直流电机调速原理图当单片机输出高电平时,三极管导通,使得电机得电,从而满速运行;当单片机输出低电平时,三极管截止,电机两端没有电压,电机停止转动。那如何使电机两端的电压发生变化,进而控制电机的转速呢?只要单片机输出占空比可调的方波,即PWM信号即可控制电机两端的电压发生变化,从而实现电机转速的控制。直流电机调速原理图当单片机输出高电平时,三极管导通,使得电机得电,从而满速运行;当单片机输出低电平时,三极管截止,电机两端没有电压,电机停止转动。那如何使电机两端的电压发生变化,进而控制电机的转速呢?只要单片机输出占空比可调的方波,即PWM信号即可控制电机两端的电压发生变化,从而实现电机转速的控制。淄博诚铖创惠电子有限公司,及时的服务、正确的服务,服务到每一个客户满意。常州PWM直流电机调速电源厂家批发
限幅值的影响:改变速度调节器的限幅值,即改变电流调节器的比较大给定输入信号,仿真得到波形如下,为限幅值为 20A时的波形,为限幅值为 40A时的波形。可以看出,在速度调节器的限幅值增大时,即增大了电流调节器的比较大给定输入信号,当速度调节器输出限幅值时,电流调节器的给定信号变大,经电流闭环调节之后,直流电机的电枢电流变大,所以电机的比较大输出转矩变大,比较大加速度变大,在起动的加速阶段加速得更快,所以转速更快接近给定值,在限幅值为30A时加速了0.2s达到给定值,进入稳定调节阶段,在限幅值为40A时加速了0.15s就达到给定值。但是在确定限幅值的时候要考虑到直流电机电枢的电流耐受能力,防止过流使得电机过热而损坏电枢绕组,也要考虑电机轴所能承受的最大力矩,防止电机发生机械损坏。但是限幅值也考虑电机轴上相应负载转矩的大小,限幅值应该大于或等于电机的最大负载所要求的电流,否则会像一样,由于给定值小于负载所要求的电流值,所以的负载加大之后,电机的转速一直下降,导致ST的输入信号Δun=ug-ufn一直变大,ST维持限幅值的输出,经过电流调节器LT的调节的调节电枢电流一直保持最大电流给定值,系统无法达到稳态。浙江PLC控制调速电源淄博诚铖创惠电子有限公司以高质量的产品,满足广大新老用户的需求。
起动阶段起动阶段可以分为三个阶段。(1)起动 开始直流电机进行起动。起动时电机速度反馈ufn为0,突加给定速度ug=120rad/s,速度调节器ST输入Δun=ug,ST饱和输出限幅值Idmax,速度作开环控制。电流给定值为Idmax,电流反馈值为0,两者之差超过了电流滞环调节器LT的滞环宽度,LT输出高电平,GTO导通,电枢两端电压为280V,电枢电流达到 大值Idmax。由于电磁反应速度很快,所以在图上基本上看不到电枢电流由0变为 大值的过程,电枢电流近似阶跃地到达了 大值。此时电机转子的转速还来不及变化仍然为0。
PWM的基本参数在上图中,频率F的值为1/(T1+T2),占空比D的值为T1/(T1+T2)。通过改变单位时间内脉冲的个数可以实现调频;通过改变占空比可以实现调压。占空比越大,所得到的平均电压也就越大,幅值也就越大;占空比越小,所得到的平均电压也就越小,幅值也就越小。PWM调压演示通过以上原理就可以知道,只要改变PWM信号的占空比,就可以改变直流电机两端的平均电压,从而实现直流电机的调速。前文说过,改变电机两端的电源极性可以改变电机的转速,那么电路如何实现电机的正反转调速呢?这需要通过H桥电路来实现。H桥驱动电机电路H桥电路由四个功率电子开关构成,可以是晶体管也可以是MOS管。电子开关两两构成桥臂,在同一时刻只要对角的两个电子开关导通,另外两个截止,且每个桥臂的上下管不能同时导通。通过这个电路就可以实现电机的正反转调速。控制器制造**—淄博诚铖创惠电子有限公司。
直接控制带来的另外一个问题是,假设负载开始是静止的,现在需要到达1000转/分钟的速度,如果直接控制假设电流是1A,那么电机可能需要缓慢的爬升才能到达1000转/分钟,而PID可以调节速度,甚至开始时的电流非常大,让电机快速加速,等速度稳定之后,电流再控制在1A左右调节,PID的实时响应非常好。目前工控领域的电机控制算法大部分都是采用二级串级PID,从位置控制到速度控制, 再到电流控制。直流电动机的优点:1调速范围广,易于平滑调节2过载、启动、制动转矩大3易于控制,可靠性高4调速时的能量损耗较小缺点:换向困难,维修比较麻烦,制造成本高(与相同功率的交流异步电机比较。应用:机床方面的应用:龙门刨床、导轨磨床、龙门铣床等设备的工作驱动电机,导轨磨床、镗床、铣床等设备的主轴电机;轧钢机、电车、电气铁道牵引、造纸、纺织拖动;直流发电机:用作电解、电镀、电冶炼、充电、交流发电机励磁等的直流电源。诚铖创惠,用心前行,进无止境。滨州直流电机马达调速电源厂
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由于直流电机电枢电路的电阻和电感很小,转子有一定的机械惯性,所以电机通电时,电枢速度和起动初期对应的反电动势都很小,起动电流很大。较大可达额定电流的15~20倍。该电流会对电网造成干扰,对机组造成机械冲击,并对换向器产生火花。因此,直接合闸起动只适用于功率不超过4kW的电机(起动电流为额定电流的6到8倍),为了达到它的起动电流,我们可以怎样做呢?为了降低直流电机的启动电流,电枢电路中经常串联专门设计的可变电阻。在启动过程中,随着速度的增加,及时逐步短路各段电阻,从而将启动电流设置在一定的允许值内。这种起动方法称为串联电阻起动,非常简单、轻便,广泛应用于各种中小型直流电机中。但是,它不适用于电机、大中型直流电机,因为它们在启动过程中能耗较大,启动频繁。但对于一些特殊需求,比如城市电车虽然经常启动,但为了简化设备,减轻重量,便于操作维护,通常采用串联电阻启动方式。常州PWM直流电机调速电源厂家批发
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