用PWM控制直流电机的优点,或者说好处

2021-02-01 18:11:01 字数 5051 阅读 4678

1楼:匿名用户

1.脉宽 调 制 (pwm)是利用数字输出对模拟电路进行控制的一种有效技术,尤其是在对电机的转速控制方面,可大大节省能量。pwm 具有很强的抗噪性,且有节约空间、比较经济等特点。

模拟控制电路有以下缺陷:模拟电路容易随时间漂移,会产生一些不必要的热损耗,以及对噪声敏感等。而在用了pwm技术后,避免了以上的缺陷,实现了用数字方式来控制模拟信号,可以大幅度降低成本和功耗。

2.直流无刷电机

直流无刷电机由电动机、转子位置传感器和电子开关线路三部分组成。直流电源通过开关线路向电动机定子绕组供电,电动机转子位置由位置传感器检测并提供信号去触发开关线路中的功率开关元件使之导通或截止,从而控制电动机的转动。在应用实例中,磁极旋转,电枢静止,电枢绕组里的电流换向借助于位置传感器和电子开关电路来实现。

电机的电枢绕组作成三相,转子由永磁材料制成,与转子轴相连的位置传感器采用霍尔传感器。3600范围内,两两相差1200安装,共安装三个。为了提高电机的特性,电机采用二相导通星形三相六状态的工作方式。

开关电路采用三相桥式接线方式。

调速以及稳速控制

在调 速 电路中,主要采用时基电路lm555和脉宽调制器sg1525来完成,lm555用于产生一个占空比一定、且有固定频率的方波信号。sg1525为单片脉宽调制型控制器芯片,具有输出5.1v 的基准稳压电源,误差放大器、振荡频率在100^ 400khz范围内的锯齿波振荡器、软启动电路、关闭电路、脉宽调制比较器、rs寄存器以及保护电路等。

它解决了pwm电路的集成化问题,在实例中用此芯片来实现系统的调速。在具体的电路中,首先对位置传感器信号进行整形,形成所需要的前后沿很陡,具有一定宽度的波形。经微分电路微分,产生的微分脉冲去触发时基电路lm555,形成占空比为2:

1的方波,方波频率约为200hzo

此方波频率计算公式为:f= n * p/ 60式中,y1为电机的额定转速r/min, f为位置传感器输出信号的频率、p为电机的极对数。方 波 经滤波器滤波后,形成直流电压送人脉宽调制器,与脉宽调制器的反馈电压进行比较,利用得到的误差信号去控制脉宽调制器输出的调制方波脉冲的宽度变化,即 pwm输出脉冲占空比的变化,利用占空比的变化调整加在电机电枢绕组上的电压,改变电压随即改变电机电流,转速依据电流的大小来改变。

结束语:在应用实例中,pwm对调速系统来说,有如下优点:系统的响应速度和稳定精度等指标比较好;电枢电流的脉动量小,容易连续,而且可以不必外加滤波电抗也可以平稳工作;系统的调速范围宽;使用元件少、线路简单。

引用:[1]

pwm控制技术在直流无刷电机调速系统中的应用-- 鸡仔blog(网页)

直流无刷电机pwm调速原理

2楼:匿名用户

直流电机的pwm调速原理与交流电机调速原理不同,它不是通过调频方式去调节电机的转速,而是通过调节驱动电压脉冲宽度的方式,并与电路中一些相应的储能元件配合,改变了输送到电枢电压的幅值,从而达到改变直流电机转速的目的。它的调制方式是调幅。

脉冲宽度调制是一种模拟控制方式,其根据相应载荷的变化来调制晶体管基极或mos管栅极的偏置,来实现晶体管或mos管导通时间的改变,从而实现开关稳压电源输出的改变。这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定,是利用微处理器的数字信号对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。

pwm控制技术以其控制简单,灵活和动态响应好的优点而成为电力电子技术最广泛应用的控制方式,也是人们研究的热点。由于当今科学技术的发展已经没有了学科之间的界限,结合现代控制理论思想或实现无谐振波开关技术将会成为pwm控制技术发展的主要方向之一。

pwm调速实现方法举例:

直流电机调速pwm信号可由硬件产生,也可由微处理器得到,这里列举一例硬件产生电路。能产生pwm信号的ic很多,文中选用常用pwm发生器sg3525。将sg3525的1脚和9脚短接,使得其内部误差运放变为电压跟随方式,这样pwm的输出占空比就和2脚的模拟电压线性化。

sg3525的pwm输出为两路互补的pwm信号,相位上相差180°,每一路最大占空比为50%。通常将它俩相或,就可以得到0~100%的pwm信号(实际最大不会达到100%) 。

为了得到互斩的两路pwm信号,加入一片74hc02或非电路,就可以得到两路互斩pwm信号的反向信号(再加上逻辑非就是互斩信号)。值得注意的是,一般不将sg3525的两路互补信号的逻辑非作为互斩的两路信号,因为反向后它们的占空比变化和模拟给定值(sg1525的2脚电压)是反向的 。

将互斩pwm方式应用到bldcm三相全桥方波控制中。bldcm的线电压和线电流波形注意线电流波形图中不导通时段的波形,由于互斩是pwm方式②和方式③的交替变换,因而不导通时段电流波形兼有它们的特点。

直流电机调速pwm方式有多种,在桥式主电路安全性、续流回馈类型、桥式功率损耗均衡,以及适用调速方式等方面加以总结。

提出一种新的直流电机调速pwm方式———互斩,对该方式的特点、设计、实现等加以说明,并在bldcm三相桥式方波控制下完成测试。

得到以下结论:

(1) 互斩兼有 hpwm-lon 和 hon-lpwm 二者的特点;

(2) 属于单极式调制,单斩波方式,主电路安全性高,续流无回馈母线电流;

(3) 克服 hpwm-lon 和 hon-lpwm 功率桥损耗不均;

(4) 适用于调速系统,电路实现简单,易用。

3楼:u爱浪的浪子

1、pwm的工作原理

控制方式就是对逆变电路开关器件的通断进行控制,使输出端得到一系列幅值相等的脉冲,用这些脉冲来代替正弦波或所需要的波形。也就是在输出波形的半个周期中产生多个脉冲,使各脉冲的等值电压为正弦波形,所获得的输出平滑且低次谐波少。

按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制,即可改变逆变电路输出电压的大小,也可改变输出频率。在pwm波形中,各脉冲幅值相等,要改变等效输出正弦波幅值时,按同一比例系数改变各脉冲的宽度即可,因此在交-直-交变频器中,pwm逆变电路输出的脉冲电压就是直流侧电压的幅值。

2、根据上述原理,在给出了正弦波频率,幅值和半个周期内的脉冲数后,pwm波形各脉冲的宽度和间隔就可以准确计算出来。按照计算结果控制电路中各开关器件的通断,就可以得到所需要的pwm波形。

pwm控制——脉冲宽度调制技术,通过对一系列脉冲的宽度进行调制,来等效地获得所需要波形(含形状和幅值).pwm控制技术在逆变电路中应用最广,应用的逆变电路绝大部分是pwm型,pwm控制技术正是有赖于在逆变电路中的应用,才确定了它在电力电子技术中的重要地位。

一、无刷电机优点:

a) 电子换向来代替传统的机械换向,性能可靠、永无磨损、故障率低,寿命比有刷电机提高了约6倍,代表了电动机的发展方向;

b) 属静态电机,空载电流小;

c) 效率高;

d) 体积小。

缺点a) 低速起动时有轻微振动,如速度加大换相频率增大,就感觉不到振动现象了;

b) **高,控制器要求高。

二、有刷电机优点:

a) 变速平稳,几乎感觉不到振动;

b)温升低,可靠性好;

c) **低,所以被较多厂家选用。

缺点:a) 碳刷易磨损,更换较为麻烦,寿命短;

b) 运行电流大,电机磁钢易退磁,降低了电机的寿命。

4楼:南霸天

直流电机的pwm调速原理与交流电机调速原理不同,它不是通过调频方式去调节电机的转速,而是通过调节驱动电压脉冲宽度的方式,并与电路中一些相应的储能元件配合,改变了输送到电枢电压的幅值,从而达到改变直流电机转速的目的。它的调制方式是调幅。

5楼:匿名用户

pwm的占空比决定输出到直流电机的平均电压.

pwm不是调节电流的.pwm的意思是脉宽调节,也就是调节方波高电平和低电平的时间比,一个20%占空比波形,会有20%的高电平时间和80%的低电平时间,而一个60%占空比的波形则具有60%的高电平时间和40%的低电平时间,占空比越大,高电平时间越长,则输出的脉冲幅度越高,即电压越高.如果占空比为0%,那么高电平时间为0,则没有电压输出.

如果占空比为100%,那么输出全部电压.

所以通过调节占空比,可以实现调节输出电压的目的,而且输出电压可以无级连续调节.

6楼:匿名用户

在使用pwm控制的直流无刷电动机中,pwm控制有两种方式:

1.使用pwm信号,控制三极管的导通时间,导通的时间越长,那么做功的时间越长,电机的转速就越高

2.使用pwm控制信号控制三极管导通时间,改变控制电压高低来实现有用cpwm spwm.....来调速

调速不只是改变电压(电源电压或者控制电压),改变电流也可以。(控制回路的电流,而不是pwm信号的电流)

不知楼主是用几相pwm控制的直流电动机啊

pwm信号是一个矩形的方波,他的脉冲宽度可以任意改变,改变其脉冲宽度控制控制回路输出电压高低或者做功时间的长短,实现无级调速。

直流电机的调速方法有哪几种?简述优缺点。

7楼:雨说情感

调速方法一是调节电枢电压,二是调节励磁电流

直流电机的调速方法的优缺点:

1、在全磁场状态e68a8462616964757a686964616f31333431353939,调电枢电压,适合应用在零至基速以下范围内调速。不能达到电机的最高转速。

2、在电枢全电压状态,调激磁电压,适合应用在基速以上,弱磁升速。 不能得到电机的较低转速。

3、在全磁场状态,调电枢电压,电枢全电压之后,弱磁升速。适合应用在调速范围大的情况。这是直流电机最完善的调速方式,但设备复杂,造价高。

扩展资料

特点:一、弱磁调速

弱磁调速,改变励磁电流,升压就降速。

弱磁调速,一般直流电动机,为避免磁路过饱和只能弱磁不能强磁。电枢电压保持额定值,电枢回路串接电阻减至最小,增加励磁回路电阻 rf ,励磁电流和磁通减小,电动机转速随即升高,机械特性变软。

转速升高时,如负载转矩仍为额定值,则电动机功率将超过额定功率,电动机过载运行、这是不允许的,所以弱磁调速时,随着电动机转速的升高,负载转矩相应减小,属恒功率调速。 为避免电动机转子绕组受离心力过大而撤开损坏,弱磁调速时应注意电动机转速不超过允许限度。

二、电枢回路串电阻调速

电枢回路串电阻调速,人为特性是一族 过 n 。的射线,串电阻越大,机械特性越软、转速越不稳定,低速时串电阻大,损耗能量也越多,效率变低。调速范围受负载大小影响,负载大调速范围广,轻载调速范围小。