深圳直流脈寬調(diào)制調(diào)速電源

電調(diào)即為電子調(diào)速器（ElectronicSpeedControl，ESC），有電子是不是就有機(jī)械呢？是的，很久之前早期的調(diào)速器是使用舵機(jī)控制可調(diào)電阻撥片來(lái)實(shí)現(xiàn)，此類稱為機(jī)械調(diào)速器，現(xiàn)已退出歷史舞臺(tái)，就不再說了。電調(diào)主要作用是根據(jù)給定的控制信號(hào)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，說一千道一萬(wàn)，就是一個(gè)調(diào)速器而已。根據(jù)控制電機(jī)種類不同，可以分為有刷電調(diào)和無(wú)刷電調(diào)。當(dāng)然隨著無(wú)刷電機(jī)的大力發(fā)展，在相同功率下無(wú)刷電機(jī)的體積比有刷電機(jī)小很多以及無(wú)刷電機(jī)控制方案逐漸成熟和完善，使得無(wú)刷電調(diào)在市場(chǎng)上逐漸占據(jù)了主流。對(duì)于我們搞電機(jī)控制的人來(lái)說，電機(jī)調(diào)速就那幾種”套路”，況且這個(gè)還是無(wú)刷直流電機(jī)，從本質(zhì)上來(lái)講，還是屬于直流電機(jī)。只不過將原來(lái)有刷直流電機(jī)的機(jī)械換向器，改成了現(xiàn)在的電子換相器。那么直流電機(jī)怎么調(diào)速？ 常用的當(dāng)然還是調(diào)電機(jī)的輸入電壓了。一般無(wú)刷直流電機(jī)的調(diào)速是也用PWM波形來(lái)控制。質(zhì)量來(lái)自專業(yè)，質(zhì)量源于堅(jiān)持——誠(chéng)鋮創(chuàng)惠。深圳直流脈寬調(diào)制調(diào)速電源

直流電機(jī)恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式恒轉(zhuǎn)矩模式下，要先保持氣隙磁通Φ恒定，直流電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)是正交狀態(tài)的，互相沒有影響。要保持Φ恒定，只要保證勵(lì)磁線圈的電流穩(wěn)定在一個(gè)值就可以了。理論上給一個(gè)恒流源來(lái)控制勵(lì)磁線圈的電流是比較完美的，但是因?yàn)殡娏髟床缓谜?，而一般給勵(lì)磁線圈施加一個(gè)穩(wěn)定的電壓值，也可以近似讓勵(lì)磁電流穩(wěn)定，進(jìn)而讓氣隙磁通Φ恒定。如果是永磁直流電機(jī)，用永磁鐵來(lái)替代了勵(lì)磁線圈，磁通是長(zhǎng)久恒定的，所以不用操這個(gè)心了。簡(jiǎn)單的調(diào)整電壓，并不能滿足負(fù)載波動(dòng)比較厲害的場(chǎng)合，所以引進(jìn)了串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)，通過檢測(cè)電機(jī)的電流和轉(zhuǎn)速，分別弄出電流環(huán)內(nèi)環(huán)和速度環(huán)外環(huán)了，使用PID算法，有效的滿足了負(fù)載波動(dòng)狀況下的調(diào)速，讓直流電機(jī)的調(diào)速工作特性非常“硬”，也就是最大轉(zhuǎn)矩不會(huì)受到轉(zhuǎn)速的波動(dòng)而變化，實(shí)現(xiàn)了真正的恒扭矩輸出。這種調(diào)速方式，一直是交流調(diào)速系統(tǒng)的模仿對(duì)方，比如變頻器矢量控制，就是模仿這種方式而實(shí)現(xiàn)的。如果只用電流環(huán)內(nèi)環(huán)，還可以直接控制電機(jī)輸出一定的扭矩，滿足不同的拉伸和卷曲等控制要求。深圳直流脈寬調(diào)制調(diào)速電源淄博誠(chéng)鋮創(chuàng)惠電子有限公司——以發(fā)展求壯大，就一定會(huì)贏得更好的明天。

電樞電壓控制，在晶閘管和IGBT這些沒有被發(fā)明前，控制起來(lái)也不是容易的事情了，畢竟功率比較大，早期是通過一臺(tái)發(fā)電機(jī)直流發(fā)電來(lái)控制的，通過調(diào)整發(fā)電機(jī)的磁通就可以控制發(fā)電機(jī)的輸出電壓，進(jìn)而調(diào)整了電樞電壓大小的。在晶閘管可控硅被發(fā)明出來(lái)以后，通過給可控硅施加交流輸入電壓，利用移相觸發(fā)技術(shù)控制可控硅的導(dǎo)通角，就可以把交流電整流成一定脈動(dòng)的直流電，因?yàn)橹绷麟姍C(jī)是大感性負(fù)載，脈動(dòng)直流電會(huì)被大電感緩沖穩(wěn)定下來(lái)。這個(gè)直流電的電壓是可以調(diào)整的，和可控硅的導(dǎo)通角成一定的比例關(guān)系。這種調(diào)速技術(shù)是非常成熟可靠的，在上個(gè)世紀(jì)中后期得到了廣的工業(yè)應(yīng)用。另外場(chǎng)效應(yīng)管和IGBT之類的器件出現(xiàn)以后，直流電機(jī)調(diào)速還可以做得更加精密了，可以利用PWM斬波技術(shù)，讓輸出的直流電壓非常穩(wěn)定，這樣直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速波動(dòng)非常小，如果讓電機(jī)的轉(zhuǎn)子變長(zhǎng)點(diǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量變小了，外加了位置環(huán)進(jìn)去，還可以實(shí)現(xiàn)精確的定位控制，這個(gè)就是所謂的直流伺服系統(tǒng)了。

直流電機(jī)PWM控制系統(tǒng)的主要功能包括：實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電機(jī)的加速、減速以及電機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和急停，并且可以調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)速，能夠方便的實(shí)現(xiàn)電機(jī)的智能控制。主體電路：即直流電機(jī)PWM控制模塊。這部分電路主要由AT89C52單片機(jī)的I/O端口、定時(shí)計(jì)數(shù)器、外部中斷擴(kuò)展等控制直流電機(jī)的加速、減速以及電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，并且可以調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)速，能夠很方便的實(shí)現(xiàn)電機(jī)的智能控制。其間是通過AT89C52單片機(jī)產(chǎn)生脈寬可調(diào)的脈沖信號(hào)并輸入到L298驅(qū)動(dòng)芯片來(lái)控制直流電機(jī)工作的。該直流電機(jī)PWM控制系統(tǒng)由以下電路模塊組成：設(shè)計(jì)輸入部分：這一模塊主要是利用帶中斷的 式鍵盤來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電機(jī)的加速、減速以及電機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和急?？刂?。設(shè)計(jì)控制部分：主要由AT89C52單片機(jī)的外部中斷擴(kuò)展電路組成。直流電機(jī)PWM控制實(shí)現(xiàn)部分主要由一些二極管、電機(jī)和L298直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊組成。設(shè)計(jì)顯示部分：LED數(shù)碼顯示部分，實(shí)現(xiàn)對(duì)PWM脈寬調(diào)制占空比的實(shí)時(shí)顯示。PLC控制調(diào)速器，我們更專業(yè)。

直流電機(jī)的工作原理原理：任何電機(jī)的工作原理都是建立在電磁感應(yīng)和電磁力這個(gè)基礎(chǔ)上。1、直流電機(jī)的工作原理工作原理：導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中會(huì)感應(yīng)出電勢(shì)e；e=B×l×v；B：磁密L：導(dǎo)體長(zhǎng)度；V：導(dǎo)體與磁場(chǎng)的相對(duì)速度。正方向：用右手定則判斷。電勢(shì)e正方向表示電位升高的方向，與U相反。如果同一元件上e和U正方向相同時(shí)，e=-U。電磁感應(yīng)原理的變形（變化的磁通產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)）。直流電動(dòng)機(jī)的工作原理圖。（1）構(gòu)成：磁場(chǎng)：圖中N和S是一對(duì)靜止的磁極，用以產(chǎn)生磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度沿圓周為正弦分布。勵(lì)磁繞組——容量較小的發(fā)電機(jī)是用永久磁鐵做磁極的。容量較大的發(fā)電機(jī)的磁場(chǎng)是由直流電流通過繞在磁極鐵心上的繞組產(chǎn)生的。用來(lái)形成N極和S極的繞組稱為勵(lì)磁繞組，勵(lì)磁繞組中的電流稱為勵(lì)磁電流If。電樞繞組：在N極和S極之間，有一個(gè)能繞軸旋轉(zhuǎn)的圓柱形鐵心，其上緊繞著一個(gè)線圈稱為電樞繞組(圖中只畫出一匝線圈)，電樞繞組中的電流稱為電樞電流Ia。換向器：電樞繞組兩端分別接在兩個(gè)相互絕緣而和繞組同軸旋轉(zhuǎn)的半圓形銅片——換向片上，組成一個(gè)換向器。換向器上壓著固定不動(dòng)的炭質(zhì)電刷。電樞：鐵心、電樞繞組和換向器所組成的旋轉(zhuǎn)部分稱為電樞?？萍紴楸?，智慧求成—淄博誠(chéng)鋮創(chuàng)惠電子有限公司。景德鎮(zhèn)直流電機(jī)調(diào)速電源設(shè)備

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直接控制帶來(lái)的另外一個(gè)問題是，假設(shè)負(fù)載開始是靜止的，現(xiàn)在需要到達(dá)1000轉(zhuǎn)/分鐘的速度，如果直接控制假設(shè)電流是1A，那么電機(jī)可能需要緩慢的爬升才能到達(dá)1000轉(zhuǎn)/分鐘，而PID可以調(diào)節(jié)速度，甚至開始時(shí)的電流非常大，讓電機(jī)快速加速，等速度穩(wěn)定之后，電流再控制在1A左右調(diào)節(jié)，PID的實(shí)時(shí)響應(yīng)非常好。目前工控領(lǐng)域的電機(jī)控制算法大部分都是采用二級(jí)串級(jí)PID，從位置控制到速度控制， 再到電流控制。直流電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：1調(diào)速范圍廣，易于平滑調(diào)節(jié)2過載、啟動(dòng)、制動(dòng)轉(zhuǎn)矩大3易于控制，可靠性高4調(diào)速時(shí)的能量損耗較小缺點(diǎn)：換向困難，維修比較麻煩，制造成本高（與相同功率的交流異步電機(jī)比較。應(yīng)用：機(jī)床方面的應(yīng)用：龍門刨床、導(dǎo)軌磨床、龍門銑床等設(shè)備的工作驅(qū)動(dòng)電機(jī)，導(dǎo)軌磨床、鏜床、銑床等設(shè)備的主軸電機(jī)；軋鋼機(jī)、電車、電氣鐵道牽引、造紙、紡織拖動(dòng)；直流發(fā)電機(jī)：用作電解、電鍍、電冶煉、充電、交流發(fā)電機(jī)勵(lì)磁等的直流電源。深圳直流脈寬調(diào)制調(diào)速電源

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