运转状态通过数码管显示出来。

电动机所处速度级以速度档级数显示。

正转时最高位显示“三” ，其它三位为电机转速；反转时最高位显示“F ”，其它三位为电机转速。

每次电动机启动后开始显示，停止时数码管显示出“0000”。

1、系统的硬件电路设计与分析电动机PWM 驱动模块的电路设计与实现具体电路见下图。

本电路采用的是基于PWM 原理的H 型桥式驱动电路。

PWM 电路由复合体管组成H 型桥式电路构成，四部分晶体管以对角组合分为两组：根据两个输入端的高低电平决定晶体管的导通和截止。

4个二极管在电路中起防止晶体管产生反向电压的保护作用，防止电动机两端的电流和晶体管上的电流过大的保护作用。

在实验中的控制系统电压统一为5v 电源，因此若复合管基极由控制系统直接控制，则控制电压最高为5V ，再加上三极管本身压降，加到电动机两端的电压就只有4V 左右，严重减弱了电动机的驱动力。

基于上述考虑，我们运用了TLP521-2光耦集成块，将控制部分与电动机的驱动部分隔离开来。

输入端各通过一个三极管增大光耦的驱动电流；电动机驱动部分通过外接12V 电源驱动。

这样不仅增加了各系统模块之间的隔离度，也使驱动电流得到了大大的增强。

在电动机驱动信号方面，我们采用了占空比可调的周期矩形信号控制。

单片机 PWM 电机驱动数码管显示按键控制脉冲频率对电动机转速有影响，脉冲频率高连续性好，但带带负载能力差脉冲频率低则反之。

经实验发现，当电动机转动平稳，但加负载后，速度下降明显，低速时甚至会停转；脉冲频率在10Hz以下，电动机转动有明显跳动现象。

而具体采用的频率可根据个别电动机性能在此范围内调节。

试验三直流电机正反转调速实验

试验三直流电机正反转调速实验
一．试验目的：
1. 学习如何控制直流电机，掌握DSP事件管理器利用通用定时器产生PWM波形来控制直流电机的方法。

2. 掌握驱动直流电机的硬件电路设计思路和方法以及如何应用数字逻辑控制避免出现由功率器件同时导通而产生的击穿现象。

3. 仔细阅读实验源程序，掌握应用C语言在CCS开发环境下，设计基于DSP2812芯片的直流电机驱动控制程序。

二．实验内容：
利用DSP的事件管理器（EV）的通用定时器1和通用定时器2产生PWM波形控制DCM的速度。

用按键控制速度大小的改变和电机的转动方向。

（EV实验：用事件管理器的通用定时器产生PWM信号实验）
三．硬件连接：
1．实验模块(D DCM)与控制模块(A DSP SECTION)的线路连接：POS1(J20) T1(J36)
POS2(J20) T2(J36)
KEY BOARD A DSP SECTION
K1(J21) PWM5(J36)
K2(J21) PWM2(J36)
K3(J21) PWM3(J36)
K4(J21) PWM4(J36)
2．通过用跳线头短接J30（D DCM）的VCC和DCMVCC为DCM 模块供电。

3．用跳线头短接J61（A DSP SECTION)的GND和1DIR以及J62（A DSP SECTION)的GND和2DIR，将A DSP SECTION模块的缓冲设为输出。

四．实验现象：
实现电机的正转、反转、加速和减速。

课程设计报告之直流电机控制(C语言版)

单片机课程设计学院：电气与信息工程学院班级：07级电气工程及其自动化3班设计者：设计名称:直流电机调速指导老师：张志文教授目录一. 课程设计题目及其实现目标 (3)二. 设计原理图 (4)三. 设计原理及其实现方法 (5)四. 流程图 (6)五. 程序清单 (7)六.课程设计心得 (13)一. 课程设计题目及其实现目标课程设计题目：直流电机调速实现的目标1）.通过键盘改变脉冲的占空比从而达到改变转速使得电机转速从高到低，从低到高2）.通过改变pwm的极性从而改变电机的转向，实现正反转3）.能够通过数码显示管显示电机的转速和电机的转向4）.通过启动键唯一启动电机，从而达到防止电机误启动的目的5）.能够通过键盘快速达到电机预先设定的速度和转向备注：由于没有传感器，所以本课程设计中没有设计测速模块，所显示的速度为理论速度，并非电机的实际转速二. 设计原理图注：本原理图采用proteus绘制三. 设计原理及其实现方法1. 速度调节的实现通过控制L298的使能端“允许”或者“禁止”，通过改变a （脉冲宽度）的值，从而达到控制PWM脉冲宽度调节电机转速的目的2. 转向的控制通过L298中的H桥，从AT89C51中的P1_6和P1_7输出控制信号控制BJT的基极电压，控制L298中H桥的BJT通断，从而达到控制电机转向的目的附：A. L298的原理图B.本设计所需要芯片以及作用AT89C51：单片机L298：控制电机驱动和转向74L408：四与门芯片8255A：用于扩展51端口，作显示用2803：显示缓冲用MAX239：串口通讯芯片四. 流程图五.程序清单#include<at89x51.h>#include<motor_ctr.h>#include<absacc.h>#include<stdio.h>#include<intrins.h>#define PA XBYTE[0x1FFF] //A口地址;#define PB XBYTE[0x3FFF] //B口地址;#define PC XBYTE[0x5FFF] //C口地址;#define CON XBYTE[0x7FFF] //*控制字地*/ ;uchar key=0; //定义key为全局变量uint a=100;uchar n=5; //单次增加的步长，用于输出脉冲占空比控制uint k1=0,mn=10; //设置mn为转向标志位uchar bai,shi,ge;uint seg_code[11]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x98,0xff}; //0~9的七段显示代码; /*THE MAIN PROCESS*/void main(){CON=0x80;P1_5=0; //使电机停转;TMOD=0x15; //定时器1工作在模式1TH1=0xFF; //定时器1的溢出中断时间为50ms；TL1=0xb0;ET1=1;TR1=1;while(1){key=GetKey();/*case 1~case 9是预先设定的速度，方便电机直接调节到该速度，避免通过’+’键调节*/ switch(key){ case '1': { a=10;break; }case '2': { a=25; break; }case '3': { a=40; break; }case '4': { a=55; break; }case '5': { a=70; break; }case '6': { a=90; break; }case '7': { a=110;break; }case '8': { a=130;break; }case '9': { a=150;break; }case '+': { P1_4=0;control();break; } //电机加速case '-': { control(); break;} //’-‘代表减速case '=': { P1_7=0; P1_6=1; mn=0;control(); break;} //电机顺时针转case 'c': { P1_7=1; P1_6=0; mn=1;control() ; break;} //逆时针转case '/': { control();} //‘/‘键按下时，电机开始转动default: break; //不影响电机运行}}}/*THE END OF MAIN PROCESS*//*THE INTERRUPTION FUNCTION*/void time()interrupt 3 //中断号为3，即是定时器1溢出中断{ //此处是计时50ms中断一次TR1=0; //此函数用于显示速度k1+=TL0;display(a/100,a%100/10,a%10,mn);/*if(count==51){sprintf(s,"%04d",k1%1000); //注意sprintf的用法；//确保有四位输出count=1;k1=0;}display(a,bai,shi,ge); */TH1=0x3c;TL1=0xb0;TH0=0x00;TL0=0x00;TR1=1;}/* THE INTERRUPTION FUNCTION *//*THE GETKEY FUNCTION WHICH W AS USED TO GET THE INFORMA TION FROM THE KEY *//*行信号从P1口的低四位读进，列信号从P2口的高四位读进*/uchar GetKey(){P1_0=0;P1_1=1;P1_2=1;P1_3=1;P2_0=1;P2_1=1;P2_2=1;P2_3=1;_nop_();_nop_(); // 适当的延时以便消除抖动if(!P2_0)return '7';if(!P2_1)return '8';if(!P2_2)return '9';if(!P2_3)return '/';P1_0=1;P1_1=0;P1_2=1;P1_3=1;_nop_();_nop_();if(!P2_0)return '4';if(!P2_1)return '5';if(!P2_2)return '6';if(!P2_3){P1_4=0;return '*'; }P1_0=1;P1_1=1;P1_2=0;P1_3=1;_nop_();_nop_();if(!P2_0)return '1';if(!P2_1)return '2';if(!P2_2)return '3';if(!P2_3)return '-';P1_0=1;P1_1=1;P1_2=1;P1_3=0;_nop_();_nop_();if(!P2_0)return 'c';if(!P2_1){P1_4=0;return '0'; } // P1_4和P1_5脚通过一个“与”门用来防止误启动if(!P2_2)return '=';if(!P2_3)return '+';return 0;}/*延时程序*//*THE DELAY FUNCTION*/void delay(uint i){uint j,k;for(;i>0;i--)for(j=10;j>0;j--)for(k=10;k>0;k--);}/*THE DISPLAY FUNCTION*/void display(uchar bai,uchar shi,uchar ge ,uint mn){PB=0x08; //0000 1000PA=seg_code[ge];delay(2);PB=0x04;//0000 0100PA=seg_code[shi];delay(2);PB=0x02;//0000 0010PA=seg_code[bai];delay(2);PB=0x01;//0000 0001PA=seg_code[mn];delay(2); //注意这儿的延时越短越好，应为处理终端的时间越短，对电机// 的实时性显示就越好；}/*THE CONTROL FUNCTION*//*由于参数a 是一个全局变量，代表着脉冲的占空比，每次调用函数时;必须注意参数a 值;*//* 如果按键为‘-’，‘+’（加速减速）以及‘c'，’=‘（正转反转）时，不需跳出循环，按其他键时，需要跳出循环，必须需要重新设置占空比*//* P1_4和P1_5脚通过一个“与”门用来防止误启动*/void control(){EA=1;while(1){if(a>=150)a=150; //设置了a 的最大值，限定了电机的最高速度if(a<=10)a=10; // 设置了a 的最小值，限定了电机的最高速度P1_5=1; // 与P1_4信号形成控制L298的控制信号达到控制转速的目的delay(a); // 调用延时，形成脉宽的调节P1_5=0; //电机逐渐停转;delay(160-a);/*以下的程序改变a 的值达到改变脉冲宽度的目的*/key=GetKey();if(key=='-') // 减速a=a-n;else if(key=='+'){a=a+n;} // 加速else if(key=='=') // 如果按下’=‘键，则电机顺时针转;{P1_6=1;P1_7=0;mn=0;}else if(key=='c') //反转{ P1_7=1;P1_6=0;P1_4=1;mn=1;}else if(key=='*'||key=='0') //如果按下停止键’*‘或者’0’;{ P1_5=0;P1_4=1; //ENA=0（P1_5=0）电机停转;break;}else if(key!=0) //如果没有按键按下，则继续在此while循环中运行{switch(key){case '1': { a=10; break; }case '2': { a=25; break; }case '3': { a=40; break; }case '4': { a=55; break; }case '5': { a=70; break; }case '6': { a=90; break; }case '7': { a=110; break; }case '8': { a=130; break; }case '9': { a=150; break; }default : break ;}}}EA=1;}附：motor_ctr.h FILEtypedef unsigned char uchar;typedef unsigned int uint ;extern uchar GetKey();extern void delay(uint i);extern void control();void display(uchar bai,uchar shi,uchar ge ,uint mn);六.课程设计心得两周的课程设计结束了，总得算来，这两周的课程设计体会颇多。

课程设计电动机正反转

课程设计电动机正反转一、教学目标本课程的学习目标主要包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。

通过学习，学生将掌握电动机正反转的基本原理和操作方法，了解电动机在实际应用中的重要性。

具体目标如下：1.知识目标：•了解电动机的构造和原理；•掌握电动机正反转的物理意义和实现方法；•掌握电动机的启动、停止和调速方法。

2.技能目标：•能够运用所学知识分析和解决电动机正反转问题；•能够熟练操作电动机，实现正反转控制；•能够进行电动机故障排除和维护。

3.情感态度价值观目标：•培养学生对科学的兴趣和好奇心，激发学生主动探索的精神；•培养学生的团队合作意识和沟通能力，提高学生解决实际问题的能力；•培养学生对电动机技术的应用和创新的意识，培养学生的创新思维和创造力。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括电动机的原理、电动机的正反转控制方法和电动机的操作维护。

具体安排如下：1.电动机的原理：•电动机的构造和工作原理；•电动机的类型和特点；•电动机的性能指标和参数。

2.电动机的正反转控制方法：•电动机的正反转控制原理；•电动机的正反转控制电路；•电动机的正反转控制方法的应用。

3.电动机的操作维护：•电动机的启动、停止和调速方法；•电动机的故障排除和维护方法；•电动机的操作注意事项和安全要求。

三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。

具体方法如下：1.讲授法：通过教师的讲解，向学生传授电动机的基本原理和操作方法，引导学生理解和掌握相关知识。

2.讨论法：学生进行小组讨论，鼓励学生提出问题、分享观点，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3.案例分析法：通过分析实际案例，让学生了解电动机正反转控制方法在实际应用中的具体运用，提高学生解决问题的能力。

4.实验法：安排实验室实践环节，让学生亲自动手操作电动机，进行正反转实验，增强学生的实践能力和创新思维。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用符合课程要求的教材，为学生提供系统性的学习材料；2.参考书：提供相关的参考书籍，为学生提供更多的学习资源和拓展知识；3.多媒体资料：制作多媒体课件和教学视频，以图文并茂的形式展示电动机正反转的相关知识，提高学生的学习兴趣和理解能力；4.实验设备：提供电动机实验设备，让学生能够亲自动手操作电动机，进行正反转实验，增强学生的实践能力和创新思维。

单片机控制的直流电机正反转和加速减速C程序

单片机控制的直流电机正反转和加速减速C程序简介本文档旨在向读者介绍如何使用单片机控制直流电机实现正反转和加速减速功能的C程序。

程序实现正反转控制以下是控制直流电机正反转的C程序示例：include <avr/io.h>void motor_forward(){// 设置引脚控制直流电机正转}void motor_reverse(){// 设置引脚控制直流电机反转}int main(){// 初始化单片机引脚设置和其他必要的配置while (1){// 检测是否需要正转或反转，根据需要调用motor_forward()或motor_reverse()函数}return 0;}加速减速控制以下是控制直流电机加速减速的C程序示例：include <avr/io.h>void motor_speed_up(){// 调整引脚控制直流电机的占空比以加速电机转速}void motor_slow_down(){// 调整引脚控制直流电机的占空比以减速电机转速}int main(){// 初始化单片机引脚设置和其他必要的配置while (1){// 检测是否需要加速或减速，根据需要调用motor_speed_up()或motor_slow_down()函数}return 0;}结论通过上述示例程序，我们可以实现通过单片机控制直流电机的正反转和加速减速功能。

读者可以根据实际需求进行相应的参数调整和功能扩展。

请注意，上述示例程序仅为演示目的，具体的引脚配置和控制方式需根据实际硬件和单片机型号进行调整。

电动机正反转控制教案

电动机正反转控制教案教案标题：电动机正反转控制教案教学目标：1. 理解电动机正反转的概念和原理。

2. 掌握电动机正反转的控制方法和技巧。

3. 能够设计和实施电动机正反转的实验。

教学准备：1. 电动机及相关配件。

2. 电源和电路连接线。

3. 实验仪器和工具。

4. 教学课件和教学资料。

教学步骤：引入：1. 通过展示一台电动机，向学生介绍电动机的基本结构和工作原理。

2. 引导学生思考电动机正反转的应用场景和意义。

授课：3. 介绍电动机正反转的控制方法和技巧，包括直流电动机和交流电动机的控制原理。

4. 分析电动机正反转的控制电路，包括使用继电器、接触器或半导体器件等控制元件的连接方式和工作原理。

5. 通过示意图和实际电路图，向学生展示电动机正反转的控制电路设计。

6. 给予学生一些实际案例，让他们思考如何应用所学的控制方法和技巧解决问题。

实践：7. 将学生分组，每个小组设计一个电动机正反转的实验。

8. 指导学生进行实验设计，包括电路图的绘制、实验步骤的规划和所需材料的准备。

9. 学生按照设计的实验步骤进行实验，并记录实验现象和数据。

10. 学生分析实验结果，总结电动机正反转控制的要点和注意事项。

讨论与总结：11. 小组展示实验结果，并进行讨论和交流。

12. 教师总结本节课的重点内容，强调电动机正反转控制的重要性和实际应用。

13. 鼓励学生提出问题和疑惑，并解答学生的疑问。

14. 布置相关作业，巩固学生对电动机正反转控制的理解和掌握。

教学评估：15. 对学生进行实验报告的评估，包括实验设计的合理性、实验步骤的准确性和实验结果的分析能力。

16. 对学生的参与度和讨论质量进行评估。

17. 对学生的作业完成情况进行评估。

教学延伸：18. 鼓励学生进行更复杂的电动机控制实验设计，如电动机的速度控制、位置控制等。

19. 引导学生对电动机正反转控制的应用进行深入研究，如自动门控制、电梯运行控制等。

教学反思：20. 教师根据教学过程和评估结果，对教学方法和教学内容进行反思和改进。

（第五组）直流电机实验报告

实现直流电机正反转及调速的实验报告一实验任务自己规划出合适的方案，主要利用单片机与原件，芯片实现直流电机的正反转与调速。

要求能够明确体现正反转，并能明显观察出调速时速度的变化。

二实验方案及原理脉宽调制的全称为：Pulse WidthModulator、简称PWM、直流电机调速器就是调节直流电动机速度的设备, 由于直流电动机具有低转速大力矩的特点,是交流电动机无法取代的, 因此调节直流电动机速度的设备—直流调速器,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调速器已经在:工业直流电机调速、工业传送带调速、灯光照明调解、计算机电源散热、直流电扇等、得到广泛应用。

设计的系统以单片机为控制核心，通过单片机里所编写的程序控制直流电机出现正反转的条件，以及规定速度的等级及调节速度变化时的条件。

并且程序要实现通过电路板上的数码管把直流电机所处的正反转的状态以及当下的转速等级在数码管上显示出来。

显示部分显示各段设定的转速值。

单片机主要完成参数设置、参数显示和控制输出等功能。

然后通过单片机输出控制量连接相对应的硬件电路从而推动电机的状态变化。

通过单片机以后连接的硬件电路主要是恒压恒流桥式2A驱动芯片L298,该芯片内部包含4通道逻辑驱动电路，可以方便的驱动两个直流电机或一个两相电机，这里我们只采用一个两相电机，然后在通过L298以后再连接一个电机即可。

（一共四个按键，其中一个按键是转向切换键，起始时的默认状态时正转，一个按键是停止键，一个是增速键一个是减速键，一共两个数码管，前面的一个数码管显示工作状态，后面的显示速度等级。

）实现正反转的原理：通过电枢电压的极性来改变直流电机的转速。

实现调速的原理：通过脉冲宽度调制来控制电动机的速度。

其作用过程如下：在脉冲作用下，当电机通电时，速度增加；电机断电时，速度逐渐减少。

直流电动机调速课程设计

直流电动机调速课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解直流电动机的基本构造、工作原理和调速方法；2. 使学生掌握直流电动机调速的相关理论知识，如电枢电压调速、励磁电流调速和串电阻调速；3. 帮助学生了解直流电动机调速在实际应用中的关键作用和价值。

技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析和解决实际直流电动机调速问题的能力；2. 让学生学会使用相关仪器、设备进行直流电动机调速实验，提高动手操作能力；3. 培养学生团队协作、沟通交流的能力，以小组合作形式完成实验任务。

情感态度价值观目标：1. 激发学生对直流电动机调速技术的兴趣，培养科技创新精神；2. 培养学生严谨、务实的科学态度，关注实际问题的解决；3. 增强学生的环保意识，认识到调速技术在节能减排方面的重要性。

课程性质：本课程为高二年级物理课程，旨在让学生掌握直流电动机调速的基本原理和实际应用。

学生特点：高二年级学生已具备一定的物理知识基础，具有较强的逻辑思维能力和动手操作能力。

教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和问题解决能力。

通过课程学习，使学生能够达到上述课程目标，并为后续相关课程的学习奠定基础。

在教学过程中，关注学生的学习进度，及时调整教学策略，确保课程目标的实现。

二、教学内容1. 理论知识：（1）直流电动机的基本构造、工作原理及分类；（2）直流电动机调速原理，包括电枢电压调速、励磁电流调速和串电阻调速；（3）调速性能指标及影响调速性能的因素。

2. 实践操作：（1）使用仿真软件或实验设备进行直流电动机调速实验；（2）学习并掌握相关仪器、设备的使用方法；（3）小组合作完成实验任务，分析实验结果，探讨调速方法在实际应用中的优缺点。

3. 教学大纲：（1）第1课时：介绍直流电动机的基本构造、工作原理及分类；（2）第2课时：讲解直流电动机调速原理及调速方法；（3）第3课时：分析调速性能指标及影响调速性能的因素；（4）第4课时：实践操作，进行直流电动机调速实验；（5）第5课时：总结实验结果，讨论调速方法在实际应用中的优缺点。

电动机正反转教案

电动机正反转教案教案标题：电动机正反转教案教案目标：1. 理解电动机的正反转原理和应用。

2. 掌握电动机正反转的操作方法。

3. 提高学生的实践操作能力和解决问题的能力。

教学准备：1. 电动机模型或实物。

2. 电源和开关。

3. 相关教学资料和视频。

教学步骤：引入活动：1. 向学生介绍电动机的基本概念和作用，引发学生对电动机正反转的兴趣。

知识讲解：2. 解释电动机正反转的原理，包括交流电动机和直流电动机的正反转原理。

3. 介绍电动机正反转的应用领域，如电动车、电梯等。

示范操作：4. 展示电动机正反转的实际操作过程，让学生观察和思考。

实践操作：5. 将学生分成小组，每个小组分配一个电动机模型或实物。

6. 学生根据教师的指导，使用电源和开关进行电动机正反转的实践操作。

7. 学生观察和记录电动机在不同操作状态下的变化。

问题解决：8. 教师提出一些与电动机正反转相关的问题，鼓励学生思考和讨论。

9. 学生分组展示他们的实践操作结果，并解答问题。

总结回顾：10. 教师对电动机正反转的原理和应用进行总结，强调重要概念和操作要点。

11. 学生进行反思并分享他们的学习心得和体会。

拓展延伸：12. 鼓励学生进一步了解电动机的其他应用领域，如工业自动化、家用电器等。

13. 提供相关资料和视频供学生自主学习和探索。

评估反馈：14. 设计一些与电动机正反转相关的小练习或实验，对学生进行评估。

15. 对学生的实践操作和问题解决能力进行评估，并提供个性化的反馈和建议。

教学延伸：16. 鼓励学生深入学习电动机的原理和应用，开展相关的科研项目或实践活动。

17. 组织学生参观相关行业的企业或实验室，了解实际应用和发展趋势。

这个教案的设计旨在通过理论讲解、实践操作和问题解决等多种教学方式，帮助学生全面理解电动机正反转的原理和应用。

同时，通过小组合作和展示，培养学生的团队合作和表达能力。

评估和反馈环节可以及时发现学生的问题和不足，并提供针对性的指导和支持。

直流电动机正、反转调速控制电路

目录1. 课程设计目的 (1)2. 课程设计题目和要求 (1)3. 设计内容 (1)3.1主电路 (1)3.2控制电路 (1)3.2.1 触发电路 (1)3.2.2 给定电压 (2)3.2.3 电压负反馈 (3)3.2.4 电流正反馈 (4)3.2.5 电压微分负反馈 (4)3.2.6 电流截止负反馈 (5)3.2.7电动机 (6)3.2.8晶闸管 (9)4.设计总结 (10)参考书目 (11)1.课程设计目的通过这次直流电动机正、反转调速控制电路的课程设计，加深了对直流电动机的调速控制、电流截止负反馈、电压负反馈、电流正反馈等一些电路作用的李理解和应用。

同时对以往的专业知识有了全面的巩固和理解，锻炼了查阅资料的能力和对整体布局和格局的分布都有了一定的了解。

2.课程设计题目和要求本次的课程设计是有关于直流调速方面的，课程设计的题目：直流电动机正、反转调速控制电路。

直流电动机是人类最早发明和应用的一种电机。

与交流电机相比，直流电机因结构复杂、维护困难、价格较贵等缺点制约了它的发展，应用不如交流电机广泛。

但由于直流电动机具有优良的起动、调速和制动性能，因此在工业领域中仍有一席之地。

随着电力电子技术的发展，直流电动机调速已有逐步被交流电动机调速所取代的倾向。

但由于直流电动机以起动转矩大、调速性能好、制动控制方面有着很大的优势，因此，在工业等应用领域有着2很大的发挥作用。

3.设计内容3.1主电路主轴电动机的容量较小，只有3KW ，因此采用单相半控桥式整流电路UR 2供电，交流侧有阻容（R 18、C 6）吸收电路进行过电压保护，主轴正、反转用接触器KM 1、KM 2控制，停车时间由KA 1的动断触头与电阻R 15对电动机进行能耗制动。

由于直流电动机的电枢旋转时产生反电势，只有当电压大于反电势时晶闸管才能导通，因此通过电动机的电枢电流产生断续现象。

这样，晶闸管的导通角小，电流峰值狠大，晶闸管温度升高，且对电动机换向不利。

ULN2003直流电机正反转以及10级调速

ULN2003直流电机正转以及10级PWM调速功能说明本设计是基于STC89C52单片机和ULN2003芯片驱动的直流电机。

并在数码管显示当前速度级数。

具有正传和PWM10级调速等功能。

速度的控制是由PWM输入信号来完成的。

通过调节pwm信号的占空比来完成速度的控制。

（1）通过52单片机加载程序，ULN2003做驱动控制直流电机旋转。

（2）用按键增加或者减小当前的旋转速度，可以控制10级变速。

（3）用数码管显示当前旋转的速度级数。

一、原理图（1）最小系统（2）驱动芯片二、源程序代码#include<reg52.h>#define uint unsigned intuint pp;char num=2,dis;sbit pwm=P3^6;sbit s2=P3^4;sbit s3=P3^5;sbit dula=P2^0; //段选信号的锁存器控制sbit wela=P2^1; //位选信号的锁存器控制sbit cs88=P2^2; //点阵管的锁存器控制cs88=0;//关点阵管sbit LCD1602=P2^5; //定义LCD1602使能端，用于HJ-C52实验板复位，与本实验无关sbit DS1302=P2^7; //定义DS1302时钟使能端，用于HJ-C52实验板复位，与本实验无关sbit SD=P2^6; //定义SD卡使能端，用于HJ-C52实验板复位，与本实验无关void cmg88()//关数码管，点阵函数cmg88();//关数码管，点阵函数{dula=1;P0=0x00;dula=0;cs88=0x00;P0=0x00;cs88=1;}unsigned char code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f, 0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71,0x00};void keyscan(){if(s2==0){while(!s2);num++;if(num==11)num=10;dis=num;}if(s3==0){while(!s3);num--;if(num==-1)num=0;dis=num; }}void display(a) {dula=0;P0=table[a];dula=1;dula=0;wela=0;P0=0xfe;wela=1;wela=0;}void main(){TMOD=0x01; //模式设置，00000001，可见采用的是定时器0，工作与模式1（M1=0，M0=1）。

单片机课程设计报告电机正反转

C51课程设计报告设计课题：正反转可控的直流电动机设计要求：按下K1时可使直流电动机正转，按下K2时可使直流电动机反转，按下K3按钮时停止，在进行相应的操作时，对应LED 将被点亮。

设计目的：通过这次课程设计，进一步巩固我们对单片机编程的掌握，自己学会调试；同时向老师反映我们学习中不足的地方经过调试，最终得到如下程序：#include<reg51.h>sbit K1=P3^0; //正转开关sbit K2=P3^1; //反转开关sbit K3=P3^2; //停止开关sbit P1_0=P1^0;sbit P1_1=P1^1;sbit D1=P0^0;sbit D2=P0^1;sbit D3=P0^2; //端口位定义void main(){P1_0=0; P1_1=0; D3=0;while(1){if(K1==0) //按下正转按钮K1{while(K1==0); //等待K1按下结束，即断开K1P1_1=0; P1_0=1; //禁止反转，启动正转D2=1;D3=1; D1=0; //关闭反转指示灯D2与停止指示灯D3，点亮正转指示灯D1}else if(K2==0) //按下反转按钮K2{while(K2==0); //等待K2按下结束，即断开K2P1_0=0;P1_1=1; //禁止正转，开始反转D1=1;D3=1;D2=0; //关闭穤正转指示灯D1与停止指示灯D3，点亮反转指示灯D2}else if(K3==0) //按下停止按钮K3{while(K3==0); //等待K3按下结束，即断开K3P1_0=0; P1_1=0; //停止正转与反转D1=1; D2=1; //关闭正转与反转指示灯D1与D2D3=0; //点亮停止指示灯D3}}附图学习心得与体会：这次课程设计让我们进一步掌握了单片机编程，并且对以前所学的知识再进行熟识与整理。

这个程序的编写还很顺利，关键在于直流电动机控制电路的搭建，（如上图所示）；当A点为低电平时，Q3，Q2截止，Q7，Q1导通，电机左端呈现高电平；当B点为高电平时，Q8，Q4截止，Q6，Q5导通，电机右端呈现低电平，因此当A为0，B为1时，电机正转。

直流电动机调速制动及正反转功能电路的设计

直流电动机调速制动及正反转功能电路的设计【摘要】：在教学过程中我们设计了一个如下的直流电动机控制电路，这个电路可以实现降低电枢电压对电机进行调速功能，减弱磁通调速功能，在停车时的能耗制动功能以及改变电枢电压方向或者改变励磁电流方向实现电机正反转的功能，每种功能都有一定的工作原理，在文章中主要对上述功能和如何利用PLC进行正反转控制做了分析说明。

【关键词】：直流电动机; 调速; 制动; 正反转; PLC控制直流电动机的使用是电工学中的一个重要部分，由于学生对直流电动机的认识比较模糊，为了让学生对直流电动机的调速、能耗制动和正反转控制有一个比较深的认识，我们制作了下面的电路对上述功能进行了验证。

电路如图1示。

1.在这个电路中可以实现下述功能1.1 改变电枢电压调速功能1.2弱磁调速功能1.3能耗制动功能1.4改变电枢电压方向或改变励磁电流方向实现电机正反转的功能2.各种功能的原理分析直流电动机的等效电路可以表示如图2示。

图中Ua是直流电动机电枢两端的端电压，Ia是电枢电流，Te是电动机的电磁转矩，T0是电动机空载转矩，TL是电动机轴上的负载转矩，n是电枢转速。

由（2）式可以看出，只要改变磁通Φ、电枢电压Ua、外接电阻R中的任一个即可改变转速n 。

由于串联电阻R，效率低，电阻要消耗能量，故不常采用。

2.1 调速功能在这个电路中，采取前两种方法。

这两种调速方法的原理很多书上都有介绍，在此只做简单说明。

升高或者降低Ua时，转速n也要相应升高或降低，但由于受额定电压uN的限制，只允许ua〈UN，所以此种方法只适于n0以下调速。

由（1）式知，若保持Ua不变，改变磁通Φ也可以改变转速。

由于在额定状态下磁通Φ已接近饱和，故只能进行弱磁调速。

减弱磁通时由n=（Ua-RaIa）/ CeΦ可知转速就要上升。

2.2正反转控制功能在这个电路中既可以通过改变励磁电流的方向来改变电机的旋转方向又可以通过改变电枢电压的方向来改变电机的旋转方向。

电动机的正反转教学设计

电动机的正反转教学设计一、引言电动机是一种将电能转化为机械能的设备，广泛应用于工业、交通、家用电器等领域。

在电机相关的课程中，正反转是一个重要的概念和操作技能。

本文将介绍一种针对电动机的正反转教学设计，旨在帮助学生理解和掌握电动机的正反转原理和操作方法。

二、教学目标通过本教学设计，学生将能够：1. 理解电动机的工作原理及正反转的概念；2. 掌握电动机正反转的操作方法；3. 进一步了解电动机在实际应用中的作用。

三、教学内容与步骤1. 知识导入教师可以通过简单的问题或实际案例引入教学内容，激发学生的兴趣和思考，例如：“你们家中有哪些电器是用电动机驱动的？”、“你们了解电动机的工作原理吗？”等。

2. 理论知识讲解教师向学生详细讲解电动机的工作原理和正反转的概念，包括电动机的构造、工作方式、电磁感应原理等。

通过简明扼要的方式，帮助学生建立起对电动机正反转的初步理解。

3. 实验演示为了更好地理解电动机的正反转原理，教师可以准备一个简易的电动机演示装置。

通过实际操作，学生可以观察到电动机在不同方向上的运动情况，进一步加深对正反转概念的理解。

4. 操作实践在理论知识讲解和实验演示后，教师可以组织学生进行电动机正反转的操作实践。

教师可提供一套包含电动机及相关元件的实验器材，由学生按照指导进行正反转操作。

学生需要根据所学知识，正确连接并操作实验装置，观察电动机在不同操作状态下的运行情况。

5. 教学互动在操作实践过程中，教师可以与学生进行互动问答，引导学生自主思考和发现问题。

例如，教师可以提问学生：“当你们改变电动机的电流方向时，电动机是如何产生正反转的？”，或者让学生描述他们观察到的现象进行交流。

6. 总结归纳在操作实践结束后，教师可以与学生一起总结和归纳所学的内容。

通过提问和讨论，让学生再次回顾和强化对电动机正反转的理解。

四、教学评估在教学过程中，教师可以通过观察学生的操作情况、答题表现等方式进行评估。

同时，学生也可以通过小组讨论、撰写实验报告等方式展示他们对电动机正反转的理解。

直流电机正反转控制

（课程设计说明书（2015/2016 学年第二学期）课程名称：单片机应用技术课程设计题目：直流电机正反转控制专业班级：电气工程及其自动化1321班学生姓名：学号： 1指导教师：设计周数：两周设计成绩：2016年6月24日目录一、课程设计目的-----------------------------------3二、课程设计任务及要求-----------------------------3原始数据及主要任务------------------------------------------3技术要求----------------------------------------------------3三、单片机简介-------------------------------------3四、软件设计---------------------------------------4系统分析及应用种类-------------------------------------------4系统设计-----------------------------------------------------5五、电路设计---------------------------------------5电机驱动电路设计------------- -----------------------------5显示电路设计-------------------------------------------------6按键设计-----------------------------------------------------6Proteus 仿真图-----------------------------------------------6Protel 99se 原理图-------------------------------------------7六、程序设计---------------------------------------7七、操作控制--------------------------------------12八、心得体会--------------------------------------12九、参考文献--------------------------------------12一、课程设计目的通过长达两周的课程设计,加深对《单片机》课程所学理论知识的理解,运用所学理论知识解决实际问题。

直流电机正反转实验报告

直流电机正反转实验报告直流电机正反转实验报告直流电机正反转控制作品设计报告引言随着人民生活水平的提高，产品质量、性能、自动化程度等已是人们选择产品的主要因素。

直流电机正反转的控制具有等特点，广泛应用于生活中很多产品。

实现直流电机正反转的控制是很多产品设计的核心问题，它在其中起了举足轻重的作用。

课题名称直流电机正反转的控制组员指导老师课题意义实现直流电机正反转的控制在生活中得到了很多实际性的应用，例如洗衣机的工作、遥控汽车的操作、DVD的应用等等。

它的应用给我们的生活带来了方便与乐趣。

不只是生活中它还在工业、农业、交通运输等各方面得到了广泛的应用。

一．设计思路1．通过改变电流的方向控制电机正反向运转2.源于一个故障分析题，在一电路中，接通电源闭合开关，单刀双掷继电器发出很大噪音，经过分析发现如图问题由此我们想到用继电器的特性，在正向控制电路中串接反向常开开关，在反向控制电路中串接正向常开开关，实现电器互锁3.在电机的电源干线上串接停止开关实现电机，供电线路，电气控制器件等设备的保护4．考虑到实际生产应用中电源干线不能装在离工作人员很近的地方，为便于操作，我们在电路中加入了控制按键带自锁的开关AN35为更直观分辨清楚电机是正转还是反转我们引入了两发光二极管二．操作方法接上电源正转，闭合SW1，AN3此时按一下触发电键AN1电机开始正转，按下AN2不影响，即实现电器互锁断开AN3或SW1，电机停止转动反转，闭合SW1，AN3此时按一下触发电键AN2电机开始反转，按AN1无反应三．制作中出现的问题1．我们以前没接触过面包板，花了一些时间对它有一定了解2．第一次花了很长时间将电路连接好，失败了有点失落，但我们没有放弃，我们认真观察发现两个八脚的双刀继电器间的连接非常复杂，八个脚要选出六个将其接成拥有常开常闭两种位置，两继电器掷刀之间的连接，与其对应接脚的连接都是不等效的，由此我们决定先将两双刀继电器内部电路连好，但这样还是遇到了问题，分不清外部电路的各个点与继电器的那个接线柱相连，这个时候我们画出了实物图，并对电路图中两双刀继电器各个接线柱编一字符，再相应编出对应实物图的各接线注如下图这个时候我们再连接下来的电路，连接完毕，接上电源，闭合SW1，AN3此时按下触发电键AN1，电机正转，按下AN2不影响，断开AN3电机停止转动，闭合AN3再按下AN2继电器响一下，按紧AN2单刀继电器发出噪音，我们运用备用电机进行排查，很长时间才发现是面包板的问题，面包板横排都是5个一组，但竖排是上面15个连一起中间20个连一起，底下15个连一起，由此我们决定拆开面包板然后总算完全揭开了面包板的神秘面纱经过再连接电路我们成功实现了电器互锁直流电机的正反转控制总结在此实验设计过程中我们遇到了很多问题也发现了很多的缺陷，但通过我们的不断探索与钻研、向导师询问不懂知识、努力找寻解决方法，问题被一个个解决。