直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的技術(shù)原理。
內(nèi)容簡介:直流電機(jī)轉(zhuǎn)速控制可分為勵(lì)磁控制法與電樞電壓控制法。集成了全部的脈寬調(diào)制電路。片內(nèi)置線性鋸齒波振蕩器,外置振蕩元件僅兩個(gè)(一個(gè)電阻和一個(gè)電容)。內(nèi)置誤差放大器。內(nèi)止5V參考基準(zhǔn)電壓源??烧{(diào)整死區(qū)時(shí)間。內(nèi)置功率晶體管可提供500mA的驅(qū)動(dòng)能力。推或拉兩種輸出方式。
直流電機(jī)轉(zhuǎn)速控制可分為勵(lì)磁控制法與電樞電壓控制法。勵(lì)磁控制法用得很少,大多數(shù)應(yīng)用場合都使用電樞電壓控制法。隨著電力電子技術(shù)的進(jìn)步,改變電樞電壓可通過多種途徑實(shí)現(xiàn),其中脈沖寬度調(diào)制 (PWM)便是常用的改變電樞電壓的一種調(diào)速方法。其方法是通過改變電機(jī)電樞電壓接通時(shí)間與通電周期的比值(即占空比)來調(diào)整直流電機(jī)的電樞電壓U,從而控制電機(jī)速度,下面就來給大家說說。
PWM的核心部件是電壓-脈寬變換器,其作用是根據(jù)控制指令信號對脈沖寬度進(jìn)行調(diào)制,以便用寬度隨指令變化的脈沖信號去控制大功率晶體管的導(dǎo)通時(shí)間,實(shí)現(xiàn)對電樞繞組兩端電壓的控制。
三角波發(fā)生器用于產(chǎn)生一定頻率的三角波UT,該三角波經(jīng)加法器與輸入的指令信號UI相加,產(chǎn)生信號UI+UT,然后送入比較器。比較器是一個(gè)工作在開環(huán)狀態(tài)下的運(yùn)算放大器,具有極高的開環(huán)增益及限幅開關(guān)特性。兩個(gè)輸入端的信號差的微弱變化,會(huì)使比較器輸出對應(yīng)的開關(guān)信號。一般情況下,比較器負(fù)輸入端接地,信號UI+UT從正端輸入。當(dāng)UI+UT>0時(shí),比較器輸出滿幅度的正電平;當(dāng)UI+UT<0時(shí),比較器輸出滿幅度的負(fù)電平。
電壓-脈寬變換器對信號波形的調(diào)制過程如圖2所示。由于比較器的限幅特性,輸出信號US的幅度不變,但脈沖寬度隨UI的變化而變化,US的頻率由三角波的頻率所決定。
當(dāng)指令信號UI=0時(shí),輸出信號US為正負(fù)脈沖寬度相等的矩形脈沖,首先由單片機(jī)發(fā)出電機(jī)邏輯控制信號,主要包括電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)方向信號Dir,直流電機(jī)調(diào)速信號PWM及電機(jī)制動(dòng)信號Brake,然后由TL494進(jìn)行脈寬調(diào)制,其輸出信號驅(qū)動(dòng)H橋功率電路來驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)。其中H橋是由4個(gè)大功率增強(qiáng)型場效應(yīng)管構(gòu)成的,其作用是改變電機(jī)的轉(zhuǎn)向,并對驅(qū)動(dòng)信號進(jìn)行放大。
在實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)PWM控制的電路中,本系統(tǒng)選用TL494芯片,其內(nèi)部電路由基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路、振蕩電路、間歇期調(diào)整電路、兩個(gè)誤差放大器、脈寬調(diào)制比較器以及輸出電路等組成,TL494芯片廣泛應(yīng)用于單端正激雙管式、半橋式、全橋式開關(guān)電源。集成了全部的脈寬調(diào)制電路。片內(nèi)置線性鋸齒波振蕩器,外置振蕩元件僅兩個(gè)(一個(gè)電阻和一個(gè)電容)。內(nèi)置誤差放大器。內(nèi)止5V參考基準(zhǔn)電壓源??烧{(diào)整死區(qū)時(shí)間。內(nèi)置功率晶體管可提供500mA的驅(qū)動(dòng)能力。推或拉兩種輸出方式。
轉(zhuǎn)載請說明來自西安泰富西瑪電機(jī)(西安西瑪電機(jī)集團(tuán)股份有限公司)官方網(wǎng)站:http://m.dznw.net.cn/zixun/dianjibaike156.html
PWM的核心部件是電壓-脈寬變換器,其作用是根據(jù)控制指令信號對脈沖寬度進(jìn)行調(diào)制,以便用寬度隨指令變化的脈沖信號去控制大功率晶體管的導(dǎo)通時(shí)間,實(shí)現(xiàn)對電樞繞組兩端電壓的控制。
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