积分系数Ki的影响:改变速度PI调节器的积分系数Ki,分别进行仿真,得到波形如下,图17为Ki=0.16时的波形,图18为Ki=8时的电压波形,图19为Ki=32时的电压波形,图20为Ki=100时的电压波形。可以看出,Ki太小的时候,积分作用比较弱,稳态误差减小得比较慢,Ki=8时,转速在1.8s时达到稳定,消除稳态误差,Ki=16时,转速在1.75s的时候就达到了稳定,Ki=32时,转速在1.7s的时候就达到了稳定。如果Ki过小,可能会导致稳态误差难以消除,Ki=0.16时,达到稳态时,转速只有150rad/s,有10rad/s的稳态误差。但是Ki太大会导致系统容易振荡而使得系统不稳定,K...
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...
1.PWM波形的产生(控制器的选择)市场上单片机,DSP,ARM,等等处理器都可以实现,而这些处理器一般输出的PWM电压也就5V左右,其能量并不足以驱动无刷直流电机,所以必须要再接功率管来驱动无刷电机。功率管可以选择MOSFET(场效应管),也可以选IGBT(绝缘栅双极晶体管)。这二者有啥优劣,请参看《模拟电子技术基础(第4版)》。2.驱动电路的设计(硬件设计)电池电压监测电路,换相控制电路,电流检测电路,反电势过零检测电路,保护电路。直流电机的原理我们在上篇文章里也详细图文并茂的给大家解释清楚了,又有用户想知道直流电机调速方法知识,毕竟,在使用直流电机的时候,有时候需要调速,那么调速的方法有...
1.PWM波形的产生(控制器的选择)市场上单片机,DSP,ARM,等等处理器都可以实现,而这些处理器一般输出的PWM电压也就5V左右,其能量并不足以驱动无刷直流电机,所以必须要再接功率管来驱动无刷电机。功率管可以选择MOSFET(场效应管),也可以选IGBT(绝缘栅双极晶体管)。这二者有啥优劣,请参看《模拟电子技术基础(第4版)》。2.驱动电路的设计(硬件设计)电池电压监测电路,换相控制电路,电流检测电路,反电势过零检测电路,保护电路。直流电机的原理我们在上篇文章里也详细图文并茂的给大家解释清楚了,又有用户想知道直流电机调速方法知识,毕竟,在使用直流电机的时候,有时候需要调速,那么调速的方法有...
当然电机发展到,分类的方法有很多,可以按励磁方式来划分,也可以按转速、功率来划分,但按工作电源种类划分成直流电机和交流电机。生活中,我们会使用220V的交流电,也会使用电池或电源适配器逆变后的直流电,所以直流电机和交流电机往往是同时存在的。对不同适用场合的电器来说,需要考虑包括转速、转矩、功率、体积大小、调速性能、寿命等等特性来选择合适的电机类型。比如空调和电冰箱,两者电机的功能都是驱动压缩机制冷,由于都要求长时间运行,多以对电机的效率有较高的需求,但也会有一些差异。冰箱在室内,空调主机在室外,对运行噪音的要求就会有差别;冰箱制冷的空间以升计算,而空调则以立方米(由于层高相对固定,实际多用平方...
直流电与交流电在实际应用中有什么区别?交流电是周期变化的,易于用很简单的电磁耦合就能实现电压的线性变换。所以输电网络多采用交流输电网络。网络是交流的,那么我们居民,工矿的电源显然就是以交流为主了。(毕竟孩子挑不得妈嘛)。但是随着电网的发展,交流电网的弊端就出现了。诸如,同等级的高压交流网络的损耗大于高压直流网络,交流网络故障易引起整个网络的崩溃问题啦,不同频率的交流网络无法对接的问题啦。因此交流直流混合的柔性输电网络的概念就随之兴了。大容量开关阀的成熟应用使得超大容量的整流逆变成为可能。因此,你在关注新闻时会发现现在很多直流输电工程的出现。对于我们来说,生活中的普通电器稍加改造大多是可以实现交...
讨论脉宽调速和电压调速的区别、优缺点和应用范围。答:脉宽,其实就是指脉冲的宽度。开和关的时间比值就可以认为是脉冲的占空比,开的时间长,相应的关的时间就会缩短(每秒必须完成一次开和关,相当于脉冲的频率)。脉宽调速,实质上也是电压调速,因脉宽调制的输出,经滤波,续流,供给电机的也是连续的(可调)直流电压,所以也叫脉宽调压,对电机没有什么机械损伤,但要加滤波和续流电路。脉宽调速不需要在计算机接口中使用D/A转换器,基本原理是使用具有一定占空比的方波来模拟对应的电压值。电压调速工作时不能超过特定电压,优点是机械特性较硬并且电压降低后硬度不变,稳定性好,适用于对稳定性要求较高的环境。脉宽调速可节省电量,...
直接控制带来的另外一个问题是,假设负载开始是静止的,现在需要到达1000转/分钟的速度,如果直接控制假设电流是1A,那么电机可能需要缓慢的爬升才能到达1000转/分钟,而PID可以调节速度,甚至开始时的电流非常大,让电机快速加速,等速度稳定之后,电流再控制在1A左右调节,PID的实时响应非常好。目前工控领域的电机控制算法大部分都是采用二级串级PID,从位置控制到速度控制,再到电流控制。直流电动机的优点:1调速范围广,易于平滑调节2过载、启动、制动转矩大3易于控制,可靠性高4调速时的能量损耗较小缺点:换向困难,维修比较麻烦,制造成本高(与相同功率的交流异步电机比较。应用:机床方面的应用:龙门刨床...
直流电机调速原理图当单片机输出高电平时,三极管导通,使得电机得电,从而满速运行;当单片机输出低电平时,三极管截止,电机两端没有电压,电机停止转动。那如何使电机两端的电压发生变化,进而控制电机的转速呢?只要单片机输出占空比可调的方波,即PWM信号即可控制电机两端的电压发生变化,从而实现电机转速的控制。直流电机调速原理图当单片机输出高电平时,三极管导通,使得电机得电,从而满速运行;当单片机输出低电平时,三极管截止,电机两端没有电压,电机停止转动。那如何使电机两端的电压发生变化,进而控制电机的转速呢?只要单片机输出占空比可调的方波,即PWM信号即可控制电机两端的电压发生变化,从而实现电机转速的控制。...
交流电机;需要灵敏调节转速,负荷变动较大的地方多采用直流电机。在特殊场合还需要两者结合应用,常见的比如我国的CRH和变频空调就是交-直-交应用的经典。对于集成电路来说,那更是交流直流混合应用的集大成者,电力电子技术使得两种电在其中来回变换(但是具体还是各走各的道,各管各的事儿)。,电能事实上是几乎无法储存(只有电容器和电感线圈能够直接储存下电能,但是储存的电量比很少),所以大多转化成别的形式的能量储存起来。比如把用不完的交流电用电泵抽到水库里存着,需要用时放下来发电;或者整流成直流电冲到蓄电池里,满足各个地方的需要。淄博诚铖创惠电子有限公司——以诚信为根本,以质量服务求生存。广东直流电机马达调...
改变电枢电压调速连续改变电枢供电电压,可以使直流电机在很宽的范围内实现无级调速。改变电枢供电电压的方法有两种,一种是采用发电机-电动机组供电的调速系统;另一种是采用晶闸管变流器供电的调速系统。3、改变励磁电流调速当电枢电压恒定时,改变直流电机的励磁电流也能实现调速。掌握了直流电机的调速方法,对今后产品的使用是有好处的。如何使用单片机控制直流电机呢?真正控制之前我们要知道以下三点:1、直流电机的控制是通过设置PWM波的占空比来控制直流电机的转速,占空比越大,转速越快,越小转速越低。2、单片机的I/O口是不能直接驱动电机的,所以你还需要用一个驱动芯片。像LG9110、CMO825L298等。驱动芯...
直流电与交流电在实际应用中有什么区别?交流电是周期变化的,易于用很简单的电磁耦合就能实现电压的线性变换。所以输电网络多采用交流输电网络。网络是交流的,那么我们居民,工矿的电源显然就是以交流为主了。(毕竟孩子挑不得妈嘛)。但是随着电网的发展,交流电网的弊端就出现了。诸如,同等级的高压交流网络的损耗大于高压直流网络,交流网络故障易引起整个网络的崩溃问题啦,不同频率的交流网络无法对接的问题啦。因此交流直流混合的柔性输电网络的概念就随之兴了。大容量开关阀的成熟应用使得超大容量的整流逆变成为可能。因此,你在关注新闻时会发现现在很多直流输电工程的出现。对于我们来说,生活中的普通电器稍加改造大多是可以实现交...
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,磁通是长久恒定的,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...
变频器是一种将工频电源变换为另一频率的电能控制装置,变频器主要的作用之一就是调速,那么西门子直流调速器是什么呢,它的工作原理又是怎样呢?工作原理:直流调速器就是调节直流电动机速度的设备。上端和交流电源连接,下端和直流电动机连接,直流调速器将交流电转换成两路输出直流电源,一路输入给直流电机励磁(定子),一路输入给直流电机电枢(转子),直流调速器通过控制电枢直流电压来调节直流电动机转速。同时直流电动机给调速器一个反馈电流,调速器根据反馈电流来判断直流电机的转速情况,必要时修正电枢电压输出,一次来再次调节电机的转速。下列场合需要使用直流调速器:1、需要较宽的调速范围;2、需要较快的动态响应过程;3、...
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,磁通是长久恒定的,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...
由于直流电机电枢电路的电阻和电感很小,转子有一定的机械惯性,所以电机通电时,电枢速度和起动初期对应的反电动势都很小,起动电流很大。较大可达额定电流的15~20倍。该电流会对电网造成干扰,对机组造成机械冲击,并对换向器产生火花。因此,直接合闸起动只适用于功率不超过4kW的电机(起动电流为额定电流的6到8倍),为了达到它的起动电流,我们可以怎样做呢?为了降低直流电机的启动电流,电枢电路中经常串联专门设计的可变电阻。在启动过程中,随着速度的增加,及时逐步短路各段电阻,从而将启动电流设置在一定的允许值内。这种起动方法称为串联电阻起动,非常简单、轻便,广泛应用于各种中小型直流电机中。但是,它不适用于电机...
电流调节器改用PI调节器:将电流滞环控制器改为电流PI调节器,PI调节器输出为电枢电压给定信号,不能直接作为GTO的驱动信号,需要经过脉宽调制输出一个PWM波再作为GTO的门极电压,控制其通断,所以在电流PI调节器的后面增加一个比较器,输入信号为电流PI调节器的输出与三角载波信号,当LT输出电压高于三角波电压时,输出高电平,GTO触发导通,否则输出低电平,GTO关断,从而形成占空比与LT输出信号成正比的PWM波作为电枢电压,实现电机的调速功能。示波器Scpoe1显示的波形,由上而下分别为三角载波、电流调节器LT的输出信号、经比较之后输出的PWM信号的波形。三角载波信号的频率为10kHz,所以G...
实现直流电机正反转的方法有很多,其目的是改变电机的正负极电源输入。下面介绍几种方法:(1)若手动控制,可采用机械开关实现电机正反转,一个双刀双掷开关就可以搞定,接线简单,接线方法如下:当开关往上拨时,直流电机A极接VCC,B极接GND,电机正转(反转);当开关往下拨时,直流电机B极接VCC,A极接GND,电机反转(正转)。(2)使用一个双路的继电器实现直流电机正反转,其原理和方法1类似,其不同的是采用继电器作为开关,可以实现编程自动控制。当继电器不工作时,直流电机A极接VCC,B极接GND,电机正转(反转);当继电器接通时,直流电机B极接VCC,A极接GND,电机反转(正转)。电机好典范,诚铖...
变频器是一种将工频电源变换为另一频率的电能控制装置,变频器主要的作用之一就是调速,那么西门子直流调速器是什么呢,它的工作原理又是怎样呢?工作原理:直流调速器就是调节直流电动机速度的设备。上端和交流电源连接,下端和直流电动机连接,直流调速器将交流电转换成两路输出直流电源,一路输入给直流电机励磁(定子),一路输入给直流电机电枢(转子),直流调速器通过控制电枢直流电压来调节直流电动机转速。同时直流电动机给调速器一个反馈电流,调速器根据反馈电流来判断直流电机的转速情况,必要时修正电枢电压输出,一次来再次调节电机的转速。下列场合需要使用直流调速器:1、需要较宽的调速范围;2、需要较快的动态响应过程;3、...
直流电机当然是简单的,无论是绕组结构还是原理,比较容易理解,就不多讲了。下面就是变压器,首先还是结构简单,基本原理也简单(高中时候就有关于变压器的题吧)。其次正如题主所说,是“静止的元件”,等效电路参数相对固定。至于为什么变压器后面是异步电机,其实个人认为异步电机和变压器关系更大一些,二者的“T”型等效电路图和电势向量图基本是一样的,以下是异步电机等效电路图,不同之处就在于,异步电机是“动”的,也就是异步电机的重要参数——“转差率”(S,表示实际转速与同步转速之差与同步速的比)是随转速改变的,所以等效电路也会随之改变。在没有变频技术之前电机的调速方法有许多,性能比较好的当然是直流电机,硬特性比...
直流电机PWM调速系统以AT89C52单片机为控制,由命令输入模块、LED显示模块及电机驱动模块组成。采用带中断的式键盘作为命令的输入,单片机在程序控制下,定时不断给L298直流电机驱动芯片发送PWM波形,H型驱动电路完成电机正,反转和急停控制;同时单片机不停的将PWM脉宽调制占空比送到LED数码管完成实时显示。一、变极对数调速方法:改变定子绕组的接红方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速。二、变频调速方法:使用变频器改变电动机定子电源的频率,从而改变其同步转速的调速方法。三、串级调速方法:串级调速是指绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电势来改变电动机的转差,达到调速的目的。大部分转差功率...
直流电机1.脉宽调制调速的原理与方法:1)原理:PWM的基本原理是通过输出一个很高频率的0/1信号,其中1的比例为δ(也叫做占空比),在积分元件的作用下,使得总的效果相当于输出δ×A(A为高电平电压)的电压。通过改变占空比就可以调整输出电压,从而达到模拟输出并控制电机转速的效果。2)PWM的应用:在本实验中主要应用脉宽调制调速控制电压调制,从而控制直流电机转速;此外,还可以应用在频率调制等,如应用在蜂鸣器等。2.中断原理1)外部中断:采用边沿触发方式(当管脚INTO有由高电平变为低电平的过程,便认为有中断请求,EX0向置高电平,向CPU发出中断请求)电机转速就是一秒钟之内INT0的中断个数,电...
直流电与交流电在实际应用中有什么区别?交流电是周期变化的,易于用很简单的电磁耦合就能实现电压的线性变换。所以输电网络多采用交流输电网络。网络是交流的,那么我们居民,工矿的电源显然就是以交流为主了。(毕竟孩子挑不得妈嘛)。但是随着电网的发展,交流电网的弊端就出现了。诸如,同等级的高压交流网络的损耗大于高压直流网络,交流网络故障易引起整个网络的崩溃问题啦,不同频率的交流网络无法对接的问题啦。因此交流直流混合的柔性输电网络的概念就随之兴了。大容量开关阀的成熟应用使得超大容量的整流逆变成为可能。因此,你在关注新闻时会发现现在很多直流输电工程的出现。对于我们来说,生活中的普通电器稍加改造大多是可以实现交...
PWM如何实现电机的正转调速要实现电机的正转只需要做如下设置即可:A控制端:高电平,控制三极管Q4导通;B控制端:高电平,控制三极管Q3截止;C控制端:低电平,控制三极管Q1导通;D控制端:低电平,控制三极管Q2截止;通过以上操作,即实现三极管Q2和Q3截止,三极管Q1和Q4导通,电流的流向如下:VCC→Q1→电机→Q4→GND,实现了电机的正转。6-H桥驱动电机正转调速电路在这种情况下要实现电机转速的调节,只需要给Q4的基极加载PWM信号即可。4PWM如何实现电机的反转调速要实现电机的反转只需要做如下设置即可:A控制端:低电平,控制三极管Q4截止;B控制端:低电平,控制三极管Q3导通;C控制...
给定速度突变:在0.8s时速度调节器ST的给定速度信号ug发生了突变,由原来的120rad/s阶跃变为160rad/s,在速度、电流双闭环系统的调节下,转速与电流发生变化,具体分为两个阶段进行分析。(1)加速此过程与直流电机起动时的加速阶段类似。此时由于ufn
电机专门驱动IC和分离元器件电路的对比目前有很多电机专门驱动IC,体积小、控制简单,比用分离元器件所搭建的电路占有更大的优势。专门IC优势之一:死区控制更容易使用分离元器件时,必须要严格控制死区时间,也就是不能让每个桥臂上的电子开关同时导通,这样容易导致电源短路,电流过大把两个电子开关烧坏。而专门的驱动IC都有死区控制,比分离元器件电路更安全。用IC优势之二:器件体积更小分离元器件所搭建的驱动电路,所使用的元器件数目较多,体积较大。而专门驱动IC只需要一颗芯片即可,大大减小了体积、节省了PCB空间,使电路调试更容易。淄博诚铖创惠电子有限公司,您的满意就是对我们的支持。江苏直流脉宽调制调速电源批...
直流电机调速范围大,体积可以很小,在家用领域通常用于小家电,如剃须刀、电动牙刷等,这是交流电机很难实现的。而交流电机的结构没有换向器和电刷的摩擦损耗,产生的噪音也就更小,不需要像直流电机一样定期维护,这是直流电机所欠缺的。交流电机的转速稳定,可靠性高,寿命也更长,所以像洗衣机、空调、冰箱、风扇等耐用型电器多采用交流电机。直流电动机调速有三种方式:1.调节电枢电压。2.调节励磁磁通。3.调节电枢电阻。如果直流调速器降低电枢电压,同时保持磁通和电阻不变。那么在速度转矩坐标上,电压下降,电机工作点就会落在转度较低的曲线上,在这个点转矩不变的话,功率=转矩X转速,功率自然就降低了。淄博诚铖创惠电子有限...
直流电机1.脉宽调制调速的原理与方法:1)原理:PWM的基本原理是通过输出一个很高频率的0/1信号,其中1的比例为δ(也叫做占空比),在积分元件的作用下,使得总的效果相当于输出δ×A(A为高电平电压)的电压。通过改变占空比就可以调整输出电压,从而达到模拟输出并控制电机转速的效果。2)PWM的应用:在本实验中主要应用脉宽调制调速控制电压调制,从而控制直流电机转速;此外,还可以应用在频率调制等,如应用在蜂鸣器等。2.中断原理1)外部中断:采用边沿触发方式(当管脚INTO有由高电平变为低电平的过程,便认为有中断请求,EX0向置高电平,向CPU发出中断请求)电机转速就是一秒钟之内INT0的中断个数,电...
速度PI调节器参数对电机运行性能的影响:比例系数KP的影响:改变速度PI调节器的比例系数KP的大小,分别进行仿真,得到波形图如下,为KP=10时的仿真波形,图16为KP=0.8时的仿真波形。(KP=1.6)、图15(KP=10)(KP=0.8)对比,可以看出KP对电机运行性能的影响。当KP加大时,可以使得系统的调节速度加快,提高系统的动态性能。由直流电机起动时的波形为例说明,在起动的稳定调节阶段,速度调节器ST为PI调节器。当KP=0.8时,速度PI调节至稳定大概需要0.2s,KP=1.6时,速度PI调节至稳定大概需要0.1s,KP=10时,速度PI调节至稳定大概需要0.02s,由此可知增大K...
速度无超调:要做到速度无超调,主要的措施就是改变速度PI调节器的参数。增大KP,可以使得系统的响应速度变高,提高系统的动态性能,从而使得系统的惯性减小,超调量减小,所以使KP变大。改变ST的参数KP,使其为原来的10倍即KP=16,以起动时的给定120rad/s为例,可以看出,速度的变化已经大为改善,基本上看不到超调,但是将Y轴放大之后,可以看到,速度仍然有小的超调量,比较大速度达到了121.5rad/s,超调量为1.5rad/s。由于PI调节器积分项的存在,使得系统的惯性变大,容易振荡和出现超调,为了使速度超调量减小,可以减小ST的积分系数Ki,减小系统的惯性。改变ST参数Ki,使其减小为原...