第一章直流电动机调速概述1
1 直流电机调速原理直流电动机根据励磁方式不同,直流电动机分为自励和他励两种类型
不同励磁方式的直流电动机机械特性曲线有所不同
但是对于直流电动机的转速有以下公式:n = U/C c -TR/CrC c其中:U 一电压;R 内一励磁绕组本身的电阻;一每极磁通(Wb);Cc-电势常数;Cr 一转矩常量
由上式可知,直流电机的速度控制既可采纳电枢控制法,也可采纳磁场控制法
磁场控制法控制磁通,其控制功率虽然较小,但低速时受到磁极饱和的限制,高速时受到换向火花和换向器构造强度的限制,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
图 1-1 直流电机的工作原理图电枢控制是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,以控制电机的转速
在工业生产中广泛使用其中脉宽调制(PWM)应用更为广泛
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”接通和”断开时间的长短,即改变直流电机电枢上电压的”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
图 1-2 电枢电压占空比和平均电压的关系图根据上图,假如电机始终接通电源时,电机转速最大为 v 晔,占空比为 D= t1/T,则电机的平均速度为:VD=V_*D,可见只要改变占空比 D ,就可以得 max到不同的电机速度,从而到达调速的目的
2 直流调速系统实现方式PWM 为主控电路的调速系统:基于单片机类由软件来实现 PWM ,在 PWM 调速系统中占空比 D 是一个重要参数在电源电压 ud不变的情况下,电枢端电压的平均值取决于占空比 D 的大小,改变 D 的值可以改变电枢端电压的平均值从而到达调速的目的
改变占空比 D 的值有三种方法:A、定宽调频法:保持 t1不变,只改变 t,这样使周期或频率)也随之改