东莞市邦硕电机有限公司

东莞市邦硕电机有限公司专注减速电机.研发制造十余载

邦硕定制热线0769-82783663
13650285069

直流电机及调速如何控制?

热门关键词:减速马达调速电机

您的位置:主页 > 新闻中心 > 常见问题 > >

直流电机及调速如何控制?

作者:admin来源:邦硕电机发布日期:2019-11-12
信息摘要:
控制直流电机,需要直流电机驱动,无非是控制电机正反转和转速。 若是新手,不知道怎么设计直流电机驱动电路,可以直接购买电机驱动模块,市面上这种功能模块非常多,比如L29…

控制直流电机,需要直流电机驱动,无非是控制电机正反转和转速。

若是新手,不知道怎么设计直流电机驱动电路,可以直接购买电机驱动模块,市面上这种功能模块非常多,比如L298N电机驱动模块。

▲L298N电机驱动模块
L298N支持控制双路电机,具有A、B两个通道。通过给IN1、IN2高低电平控制电机的状态,其中ENA、ENB为使能端,低电平无效,高电平使能。
A通道电机状态表
A通道电机状态表
IN1和IN2的电平逻辑关系可是实现电机正转、反转、停止、制动。若要实现调速,ENA输入信号为PWM脉冲信号即可,通过调节PWM脉冲占空比即可实现调速。比如实现正转调速,IN1=0,IN2=1,将改变ENA输入PWM脉冲占空比即可。

教大家自制电机驱动电路

电机正反转是采用H桥的方式,控制电机的电流方向,如下图所示:
下面用三极管搭建一个电机驱动电路,具体如下图所示:
上图是使用Q1、Q2、Q3、Q4四个三极管组成的H桥,通过控制三极管的通断实现不同的电流方向,从而达到电机正反转。当IN1=1,IN2=0时,电机正转;当IN1=0,IN2=1时,电机反转。
调速:输入信号为PWM波即可,通过改变占空比实现调速。
大家也可以使用MOS管来搭建H桥,原理是类似的,留给大家自己思考。


直流电机恒转矩调速方式
恒转矩模式下,要先保持气隙磁通Φ恒定,直流电机的定子和转子磁场是正交状态的,互相没有影响。要保持Φ恒定,只要保证励磁线圈的电流稳定在一个值就可以了。理论上给一个恒流源来控制励磁线圈的电流是比较完美的,但是因为电流源不好找,而一般给励磁线圈施加一个稳定的电压值,也可以近似让励磁电流稳定,进而让气隙磁通Φ恒定。如果是永磁直流电机,用永磁铁来替代了励磁线圈,磁通是永久恒定的,所以不用操这个心了。


简单的调整电压,并不能满足负载波动比较厉害的场合,所以引进了串级调速系统,通过检测电机的电流和转速,分别弄出电流环内环和速度环外环了,使用PID算法,有效的满足了负载波动状况下的调速,让直流电机的调速工作特性非常“硬”,也就是最大转矩不会受到转速的波动而变化,实现了真正的恒扭矩输出。这种调速方式,一直是交流调速系统的模仿对方,比如变频器矢量控制,就是模仿这种方式而实现的。如果只用电流环内环,还可以直接控制电机输出一定的扭矩,满足不同的拉伸和卷曲等控制要求。

电枢电压控制,在晶闸管和IGBT这些没有被发明前,控制起来也不是容易的事情了,毕竟功率比较大,早期是通过一台发电机直流发电来控制的,通过调整发电机的磁通就可以控制发电机的输出电压,进而调整了电枢电压大小的。

在晶闸管可控硅被发明出来以后,通过给可控硅施加交流输入电压,利用移相触发技术控制可控硅的导通角,就可以把交流电整流成一定脉动的直流电,因为直流电机是大感性负载,脉动直流电会被大电感缓冲稳定下来。这个直流电的电压是可以调整的,和可控硅的导通角成一定的比例关系。这种调速技术是非常成熟可靠的,在上个世纪中后期得到了广泛的工业应用。

另外场效应管和IGBT之类的器件出现以后,直流电机调速还可以做得更加精密了,可以利用PWM斩波技术,让输出的直流电压非常稳定,这样直流电机的转速波动非常小,如果让电机的转子变长点,转动惯量变小了,外加了位置环进去,还可以实现精确的定位控制,这个就是所谓的直流伺服系统了。

直流电机恒功率调速方式
就是所谓的弱磁调速,这种调速方式,本质是恒转矩调速方式的一种补充,主要是有些场合,需要比较宽的调速范围,比如有些龙门床,需要电机加工时候进刀非常慢,扭矩要很高;而退回来时候扭矩很轻看是要跑非常快,这时候进刀时候用恒转矩调速模式,而退回来时候用弱磁调速方式,这时候电机的最大功率是不变的。

也有些电动车,低速上坡时候要跑很慢,需要很大扭力,而平路阻力小又想跑非常快,这时候也需要用到恒功率调速,类似于机械变档或者调减速比的方式来调速。一般弱磁调速,是不适合于永磁电机的,因此磁通Φ无法单独控制。

要弱磁,就是直接减少气隙磁通Φ的大小,这时候可以降低励磁线圈的电流,一般也会在励磁线圈使用可控硅或者场效应管这些来做一个PI调整回来输出一个电流源来实现。

弱磁调速的时候,电机转速越高,电机输出的最大扭矩会越小,这个是需要注意的,而且一般也不会无限制的减小下去,大概能控制在额定励磁电流的90%左右。

邦硕推荐资讯
有刷直流电机的优缺点分析

有刷直流电机的优缺点分析

电机因为使用的空间特别大,因此上,现如今电机的类型也是比较多的,那么最简单的电机类型就是 有刷直流......
减速马达的优势都体现在哪些方面

减速马达的优势都体现在哪些方面

减速马达 在现代工业当中的利用也是非常的广泛的,在很多的场合当中都是会使用到这一个设备的。可以看出......
直角减速电机使用必知的三大注意事项

直角减速电机使用必知的三大注意事项

直角减速电机 应用的比较广泛,现在在钢铁行业、机械行业等都在大量的使用,但是在使用的时候如果不注意......

咨询热线

0769-82783663
13650285069

关于邦硕ABOUT US

东莞市邦硕电机有限公司专业致力于生产销售:中小型交流、直流减速(调速)电机、齿轮减速电机、刹车电机、直流无刷电机、机器人专用高精度行星减速机,步进电机等。...

愿景:用心做好每一台电机

查看详情
在线客服
QQ咨询
咨询电话
0769-82783663
客户经理
13650285069
回到顶部