直流電機1.脈寬調(diào)制調(diào)速的原理與方法:1)原理:PWM的基本原理是通過輸出一個很高頻率的0/1信號,其中1的比例為δ(也叫做占空比),在 積分元件的作用下,使得總的效果相當于輸出δ×A(A為高電平電壓)的電壓。通過改變占空比就可以調(diào)整輸出電壓,從而達到模擬輸出并控制電機轉(zhuǎn)速的效果。2)PWM的應用:在本實驗中主要應用脈寬調(diào)制調(diào)速控制電壓調(diào)制,從而控制直流電機轉(zhuǎn)速;此外,還可以應用在頻率調(diào)制等,如應用在蜂鳴器等。2.中斷原理1)外部中斷:采用邊沿觸發(fā)方式(當管腳INTO有由高電平變?yōu)榈碗娖降倪^程,便認為有中斷請求,EX0向置高電平,向CPU發(fā)出中斷請求)電機轉(zhuǎn)速就是一秒鐘之內(nèi)INT0的中斷個數(shù),電機每轉(zhuǎn)動一次,與之相連的偏心輪將遮擋光電對管一次,因此會產(chǎn)生一個脈沖,送到INT0。質(zhì)量來自專業(yè),質(zhì)量源于堅持——誠鋮創(chuàng)惠。濰坊減速電機調(diào)速電源設(shè)備
改變電樞電壓調(diào)速連續(xù)改變電樞供電電壓,可以使直流電機在很寬的范圍內(nèi)實現(xiàn)無級調(diào)速。改變電樞供電電壓的方法有兩種,一種是采用發(fā)電機-電動機組供電的調(diào)速系統(tǒng);另一種是采用晶閘管變流器供電的調(diào)速系統(tǒng)。3、改變勵磁電流調(diào)速當電樞電壓恒定時,改變直流電機的勵磁電流也能實現(xiàn)調(diào)速。掌握了直流電機的調(diào)速方法,對今后產(chǎn)品的使用是有好處的。如何使用單片機控制直流電機呢?真正控制之前我們要知道以下三點:1、直流電機的控制是通過設(shè)置PWM波的占空比來控制直流電機的轉(zhuǎn)速,占空比越大,轉(zhuǎn)速越快,越小轉(zhuǎn)速越低。2、單片機的I/O口是不能直接驅(qū)動電機的,所以你還需要用一個驅(qū)動芯片。像LG9110、CMO825L298等。驅(qū)動芯片可以將單片機I/O輸出信號放大,這樣電機中流過的電流足夠大,電機才能轉(zhuǎn)起來。3、為了實現(xiàn)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速功能必須來個滑動變阻器和數(shù)模轉(zhuǎn)化器ADC0831,同時使用開關(guān)控制電機正反轉(zhuǎn)。濰坊減速電機調(diào)速電源設(shè)備淄博誠鋮創(chuàng)惠電子有限公司——聯(lián)和贏領(lǐng)未來。
加速:0~0.2s期間為電機的加速階段。在此階段,電機由于轉(zhuǎn)速反應比較慢,ufn<<ug,Δun=ug-ufn仍然很大,速度調(diào)節(jié)器ST仍作飽和限幅,電流調(diào)節(jié)器LT以Idmax為電流給定值進行調(diào)節(jié),電樞電流一直維持Idmax,電機轉(zhuǎn)子在最大電流產(chǎn)生的最大轉(zhuǎn)矩下以比較大的加速度加速,速度一直增大至接近給定轉(zhuǎn)速。速度作開環(huán)調(diào)節(jié),實際上是電流單閉環(huán)系統(tǒng)。穩(wěn)定0.2~0.4s期間電機雙閉環(huán)系統(tǒng)調(diào)節(jié)至穩(wěn)定。在此階段,電機轉(zhuǎn)子已經(jīng)加速到接近額定轉(zhuǎn)速,Δun=ug-ufn很小,速度調(diào)節(jié)器ST作PI調(diào)節(jié),輸出電流給定值un下降,電流調(diào)節(jié)器輸入Δui=un-ufi變小,所以在LT的調(diào)節(jié)下,電樞電流開始下降至穩(wěn)定值,由于速度調(diào)節(jié)器的積分作用,速度有慣性,會出現(xiàn)速度超調(diào)的現(xiàn)象,之后在速度、電流雙閉環(huán)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用下,轉(zhuǎn)速與電樞電流都趨于穩(wěn)定值。
起動階段起動階段可以分為三個階段。(1)起動 開始直流電機進行起動。起動時電機速度反饋ufn為0,突加給定速度ug=120rad/s,速度調(diào)節(jié)器ST輸入Δun=ug,ST飽和輸出限幅值Idmax,速度作開環(huán)控制。電流給定值為Idmax,電流反饋值為0,兩者之差超過了電流滯環(huán)調(diào)節(jié)器LT的滯環(huán)寬度,LT輸出高電平,GTO導通,電樞兩端電壓為280V,電樞電流達到 大值Idmax。由于電磁反應速度很快,所以在圖上基本上看不到電樞電流由0變?yōu)?大值的過程,電樞電流近似階躍地到達了 大值。此時電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速還來不及變化仍然為0。淄博誠鋮創(chuàng)惠電子有限公司以客戶永遠滿意為標準的一貫方針。
為直流電機模塊,直流電機電樞兩端反并聯(lián)二極管D1作為續(xù)流回路,電樞串聯(lián)平波電抗器Ls保持電流連續(xù),勵磁線圈接240V直流電源以他勵方式為電機提供恒定的磁通,由表6的模塊參數(shù)表可知,電機電樞電阻Ra為0.5Ω,電樞電感La為0.01H,勵磁繞組電阻Rf為240Ω,勵磁電感為Lf為0,電樞繞組與勵磁繞組的互感Laf為1.23H,轉(zhuǎn)動慣量J為0.05kg·m2。該模塊為直流電機的主回路。 為速度與電流反饋模塊,由電樞端取得電樞電流與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速,輸出信號為速度反饋信號wm 與電流反饋信號Ia。該模塊的功能為獲得電機轉(zhuǎn)速反饋量與電樞電流反饋量以形成負反饋控制。淄博誠鋮創(chuàng)惠電子有限公司——電機控制器,質(zhì)優(yōu)更安心。濰坊減速電機調(diào)速電源設(shè)備
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給定速度突變:在0.8s時速度調(diào)節(jié)器ST的給定速度信號ug發(fā)生了突變,由原來的120rad/s階躍變?yōu)?60rad/s,在速度、電流雙閉環(huán)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)下,轉(zhuǎn)速與電流發(fā)生變化,具體分為兩個階段進行分析。(1)加速此過程與直流電機起動時的加速階段類似。此時由于ufn<<ug,速度調(diào)節(jié)器的輸入信號Δun=ug-ufn很大,速度調(diào)節(jié)器ST飽和輸出限幅值,電流調(diào)節(jié)器LT的給定電流信號為Idmax,隨后LT進行調(diào)節(jié),使得電樞電流一直維持Idmax,電機轉(zhuǎn)子在Idmax產(chǎn)生的最大轉(zhuǎn)矩Tmax下以比較大的加速度加速,從速度的波形也可以看出此加速階段波形上升的斜率與起動時加速階段的斜率相同,速度一直增大至接近給定轉(zhuǎn)速160rad/s。速度作開環(huán)調(diào)節(jié),實際上是電流單閉環(huán)系統(tǒng)。濰坊減速電機調(diào)速電源設(shè)備
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