直流有刷电机的续流保护电路

直流有刷电机的续流保护电路
直流有刷电机的续流保护电路

本实用新型公开了一种直流有刷电机的续流保护电路,通过独立开启一个续流回路将电流释放回直流有刷电机,基本杜绝了二极管烧毁的可能。本实用新型包含有MCU控制模块,MCU控制模块连接续流保护模块;续流保护模块包括电阻R1、R2、R4,三极管Q2,P-MOS管Q1。本实用新型在直流有刷电机完全停止后,再关闭独立续流回路,因独立续流回路的开启内阻很小,所以续流时的发热也非常小,可以较好的解决二极管续流导致的发热及烧管问题。

摘要附图

1、一种直流有刷电机的续流保护电路,包含有:MCU控制模块(11),所述MCU控制模块(11)包含有IC芯片U1、电容C1,其特征在于,所述MCU控制模块(11)连接续流保护模块(16);所述续流保护模块(16)包括电阻R1、R

2、R4,三极管Q2,P-MOS管Q1;

所述MCU控制模块(11)信号控制管脚的PA4管脚经过电阻R4后接到三极管Q2的B极,所述三极管Q2的E极接电源地,所述三极管Q2的C极经过电阻R2、R1后接到直流有刷电机M的正极,所述三极管Q2的C极经过电阻R2后接到P-MOS管Q1的G极,所述P-MOS管Q1的D极接直流有刷电机M的正极,所述P-MOS管Q1的S极接直流有刷电机M的负极。

2、根据权利要求1所述的一种直流有刷电机的续流保护电路,其特征在于,所述P-MOS管Q1与直流有刷电机M之间并联二极管D1,所述二极管D1的负极接直流有刷电机M的正极,所述二极管D1的正极接直流有刷电机M的负极。

3、根据权利要求2所述的一种直流有刷电机的续流保护电路,其特征在于,所述IC芯片U1的VDD1、VDD2、VDDA、VREF+管脚接直流电源Vcc,所述直流电源Vcc经过电容C1后接电源地,所述IC芯片U1的VSS1、VSS2管脚接电源地。

4、根据权利要求2所述的一种直流有刷电机的续流保护电路,其特征在于,所述MCU控制模块(11)信号控制管脚的PA3管脚经过电阻R3后接到P-MOS管Q3的G极,所述P-MOS管Q3的D极接直流有刷电机M的负极,所述P-MOS管Q1的S极经过电池群组BATT后接到直流有刷电机M的正极,所述电池群组BATT的正极接直流有刷电机M的正极,所述电池群组BATT 的负极接P-MOS管Q1的S极。

5、根据权利要求4所述的一种直流有刷电机的续流保护电路,其特征在于,所述P-MOS管Q1的S极与电池群组BATT的负极接电源地,所述电池群组BATT由若干电池组Bx组成。

一种直流有刷电机的续流保护电路

技术领域

本实用新型涉及一种电机保护电路,尤其是涉及一种使用电池驱动的电动工具等的直流有刷电机保护电路。

背景技术

目前电动工具大部分使用直流有刷电机作为动力执行机构;在直流有刷电机断电停止时,直流有刷电机内线圈即电感电流不能突变,则会在直流有刷电机断电瞬间产生反向电动势,此反相电动势在不做处理的情况下会对电动工具的电路板以及直流有刷电机具有较大的破坏作用。

目前最常用的处理方式是与直流有刷电机并联一个二极管,用于直流有刷电机断电后的电流续流,从而限制反向电动势的,此方法电路简单,但其存在弊端为二极管导通时存在0.3~0.6V的压降△u,当有电流i流过二极管时,即存在实时功耗p =△u*i。在直流有刷电机断电时会产生瞬时的温升,当电流i 较大时,二极管亦会烧毁。

常用的续流保护参见附图1所示,当MCU控制模块需要关断直流有刷电机时,PA2脚输出低电平,Q3关闭,直流有刷电机由二极管D1进行电流i 的续流。此时D1上产生图示方向的压降,当瞬时电流i足够大时,二极管D1即会因此而过热或者烧毁。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足,解决直流有刷电机断电停

止时,续流二极管发热或者烧毁的问题,提供一种直流有刷电机的续流保护电路,在直流有刷电机停止时,通过独立开启一个续流回路将电流释放回直流有刷电机,直流有刷电机完全停止后,再关闭此独立续流回路,因独立续流回路的开启内阻很小,所以续流时的发热也非常小,基本杜绝了二极管烧毁的可能。

为达到上述目的,本实用新型采用以下方案:

一种直流有刷电机的续流保护电路,包含有:MCU控制模块,MCU控制模块包含有IC芯片U1、电容C1,MCU控制模块连接续流保护模块;续流保护模块包括电阻R1、R2、R4,三极管Q2,P-MOS管Q1;

MCU控制模块信号控制管脚的PA4管脚经过电阻R4后接到三极管Q2的B极(基极),三极管Q2的E极(发射极)接电源地,三极管Q2的C极(集电极)经过电阻R2、R1后接到直流有刷电机M的正极,三极管Q2的C 极(集电极)经过电阻R2后接到P-MOS管Q1的G极(栅极),P-MOS管Q1的D极(漏极)接直流有刷电机M的正极,P-MOS管Q1的S极(源极)接直流有刷电机M的负极。

在其中一些实施例中,所述P-MOS管Q1与直流有刷电机M之间并联二极管D1,二极管D1的负极接直流有刷电机M的正极,二极管D1的正极接直流有刷电机M的负极。P-MOS管Q1、直流有刷电机M与其并联的二极管D1组成续流回路。

在其中一些实施例中,所述IC芯片U1的VDD1、VDD2、VDDA、VREF+管脚接直流电源Vcc,直流电源Vcc经过电容C1后接电源地,IC芯片U1的VSS1、VSS2管脚接电源地。

在其中一些实施例中,所述MCU控制模块信号控制管脚的PA3管脚经过电阻R3后接到P-MOS管Q3的G极(栅极),P-MOS管Q3的D极(漏极)

接直流有刷电机M的负极,P-MOS管Q1的S极(源极)经过电池群组BATT 后接到直流有刷电机M的正极,电池群组BATT的正极接直流有刷电机M的正极,电池群组BATT的负极接P-MOS管Q1的S极(源极)。

在其中一些实施例中,所述P-MOS管Q1的S极(源极)与电池群组BATT 的负极接电源地,电池群组BATT由若干电池组Bx组成。

本实用新型通过独立开启一个续流回路将电流释放回直流有刷电机,直流有刷电机完全停止后,再关闭此独立续流回路,因独立续流回路的开启内阻很小,所以续流时的发热也非常小,基本杜绝了二极管烧毁的可能,因此可以较好的解决二极管续流导致的发热及烧管问题。

附图说明

图1为现有测试系统的电路示意图;

图2为本实用新型实施例的电路原理图;

图3为本实用新型实施例的开关状态切换示意图。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能,解析本实用新型的优点与精神,藉由以下通过实施例对本实用新型做进一步的阐述。

本实用新型包含有MCU控制模块11,MCU控制模块11包含有IC芯片U1、电容C1,MCU控制模块11连接续流保护模块16;续流保护模块16包括电阻R1、R2、R4,三极管Q2,P-MOS管Q1。MCU控制模块11信号控制管脚的PA4管脚经过电阻R4后接到三极管Q2的B极(基极),三极管Q2

的E极(发射极)接电源地,三极管Q2的C极(集电极)经过电阻R2、R1后接到直流有刷电机M的正极,三极管Q2的C极(集电极)经过电阻R2后接到P-MOS管Q1的G极(栅极),P-MOS管Q1的D极(漏极)接直流有刷电机M的正极,P-MOS管Q1的S极(源极)接直流有刷电机M的负极。

进一步,在其中一些实施例中,P-MOS管Q1与直流有刷电机M之间并联二极管D1,二极管D1的负极接直流有刷电机M的正极,二极管D1的正极接直流有刷电机M的负极。P-MOS管Q1、直流有刷电机M与其并联的二极管D1组成续流回路。

本实用新型直流有刷电机续流保护装置参见附图2所示,该电路比现有电路多了一个续流保护模块16,续流保护模块16由一个P-MOS管Q1、一个三极管Q2和电阻R1、R2、R4组成,另外需要MCU控制模块11给出一个信号控制的PA4管脚。当MCU控制模块11需要关闭直流有刷电机M时,PA3脚输出低电平,P-MOS管Q3关闭,同时PA4管脚输出高电平,三极管Q2处于导通状态,从而P-MOS管Q1的G极被拉低,P-MOS管Q1导通,直流有刷电机M的续流回路如附图2所示,电流i经过P-MOS管Q1回到直流有刷电机M,因为P-MOS管Q1的内阻为几毫欧至几十毫欧见,所以产生的压降较小,相比二极管D1产生的功耗,可以忽略不计,因此可以较好的解决二极管D1续流导致的发热及烧管问题。

MCU控制模块11信号控制管脚的PA3管脚经过电阻R3后接到P-MOS 管Q3的G极(栅极),P-MOS管Q3的D极(漏极)接直流有刷电机M的负极,P-MOS管Q1的S极(源极)经过电池群组BATT后接到直流有刷电机M的正极,电池群组BATT的正极接直流有刷电机M的正极,电池群组BATT 的负极接P-MOS管Q1的S极(源极)。P-MOS管Q1的S极(源极)与电

池群组BATT的负极接电源地,电池群组BATT由若干电池组Bx组成。

进一步,在其中一些实施例中,IC芯片U1的VDD1、VDD2、VDDA、VREF+管脚接直流电源Vcc,直流电源Vcc经过电容C1后接电源地,IC芯片U1的VSS1、VSS2管脚接电源地。

直流有刷电机M的一端接在三极管Q2的C极(集电极),三极管Q2的E极(发射极)接电源地。MCU控制模块11信号控制管脚的PA4管脚输出驱动信号经过电阻R4分压之后加载到三极管Q2的B极(基极)以控制三极管Q2的C极、E极之间导通或关断,从而控制P-MOS管Q1导通或断开。P-MOS管Q1的D极(漏极)接直流有刷电机M的正极,P-MOS管Q1的S 极(源极)接直流有刷电机M的负极,则可以控制直流有刷电机M的运转。当驱动信号PA4管脚输出高电平时,三极管Q2导通,P-MOS管Q1导通,直流有刷电机M运转;当驱动信号PA4管脚输出低电平时,三极管Q2截止,P-MOS管Q1断开,直流有刷电机M停转。当三极管Q2由导通变为截止时,直流有刷电机M由二极管D1进行电流i的续流,生出一个较大的自感电压,所以在直流有刷电机M两端反向并联抑制二极管D1,以吸收该电动势。

开关状态切换参见附图3所示,P-MOS管Q3开启后进行一段时间的延时,等待续流电流i逐渐降至0时,再由MCU控制模块11发出关闭信号,PA4脚输出低电平。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的部分实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本实用新型范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型的保护范围应以所附权利要求为准。

图1

图2

图3

永磁同步电机基础知识

(一) PMSM 的数学模型 交流电机是一个非线性、强耦合的多变量系统。永磁同步电机的三相绕组分布在定子上,永磁体安装在转子上。在永磁同步电机运行过程中,定子与转子始终处于相对运动状态,永磁体与绕组,绕组与绕组之间相互影响,电磁关系十分复杂,再加上磁路饱和等非线性因素,要建立永磁同步电机精确的数学模型是很困难的。为了简化永磁同步电机的数学模型,我们通常做如下假设: 1) 忽略电机的磁路饱和,认为磁路是线性的; 2) 不考虑涡流和磁滞损耗; 3) 当定子绕组加上三相对称正弦电流时,气隙中只产生正弦分布的 磁势,忽略气隙中的高次谐波; 4) 驱动开关管和续流二极管为理想元件; 5) 忽略齿槽、换向过程和电枢反应等影响。 永磁同步电机的数学模型由电压方程、磁链方程、转矩方程和机械运动方程组成,在两相旋转坐标系下的数学模型如下: (l)电机在两相旋转坐标系中的电压方程如下式所示: d d s d d c q q q s q q c d di u R i L dt di u R i L dt ωψωψ?=+-????=++?? 其中,Rs 为定子电阻;ud 、uq 分别为d 、q 轴上的两相电压;id 、iq 分别为d 、q 轴上对应的两相电流;Ld 、Lq 分别为直轴电感和交轴电感;ωc 为电角速度;ψd 、ψq 分别为直轴磁链和交轴磁链。 若要获得三相静止坐标系下的电压方程,则需做两相同步旋转坐标系到三相静止坐标系的变换,如下式所示。 cos sin 22cos()sin()3322cos()sin()33a d b q c u u u u u θθθπθπθπθπ?? ?-????? ??=--- ? ???? ???? ?+-+? ? (2)d/q 轴磁链方程: d d d f q q q L i L i ψψψ=+???=?? 其中,ψf 为永磁体产生的磁链,为常数,0f r e ωψ=,而c r p ωω=是机械角速度,p 为同步电机的极对数,ωc 为电角速度,e0为空载反电动势,其值为 倍。

电机过流保护及三相电缺相保护

目录 一、方案论证 (2) 二、方案设计 (2) 1.过流保护 (2) 2.缺相保护 (2) 三、具体内容 (3) 1.过流保护 (3) 1)电流的检测方案比较 (3) 2)方案的选择 (3) 3)信号处理 (3) 4)基准比较电压 (4) 2.缺相保护 (4) 1)缺相信号检测方法的比较 (4) 2)方案选择 (5) 3)信号处理 (5) 4)控制开关电路 (5) 5)自锁的实现 (5) 四、方法步骤 (5) 1、查找文献 (5) 2、电路的设计与仿真 (6) 五、设计结论 (9) 六、附表及元件明细 (9) 七、参考文献 (9) 八、附图一 (12) 附图二.................................................. 错误!未定义书签。

电机过流保护及三相电缺相保护 一、方案论证 随着各行业现代化步伐加快,煤矿企业如今也慢慢步入电气化时代,尤其是近几年煤矿企业加大了对矿井的设备投入,这就为保障井下的各种电器设备安全正常的运行提出了更高的要求。电器设备的正常运行直接关系到煤矿的生产和井下工人的生命安全!为此,我们提出设计相关电器设备的保护电路。 而在井下常发生的电器事故中,设备的过载运行和三相电机的缺相运行是最常见的电器事故,且井下的大部分由外因素引起的火灾都是由上述两个因素造成的。特别是缺相运行的检测,因三相负载在缺相时仍能工作,且不易被发现,例如三相电动机。如果不及时发现故障电路采取相应的措施,会严重影响井下设备的正常运行,更严重着则会引发火灾,设备永久损坏! 所以,我们设计与这两个方面相关的电路保护——“过流保护”、“三相电缺相保护”。这两个保护电路在井下对电器设备的安全运行是必不可少的,具有很强的实用性! 二、方案设计 1.过流保护 过流保护首先要检测井下供电电缆的电流,而检测电流有多种方案——电阻分压、电流互感器、电流继电器。然后经采集的信号进行处理,若信号本身是直流则直接接相应的保护动作电路,若是交流则要多加一级交流有效值转换电路。而后就是实现电路的电器自锁,保证电路稳定可靠工作。流程图如下: 2.缺相保护 缺相保护首先要实现的是相位缺失的检测,这里同样有多种方案可供选择,主要的常用类型为:电容中性点检测法、电阻中性点检测法(只适用于三相四线制)、二极管整流法、互感器+二极管整流法。它们都是为了实现一个开关信号的检测去实现驱动开关元件动作。流程图如下:

较大功率直流电机驱动电路的设计方案

1 引言 直流电机具有优良的调速特性,调速平滑、方便、调速范围广,过载能力强,可以实现频繁的无级快速启动、制动和反转,能满足生产过程中自动化系统各种不同的特殊运行要求,因此在工业控制领域,直流电机得到了广泛的应用。 许多半导体公司推出了直流电机专用驱动芯片,但这些芯片多数只适合小功率直流电机,对于大功率直流电机的驱动,其集成芯片价格昂贵。基于此,本文详细分析和探讨了较大功率直流电机驱动电路设计中可能出现的各种问题,有针对性设计和实现了一款基于25D60-24A 的直流电机驱动电路。该电路驱动功率大,抗干扰能力强,具有广泛的应用前景。 2 H 桥功率驱动电路的设计 在直流电机中,可以采用GTR 集电极输出型和射极输出性驱动电路实现电机的驱动,但是它们都属于不可逆变速控制,其电流不能反向,无制动能力,也不能反向驱动,电机只能单方向旋转,因此这种驱动电路受到了很大的限制。对于可逆变速控制, H 桥型互补对称式驱动电路使用最为广泛。可逆驱动允许电流反向,可以实现直流电机的四象限运行,有效实现电机的正、反转控制。而电机速度的控制主要有三种,调节电枢电压、减弱励磁磁通、改变电枢回路电阻。三种方法各有优缺点,改变电枢回路电阻只能实现有级调速,减弱磁通虽然能实现平滑调速,但这种方法的调速范围不大,一般都是配合变压调速使用。因此在直流调速系统中,都是以变压调速为主,通过PWM(Pulse Width Mo dulation)信号占空比的调节改变电枢电压的大小,从而实现电机的平滑调速。 2.1 H 桥驱动原理 要控制电机的正反转,需要给电机提供正反向电压,这就需要四路开关去控制电机两个输入端的电压。当开关S1 和S4 闭合时,电流从电机左端流向电机的右端,电机沿一个方向旋转;当开关S2 和S3 闭合时,电流从电机右端流向电机左端,电机沿另一个方向旋转, H 桥驱动原理等效电路图如图1 所示。

51单片机直流无刷电机控制

基于MCS-51单片机控制直流无刷电动机 学号:3100501044 班级:电气1002 :王辉军

摘要 直流无刷电机是同步电机的一种,由电动机本体、位置传感器和电子开关线路三部分组成。其定子绕组一般制成多相(三相、四相、五相不等),转子由永久磁钢按一定极对数(2p=2,4,…)组成。电机转子的转速受电机定子旋转磁场的速度及转子极数(P)影响: N=120.f / P。在转子极数固定情况下,改变定子旋转磁场的频率就可以改变转子的转速。直流无刷电机即是将同步电机加上电子式控制(驱动器),控制定子旋转磁场的频率并将电机转子的转速回授至控制中心反复校正,以期达到接近直流电机特性的方式。也就是说直流无刷电机能够在额定负载围当负载变化时仍可以控制电机转子维持一定的转速。 MCS-51单片机是美国英特尔公司生产的一系列单片机的总称,是一种集成电路芯片,采用超大规模技术把具有数据处理能力的微处理器(CPU)、随机存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、输入输出接口电路、定时计算器、串行通信口、脉宽调制电路、A/D转换器等电路集成到一块半导体硅片上,这些电路能在软件的控制下准确、迅速、高效地完成程序设计者事先规定的任务。 本论文将介绍基于MCS-51单片机控制直流无刷电动机的设计,它可以实现控制直流无刷电动机的启动、停止、急停、正反转、加减速等功能。 关键词:单片机,直流无刷电动机,控制系统

直流无刷电动机是在直流电动机的基础之上发展而来的,它是步进电动机的一种,继承了直流电动机的启动转矩大、调速性能好等特点克服了需要换向器的缺点在交通工具、家用电器及中小功率工业市场占有重要的地位。直流无刷电动机不仅在电动自行车、电动摩托车、电动汽车上有着广泛的应用,而且在新一代的空调机、洗衣机、电冰箱、吸尘器,空气净化器等家用电器中也有逐步采用的趋势,尤其是随着微电子技术的发展,直流无刷电动机逐渐占有原来异步电动机变频调速的领域,这就使得直流无刷电动机的应用围越来越广。 本设计就是基于MCS-51系列单片机控制直流无刷电动机,利用所学的知识实现单片机控制直流无刷电动机的启动、停止、急停、正反转,加减速等控制,并对直流无刷电动机运行状态进行监视和报警。详细介绍单片机的种类、结构、功能、适用领域和发展历史、未来前景及其直流无刷电动机的工作原理、控制结构等容,既着重单片机的基本知识、功能原理的深入阐述,又理论联系实际详细剖析单片机控制直流无刷电动机的过程。 1.直流无刷电动机的基本组成 直流无刷电动机是在直流电动机的基础上发展而来的,直流无刷电动机继承了直流电动机启动转矩大、调速性能好的优点,克服了直流电动机需要换向器的缺点,在交通工具、家用电器等生活的方方方面面占有重要的地位。 由于直流无刷电动机既具有交流电动机的结构简单、运行可靠、维护方便等一系列优点,又具备直流电动机的运行效率高、无励磁损耗以及调速性能好等诸多优点,故在当今国民经济各领域应用日益普及。 直流无刷电动机主要由电动机本体、位置传感器和电子开关线路三部分组成。其定子绕组一般制成多相(三相、四相、五相不等),转子由永久磁钢按一定极对数(2p=2,4,…)组成。图3-1所示为三相两极直流无刷电机结构。 三相定子绕组分别与电子开关线路中相应的功率开关器件联结,A、B、

三相异步电动机过电流保护方法分析

三相异步电动机过电流保护方法分析 三相异步电动机是工农业生产中最常用的动力源,但是由于三相异步电动机运行环境千差万别,特别是在高温、高湿、多尘的工作条件下,更易出现堵转、短路、断相、长期过载导致绝缘受损等故障,若不及时排除,就会出现电动机拒动、绕组绝缘损坏、使用寿命缩短、线路保护装置跳闸,甚至烧毁电机等情况,从而影响正常生产和设备的安全运行。为了确保电动机安全、可靠运行,必须对各种易发故障建立完善保护。 一、故障分析 决定三相异步电动机使用寿命的因素很多,电气方面主要是绝缘老化引发的绕组损坏。导致绝缘老化的因素有潮湿、尘埃、腐蚀性气体、过电压、过电流以及热作用引起的损坏,其中热作用对绝缘老化损坏与电动机寿命关系重大。一般认为绝缘材料温度超过允许值8~100℃,其寿命减半,引起绕组出现过热现象的常见故障有: (1)电网电压低、电动机起动时间长、长期过载或频繁起动。 (2)长期受腐蚀性气体、热、潮湿或机械作用。 (3)机械故障造成电动机转子堵转而引发定子绕组电流骤增。 (4)电网电压不平衡或波动太大、电动机缺相运行、绕组电流失衡增大。 以上几类常见故障,几乎都与电动机运行参数——电流强度有直接关系,电动机典型故障电流变化情况列表如下: 二、保护方法 我国传统的三相异步电动机保护是热继电器加熔断器,但是用热继电器保护过载和缺相有其局限性,灵敏度调高了,容易发生误动作,灵敏度调低了起不到保护作用。随着半导体模拟器件的兴起及普及,出现了一批性能比较可靠、功能多样化的电子式电动机保护器,对电动机的可靠运行提供了较可靠的保障,但这类产品仍有整定精度不高、采样精度不高的缺陷。利用对预埋在电动机绕组内的温度传感器(通常为热敏电阻)的特性进行检测,当出现各种故障导致绕组温升过高时,温度传感器的特性(如热敏电阻的电阻值)发生变化,并转换成开关量输出,经过放大驱动动作机构,从而有效地对电动机进行保护,但这种保护成本和安装技术都很高,普及率低。 为达到安全可靠的全面保护,只靠设计一种保护方法是不行的,必须全面分析各种故障引起的电流异常情况,采用智能保护器或多功能保护器来保护三相步电动机的安全运行,保护器的设计功能如下:

直流有刷电机的续流保护电路

本实用新型公开了一种直流有刷电机的续流保护电路,通过独立开启一个续流回路将电流释放回直流有刷电机,基本杜绝了二极管烧毁的可能。本实用新型包含有MCU控制模块,MCU控制模块连接续流保护模块;续流保护模块包括电阻R1、R2、R4,三极管Q2,P-MOS管Q1。本实用新型在直流有刷电机完全停止后,再关闭独立续流回路,因独立续流回路的开启阻很小,所以续流时的发热也非常小,可以较好的解决二极管续流导致的发热及烧管问题。

摘要附图

1、一种直流有刷电机的续流保护电路,包含有:MCU控制模块(11),所述MCU控制模块(11)包含有IC芯片U1、电容C1,其特征在于,所述MCU控制模块(11)连接续流保护模块(16);所述续流保护模块(16)包括电阻R1、R 2、R4,三极管Q2,P-MOS管Q1; 所述MCU控制模块(11)信号控制管脚的PA4管脚经过电阻R4后接到三极管Q2的B极,所述三极管Q2的E极接电源地,所述三极管Q2的C极经过电阻R2、R1后接到直流有刷电机M的正极,所述三极管Q2的C极经过电阻R2后接到P-MOS管Q1的G极,所述P-MOS管Q1的D极接直流有刷电机M的正极,所述P-MOS管Q1的S极接直流有刷电机M的负极。 2、根据权利要求1所述的一种直流有刷电机的续流保护电路,其特征在于,所述P-MOS管Q1与直流有刷电机M之间并联二极管D1,所述二极管D1的负极接直流有刷电机M的正极,所述二极管D1的正极接直流有刷电机M的负极。 3、根据权利要求2所述的一种直流有刷电机的续流保护电路,其特征在于,所述IC芯片U1的VDD1、VDD2、VDDA、VREF+管脚接直流电源Vcc,所述直流电源Vcc经过电容C1后接电源地,所述IC芯片U1的VSS1、VSS2管脚接电源地。 4、根据权利要求2所述的一种直流有刷电机的续流保护电路,其特征在于,所述MCU控制模块(11)信号控制管脚的PA3管脚经过电阻R3后接到P-MOS 管Q3的G极,所述P-MOS管Q3的D极接直流有刷电机M的负极,所述P-MOS 管Q1的S极经过电池群组BATT后接到直流有刷电机M的正极,所述电池群组BATT的正极接直流有刷电机M的正极,所述电池群组BATT的负极接P-MOS管Q1的S极。

过流保护电路原理

过流保护电路原理过流保护电路图 过流保护电路原理 本电路适用于直流供电过流保护,如各种电池供电的场合。 如果负载电流超过预设值,该电子保险将断开直流负载。重置电路时,只需把电源关掉,然后再接通。该电路有两个联接点(A、B标记),可以连接在负载的任意一边。 负载电流流过三极管T4、电阻R10和R11。A、B端的电压与负载电流成正比,大多数的电压分配在电阻上。当电源刚刚接通时,全部电源电压加在保险上。三极管T2由R4的电流导通,其集电极的电流值由下式确定:VD4=VR7+0.6。因为D4上的电压(VD4)和R7上的电压(VR7)是恒定的,所以T2的集电极电流也是恒定。该三极管提供稳定的基极电流给T3,因而使其导通,接着又提供稳定的基极电流给T4。保险导电,负载有电流流过。当电源刚接通时,电容器C1提供一段延时,从而避免T1导电和保持T2断开。 保险上的电压(VAB)通常小于2V,具体值取决于负载电流。当负载电流增大时,该电压升高,并且在二极管D4导通时,达到分流部分T2的基极电流,T2的集电极电流因而受到限制。由此,保险上的电压进一步增大,直到大约4.5V,齐纳二极管D1击穿,使T1导通,T2便截止,这使得T3和T4也截止,此时保险上的电压增大,并且产生正反馈,使这些三极管保持截止状态。 C1的作用是给出一段短时延迟,以便保险可以控制短时过载,如象白炽灯的开关电流,或直流电机的启动电流。因此,改变C1的值可以改变延迟时间的长短。该电路的电压范围是10~36V的直流电,延迟时间大约0.1秒。对于电路中给出的元件值,负载电流限制为

1A。通过改变元件值,负载电流可以达到10mA~40A。选择合适额定值的元件,电路的工作电压可以达到6~500V。通过利用一个整流电桥(如下面的电源电路),该保险也可以用于交流电路。电容器C2提供保险端的瞬时电压保护。二极管D2避免当保险上的电压很低时,C1经过负载放电。 过流保护电路图 带自锁的过流保护电路 1.第一个部分是电阻取样...负载和R1串联...大家都知道.串联的电流相等...R2上的电压随着负载的电流变化而变化...电流大,R2两端电压也高...R3 D1组成运放保护电路...防止过高的电压进入运放导致运放损坏...C1是防止干扰用的... 2.第二部分是一个大家相当熟悉的同相放大器...由于前级的电阻取样的信号很小...所以得要用放大电路放大.才能用...放大倍数由VR1 R4决定... 3.第三部分是一个比较器电路...放大器把取样的信号放大...然后经过这级比较...从而去控制后级的动作...是否切断电源或别的操作...比较器是开路输出.所以要加上上位电阻...不然无法输出高电平...

有刷直流马达驱动电路

有刷直流马达驱动电路MX612 有刷直流马达驱动电路 MX612 概述 该产品为电池供电的玩具、低压或者电池供电的运动控制应用提供了一种集成的有刷直流马达驱动解决方案。电路内部集成了采用N沟和P沟功率MOSFET设计的H桥驱动电路,适合于驱动有刷直流马达或者驱动步进马达的一个绕组。该电路具备较宽的工作电压范围(从2V到10V),最大持续输出电流达到1.2A,最大峰值输出电流达到2.5A。 该驱动电路内置过热保护电路。通过驱动电路的负载电流远大于电路的最大持续电流时,受封装散热能力限制,电路内部芯片的结温将会迅速升高,一旦超过设定值(典型值150℃),内部电路将立即关断输出功率管,切断负载电流,避免温度持续升高造成塑料封装冒烟、起火等安全隐患。内置的温度迟滞电路,确保电路恢复到安全温度后,才允许重新对电路进行控制。 特性 ●低待机电流(小于0.1uA); ●低静态工作电流; ●集成的H桥驱动电路; ●内置防共态导通电路; ●低导通内阻的功率MOSFET管; ●内置带迟滞效应的过热保护电路(TSD); ●抗静电等级:3KV (HBM)。 典型应用 ● 2-6节AA/AAA干电池供电的玩具马达驱动; ● 2-6节镍-氢/镍-镉充电电池供电的玩具马达驱动; ● 1-2节锂电池供电的马达驱动

引脚排列 引脚定义 功能框图

注:D A JA T A表示电路工作的环境温度,θJA为封装的热阻。150℃表示电路的最高工作结温。 (2)、电路功耗的计算方法: P =I2*R 其中P为电路功耗,I为持续输出电流,R为电路的导通内阻。电路功耗P必须小于最大功耗P D (3)、人体模型,100pF电容通过1.5KΩ 电阻放电。 注:(1)、逻辑控制电源VCC与功率电源VDD内部完全独立,可分别供电。当逻辑控制电源VCC掉电之后,电路将进入待机模式。 (2)、持续输出电流测试条件为:电路贴装在PCB上测试,SOP8封装的测试PCB板尺寸为25mm*15mm。

直流电机电压问题及处理方法

直流电机电压问题及处理方法 来源:湘潭电机集团有限公司 https://www.360docs.net/doc/6d10055398.html,/ 直流电机是把机械能转化为直流电压电能的机器。它主要作为直流电动机、电解、电镀、电冶炼、充电及交流发电机的励磁等所需的直流电机。 直流电机堵转时的电压: 直流电机, 时间用MOS管组成H桥驱动直流电机,当堵转时间慢慢增加,MOS管开始冒烟,但是MOS管没有坏,电源电流才1.6A(MOS管电流有10A),为什么MOS管冒烟,是不是直流电机堵转时电压降低、电流增大所致。 电机堵转时的电流当然很大了,这时没有反电动势,而电机线包的直流电阻又不高。不过电源电流小于MOS管的电流肯定不对,二者应该相同,除非后级有开关电源变换电路,那此时的电源电流要测变换后的电流。电机堵转时电压会不会降低, 电源电流是1.6A,电源功率为P=UI=24VX1.6A=38.4W。如果电机堵转时电压会降低,那么流过电机的电流可以根据电机两端的电压算出,电机电流:I1=P/U1,假如电机电压降为12V,那么电机电流为:I1=P/U1=38.4W/12V=3.2A 。电动机堵转时电流很大,两端电压因供电电源内阻的影响会降低,降低多少由电源内阻和电动机直流电阻决定。但堵转持续一段时间,因电动机绕组温度升高,直流电阻变大,两端电压未必越来越低,电流也未必是越来越大。 电压不稳定的解决办法主要有三点: (1)磁极垫片:在直流电机的磁极极靴下垫入良性导磁材料,减小励磁磁场间隙,可以使直流电机在较小的励磁电流时就使输出特性饱和,从而使直流电机的输出电压达到稳定。

(2)在励磁回路的磁场调节电阻两端并联一个合适的阻性负载如白炽灯泡,利用阻性负载在发热后的阻值变得到非线性的电阻特性,使场阻线与励磁特性起始段有较大的交角,得到一个与空载特性曲线明显的交点,从而使直流电机在较低电压时也会有稳定的工作点。 (3)采用发电机自动励磁调节装置:发电机自动励磁调节装置具有良好的励磁特性,具有恒无功、恒功率因数等多种调节方式,对提高系统的稳定和暂态反应能力非常有效,同时能解决因直流电机输出电压不稳及系统电压波动造成的发电机无功摆动问题。 直流电机工作电压比额定电压高: 一台220V直流电机,起动时,整流子打火,开关跳闸.检查供电电压为230V,如果供电电压超过额定电压,也会出现这种情况吗?供电电压应该在什么范围合适呢? 启动电压太高了,因为启动电机时的启动电流本来就很大,所以突然加230V电压直接启动的话,当然会出现火花和跳闸,这很正常。启动后,稳定工作电压为230V的话电机应该没问题,关键是启动时的电流过大,把这解决掉应该可以了。 直流电动机的电压、电流之间的关系: 直流电动机的电压、电流与功率问题,一直是高中物理“电功与电功率”这节内容教学中的难点。因为电动机电路属于非纯电阻电路,欧姆定律并不适用,而学生往往没真真理解欧姆定律的使用条件,常常也用欧姆定律来解直流电动机的电压、电流与功率问题,导致这类题目错误率很高。接下来笔者结合自己的实践经验来谈谈对这部分内容的教学体会。 直流电动机是根据通电线圈在磁场中转动的原理制成的,其线圈的等效电路如图1所示(即可等效为一个定值电阻与一个无阻值的理想线圈串联而成)。当给电动机通上电,线圈在磁

直流电机驱动电路设计

直流电机驱动电路设计 一、直流电机驱动电路的设计目标 在直流电机驱动电路的设计中,主要考虑一下几点: 1. 功能:电机是单向还是双向转动?需不需要调速?对于单向的电机驱动,只要用一个大功率三极管或场效应管或继电 器直接带动电机即可,当电机需要双向转动时,可以使用由4个功率元件组成的H桥电路或者使用一个双刀双掷的继电器。 如果不需要调速,只要使用继电器即可;但如果需要调速,可以使用三极管,场效应管等开关元件实现PWM(脉冲宽度调制)调速。 2. 性能:对于PWM调速的电机驱动电路,主要有以下性能指标。 1)输出电流和电压范围,它决定着电路能驱动多大功率的电机。 2)效率,高的效率不仅意味着节省电源,也会减少驱动电路的发热。要提高电路的效率,可以从保证功率器件的开关工作状态和防止共态导通(H桥或推挽电路可能出现的一个问题,即两个功率器件同时导通使电源短路)入手。 3)对控制输入端的影响。功率电路对其输入端应有良好的信号隔离,防止有高电压大电流进入主控电路,这可以用高的输入阻抗或者光电耦合器实现隔离。 4)对电源的影响。共态导通可以引起电源电压的瞬间下降造成高频电源污染;大的电流可能导致地线电位浮动。 5)可靠性。电机驱动电路应该尽可能做到,无论加上何种控制信号,何种无源负载,电路都是安全的。 二、三极管-电阻作栅极驱动

1.输入与电平转换部分: 输入信号线由DATA引入,1脚是地线,其余是信号线。注意1脚对地连接了一个2K欧的电阻。当驱动板与单片机分别供电时,这个电阻可以提供信号电流回流的通路。当驱动板与单片机共用一组电源时,这个电阻可以防止大电流沿着连线流入单片机主板的地线造成干扰。或者说,相当于把驱动板的地线与单片机的地线隔开,实现“一点接地”。 高速运放KF347(也可以用TL084)的作用是比较器,把输入逻辑信号同来自指示灯和一个二极管的2.7V基准电压比较,转换成接近功率电源电压幅度的方波信号。KF347的输入电压范围不能接近负电源电压,否则会出错。因此在运放输入端增加了防止电压范围溢出的二极管。输入端的两个电阻一个用来限流,一个用来在输入悬空时把输入端拉到低电平。 不能用LM339或其他任何开路输出的比较器代替运放,因为开路输出的高电平状态输出阻抗在1千欧以上,压降较大,后面一级的三极管将无法截止。 2.栅极驱动部分: 后面三极管和电阻,稳压管组成的电路进一步放大信号,驱动场效应管的栅极并利用场效应管本身的栅极电容(大约 1000pF)进行延时,防止H桥上下两臂的场效应管同时导通(“共态导通”)造成电源短路。 当运放输出端为低电平(约为1V至2V,不能完全达到零)时,下面的三极管截止,场效应管导通。上面的三极管导通,场效应管截止,输出为高电平。当运放输出端为高电平(约为VCC-(1V至2V),不能完全达到VCC)时,下面的三极管导通,场效

直流电机控制电路集锦

直流电机控制电路集锦 直流电机的类型 按:直流电机在家用电器、电子仪器设备、电子玩具、录相机及各种自动控制中都有广泛的应用。但对它的使用和控制,很多读者还不熟悉,而且其技术资料亦难于查找。直流电机控制电路集锦,将使读者“得来全不费功夫”! 在现代电子产品中,自动控制系统,电子仪器设备、家用电器、电子玩具等等方面,直流电机都得到了广泛的应用。大家熟悉的录音机、电唱机、录相机、电子计算机等,都不能缺少直流电机。所以直流电机的控制是一门很实用的技术。本文将详细介绍各种直流电机的控制技术。 站长的几句说明:本文内容比较详实完整,但遗憾的是原稿的印刷质量和绘图的确很差,尽管采取了很多措施,有些图仍可能看不太清楚。 直流电机,大体上可分为四类: 第一类为有几相绕组的步进电机。这些步进电机,外加适当的序列脉冲,可使主轴转动一个精密的角度(通常在1.8°--7.5°之间)。只要施加合适的脉冲序列,电机可以按照人们的预定的速度或方向进行连续的转动。 步进电机用微处理器或专用步进电机驱动集成电路,很容易实现控制。例如常用的SAAl027或SAAl024专用步进电机控制电路。 步进电机广泛用于需要角度转动精确计量的地方。例如:机器人手臂的运动,高级字轮的字符选择,计算机驱动器的磁头控制,打印机的字头控制等,都要用到步进电机。 第二类为永磁式换流器直流电机,它的设计很简单,但使用极为广泛。当外加额定直流电压时,转速几乎相等。这类电机用于录音机、录相机、唱机或激光唱机等固定转速的机器或设备中。也用于变速范围很宽的驱动装置,例如:小型电钻、模型火车、电子玩具等。在这些应用中,它借助于电子控制电路的作用,使电机功能大大加强。 第三类是所谓的伺服电机,伺服电机是自动装置中的执行元件,它的最大特点是可控。在有控制信号时,伺服电机就转动,且转速大小正比于控制电压的大小,除去控制信号电压后,伺服电机就立即停止转动。伺服电机应用甚广,几乎所有的自动控制系统中都需要用到。例如测速电机,它的输出正比于电机的速度;或者齿轮盒驱动电位器机构,它的输出正比于电位器移动的位置.当这类电机与适当的功率控制反馈环配合时,它的速度可以与外部振荡器频率精确锁定,或与外部位移控制旋钮进行锁定。 唱机或激光唱机的转盘常用伺服电机。天线转动系统,遥控模型飞机和舰船也都要用到伺服电机。 最后一类为两相低电压交流电机。这类电机通常是直流电源供给一个低频振荡器,然后再用低频低压的交流去驱动电机。这类电机偶尔也用在转盘驱动机构中。 步进电机的基本工作原理

无刷直流电机的保护电路

无刷直流电机的保护电路 摘要:为了使无刷直流电机长期稳定运行,采用加保护电路的方法使其正常工作,保护电路主要由欠压保护、过流保护、短路保护等组成,在软件里设置电压、电流的阈值,直接对电压、电流进行检测并产生相应的保护,以免对电路和电机造成损害,并且做了相应的欠压、过压、过流测试实验。实践应用表明,该设计的几种方案切实可行,能够在异常情况下及时对电机做出保护动作。 关键词:无刷直流电机;欠压保护;过压保护;过流保护 0 引言 电机广泛应用于人们的生产、生活及科研等各个领域,因此各种类型的电机保护装置应运而生,如欠压保护、过压保护及过流保护等。这些保护装置相互独立,不仅安装麻烦,总体生产成本高,而且在电机正常运行过程中,还要消耗一定的电能,造成能源浪费。其实,上述保护装置,归根到底都是预防电机因自身过热而烧毁。本文给出几种电机的保护方案,它不仅响应速度快,控制可靠,而且大大地降低了保护装置的生产成本。该保护电路与传统的保护电路相比,省去了热继电器、交流接触器等保护装置的能耗,与电机为一体。经测试验证,效果良好。 1 电流检测原理 要实现过流保护,首要的任务是检测电机的电流。通常有2种检测电流的方法: (1)小阻值无感采样电阻。通常采用康铜丝或者贴片件,这是一种廉价的方案,但是要注意采样电阻阻值的选取,功率要足够大,同时电阻的电感要小,以排除感抗在电阻两端引起的电压降。 (2)霍尔电流传感器。适合驱动开发,采用LEM公司的LA28-NP霍尔电流传感器的电流测量,它的优点是精度高,可靠性高。 在电流采样的位置上也有2种方法可以选择: (1)相电流采样。将采样电阻或者霍尔电流传感器置于每一相,假设三相电流分别为ia,ib和ic,又因为无刷电机的三相电流有如下关系:ia+ib+ic=0,所以只要检测出无刷电机中两相电流就可以得到另一相的电流信息。 (2)母线电流采样。一般是将采样电阻或者电力传感器置于母线负侧进行电流采样。 下面介绍一种基于LEM霍尔电流传感器采样母线电流的方法,该方法精度高,可靠性高。 将霍尔传感器LA28置于母线负侧到地之间进行电流检测,LA28将检测到的初级电流按1 000:1的比例进行缩小,得到次级电流,次级电流经过I/V电路之后转化为方便A /D(模/数转换模块)采集的电压量,但是I/V输出的电压信号含有丰富的PWM斩波的高次谐波分量,所以如果直接送单片机的A/D口,会检测不到电压信息,因此需要加信号调理电路,即将I/V电路得到的电压送入巴特沃思(Butterworth)二阶低通滤波器进行低通滤波。经过低通滤波之后可以将高次谐波分量滤除,进而得到直流分量,同时为了便于A /D口采集,将滤波后的小电压信号进行比例放大,之后送入A/D口进行检测。这个硬件电路示意图如图1所示。

堵转电动机

作为堵转电机,其特性是以电流控制其扭矩,当线路出现线性降压或者触点接触不良时,扭矩会随之下降,此时,用万能表检查电路或电机,没有任何异常,但是,扭矩就是不够,此时应检查线路或更换线路,并检查交流接触器和触点。一般情况下,电机不会有太大问题。线性降压,是指线路在使用过程中,线路老化,或触点接触不良,而使电流在传送过程中出现电流下降。一般直流电源遇到较多。在不负载情况下,电流传送正常,负载起动会出现电流下降或死机。此时应考虑电流下降问题。 电缆卷筒装置 JDO系列长期堵转力矩电动机式电缆卷筒,可传输动力电源、控制电源或控制信号、视频信号。该系列电缆卷筒属于独立系统,与设备大车行走部分的机械、传动电气控制系统不发生联系。所以用户可根据设备与现场的情况,自行选择安装位置。长期堵转力矩电动机式电缆卷筒是目前卷绕装置中,结构最简单的理想卷绕设备。 1. 型号说明 2. 使用环境 允许户外工作,周围环境温度-40~45℃。 3. 分类 按卷盘容量分:50、150、300、650、1250、1500、﹥2000(kg) 按传输电压分:

高压:3KV、6KV、10KV 低压:380V、220V 按用途分:动力卷筒、控制或通讯用卷筒、及其它专用电缆卷筒。 4. JDO-系列电缆卷筒参数表 JDO-系列电缆卷筒参数表

(表内卷盘容缆量及电缆截面尺寸系典型应用值,故仅供选型参考)根据用户需要,可设计,生产不同于上述表格所列的其它卷筒。(如视频信号卷筒、无动力电缆卷筒、输水、油、气体用软管卷筒、光纤通讯用卷筒等。)用户要求卷绕速度大于表列0~30 m/min时,可为用户单独设计生产高卷绕速度的电缆卷筒。 5. 订货须知 订货时请按下述表格提供技术参数。 电缆卷筒选型参数表

电机过流保护及三相电缺相保护完整版

电机过流保护及三相电 缺相保护 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】

目录

电机过流保护及三相电缺相保护 一、方案论证 随着各行业现代化步伐加快,煤矿企业如今也慢慢步入电气化时代,尤其是近几年煤矿企业加大了对矿井的设备投入,这就为保障井下的各种电器设备安全正常的运行提出了更高的要求。电器设备的正常运行直接关系到煤矿的生产和井下工人的生命安全!为此,我们提出设计相关电器设备的保护电路。 而在井下常发生的电器事故中,设备的过载运行和三相电机的缺相运行是最常见的电器事故,且井下的大部分由外因素引起的火灾都是由上述两个因素造成的。特别是缺相运行的检测,因三相负载在缺相时仍能工作,且不易被发现,例如三相电动机。如果不及时发现故障电路采取相应的措施,会严重影响井下设备的正常运行,更严重着则会引发火灾,设备永久损坏! 所以,我们设计与这两个方面相关的电路保护——“过流保护”、“三相电缺相保护”。这两个保护电路在井下对电器设备的安全运行是必不可少的,具有很强的实用性! 二、方案设计 1.过流保护 过流保护首先要检测井下供电电缆的电流,而检测电流有多种方案——电阻分压、电流互感器、电流继电器。然后经采集的信号进行处理,若信号本身是直流则直接接相应的保护动作电路,若是交流则要多加一级交流有效值转换电路。而后就是实现电路的电器自锁,保证电路稳定可靠工作。流程图如下: 2.缺相保护 缺相保护首先要实现的是相位缺失的检测,这里同样有多种方案可供选择,主要的常用类型为:电容中性点检测法、电阻中性点检测法(只适用于三相四线制)、二极管整流法、互感器+二极管整流法。它们都是为了实现一个开关信号的检测去实现驱动开关元件动作。流程图如下:

一种无刷直流电机电流高精度采样及保护电路的设计

一种无刷直流电机电流高精度采样及保护电路的设计 关键字:无刷直流电机电流采样保护电路TL431 传感器 在无刷直流电机控制系统中,电流采样及保护电路作为其中的一个反馈环节,作用是对电机运行时的电流进行实时检测采集,经过处理后,把电流信号转换为控制系统可以识别的小电压信号,让控制系统可以做出相应的控制和保护动作。由于电机电流是交流电流,因此电流采样及保护电路需要具备整流功能,普通整流电路的核心元件是具有单向导电性能的二极管,通常使用1个、2个或4个二极管组成半波、全波或者桥式整流电路。但二极管在小信号时表现为非线性,这将使整流的波形产生失真(小信号部分),更为严重的是,二极管存在死区电压,在输人信号小于死区电压时,二极管并未导通,因此使输出信号产生严重畸变,引起误差,小信号时这种误差将不可忽略。为了提高精度,文中利用集成运放的放大作用和深度负反馈产生的特性来克服二极管的非线性造成的误差,为某型号无刷直流电机设计了一种可靠性高、精度高的采样保护电路。 1 高精度半波整流电路 整流电路是把正、负交变的电压转换为单极性电压的电路。本文的半波高精度整流电路是在比例放大电路中加入二极管,利用二极管的单向导电性实现正副两半周内引入不同深度的负反馈。按这种思路构成的半波高精度整流电路如图1所示。 图1 半波高精度整流电路 在ui>0期间(0~t1、t2~t3)。当ui还很小时,D1和D2均截止,运放处于开环状态,开环放大倍数很大。因此ui只需稍大,就会使u0'足够大,且为正值。只要u0'大于0.7 V,就会使D1导通,而D2截止(a点为零电位),因此D1和Rf串联引入了适度的负反馈,这时的 电路相当于反相比例放大电路,因此输出为。输出u0与输入ui成比例关系,u0与波形-ui的形状相同,但按一定的比例放大或者缩小了,若R1=Rf,则u0=-ui。由以上 分析可知,即使输入电压ui小于二极管的起始导通电压,仍有输出。 在ui<0期间(t1~t2)。当|ui|还很小时,D1和D2均为导通,这时运算放大器处于开环状态,其开环放大倍数很大,因此|ui|只需稍大一些,运放输出u0’就会很大,且为负值,这使二极

直流电机控制

直流电机控制电路 永磁式换向器直流电机,是应用很广泛的一种。只要在它上面加适当电压。电机就转动。图9是这种电机的符号和简化等效电路。 工作原理 这种电机由定子、转子、换向器(又称整流子)、电刷等组成,定子用作产生磁场。转于是在定子磁场作用下,得到转矩而旋转起来。换向器及时改变了电流方向,使转子能连续旋转下去。也就是说,直流电压加在电刷上,经换向器加到转子线圈,流过电流而产生磁场,这磁场与定子的固定磁场作用,转子被强迫转动起来。当它转动时,由于磁场的相互作用,也将产生反电动势,它的大小正比于转子的速度,方向和所加的直流电压相反。图9(b)给出了等效电路。Rw代表转子绕组的总电阻,E代表与速度相关的反电动势。 永磁式换流器电机的特点 ·当电机负载固定时,电机转速正比于所加的电源电压。 ·当电机直流电源固定时,电机的工作电流正比于转予负载的大小。 ·加于电机的有效电压,等于外加直流电压减去反电动势。因此当用固定电压驱动电机时,电机的速度趋向于自稳定。因为负载增加时,转子有慢下来的倾向,于是反电动势减少,而使有效电压增加,反过来又将使转子有快起来的倾向,所以总的效果使速度稳定。 ·当转子静止时,反电动势为零,电机电流最大。其最大值等于V/Rw(这儿V是电源电压)。最大·电流出现在刚起动的条件。 ·转子转动的方向,可由电机上所加电压的极性来控制。 ·体积小,重量轻。起动转矩大。 由于具备上述的那些特点,所以在医疗器械、小型机床、电子仪器、计算机、气象探空仪、探矿测井、电动工具、家用电器及电子玩具等各个方面,都得到广泛的应用。 对这种永磁式电机的控制,主要有电机的起停控制、方向控制、可变速度控制和速度的稳定控制。 1、电机的起/停控制 电机的起/停控制,最简单最原始的方法是在电机与电源之间,加一机械开关。或者用继电器的触点控制。大家都比较熟悉,故不举例。 现在比较流行的方法,是用开关晶体管来代替机械开关,无触点、无火花干扰,速度快。电路如图10(a)所示。当输入端为低电平时,开关晶体管Q1截止,电机无电流而处于停止状态。如果输入端为高电平时,Q1饱和导通,电机中有电流,因此电机起动运转。图中二极管D1和D2是保护二极管,防止反电动势损

直流电机的基本知识

直流电机的基本知识 1 直流电机的工作原理 永磁式直流电机是应用很广泛的一种。只要在它上面加适当电压。电机就转动。图是这种电机的符号和简化等效电路[1]。 工作原理图: 图直流电机的符号和等效电路 这种电机由定子、转子、换向器(又称整流子)、电刷等组成,定子用作产生磁场。转于是在定子磁场作用下,得到转矩而旋转起来。换向器及时改变了电流方向,使转子能连续旋转下去。也就是说,直流电压加在电刷上,经换向器加到转子线圈,流过电流而产生磁场,这磁场与定子的固定磁场作用,转子被强迫转动起来。当它转动时,由于磁场的相互作用,也将产生反电动势,它的大小正比于转子的速度,方向和所加的直流电压相反。图给出了等效电路。Rw代表转子绕组的总电阻,E代表与速度相关的反电动势。 永磁式换流器电机的特点: 当电机负载固定时,电机转速正比于所加的电源电压。 当电机直流电源固定时,电机的工作电流正比于转予负载的大小。 加于电机的有效电压,等于外加直流电压减去反电动势。因此当用固定电压驱动电机时,电机的速度趋向于自稳定。因为负载增加时,转子有慢下来的倾向,于是反电动势减少,而使有效电压增加,反过来又将使转子有快起来的倾向,所以总的效果使速度稳定。 当转子静止时,反电动势为零,电机电流最大。其最大值等于V/Rw(这儿V是电源电压)。最大·电流出现在刚起动的条件。 转子转动的方向,可由电机上所加电压的极性来控制。 体积小、重量轻、起动转矩大。 由于具备上述的那些特点,所以在医疗器械、小型机床、电子仪器、计算机、气象探空仪、探矿测井、电动工具、家用电器及电子玩具等各个方面,都得到广泛的应用。 对这种永磁式电机的控制,主要有电机的起停控制、方向控制、可变速度控制和速度的稳定控制。

直流电机控制电路论文

直流电机控制电路 摘要: 随着时代的发展,数字电子技术已经普及到我们生活,工作,科研,各个领域,此文将介绍一种直流电机,详细阐述了用单片机输出口所给占空比的不同实现电机的调速的设计方法;着重讨论L298用于电机驱动时特有的优势。直流电机调速具有相当的实际意义。依据其调速的基本理论,本电路由模拟电源、控制电路、显示电路、驱动电路四部分组成。准确说就是模拟电源提供各个芯片电源、数码管、驱动L298所需电压;显示电路用于显示电动机转动时的速度大小及正反转所表示的代码。与传统的电动机调速相比具有操作方便,以及其输出速度大小采用数码显示的特点。文章中介绍了Protel 99发展及特点。直流电动机的工作原理、基本组成环节,电路分析、特殊元器件简介,设计方案的提出,更进一步说明了这类电机的好处。着重利用软件Protel绘制出电路原理图。讨论了目前研究工作中存在的问题,并对其发展的方向进行了展望,给出了一些个人的观点。 关键词: 单片机AT89C51 ;驱动L298;555定时器;直流电机; DC motor control circuits Abstract: Along with the development of the ages, the numerical electronics technique has already make widely available to our life, work, research, each realm, this text will introduce a kind of DC motor control circuits。Elaborated with a microcontroller outputs are different to the duty cycle of the motor speed control circuit design; Focus on L298 for motor drive at the unique advantage,and DC Motor Speed Control has considerable practical significance. According to its governor's basic theory, the power supply circuit from analog control circuits, display circuit, the driving circuit four components. Is that accurate simulation of power supply for each chip, digital control, drives L298 required voltage; Show circuit for the motor rotation speed and size reversion expressed by the code. With the traditional motor speed compared with convenient operation and the size of the output speed digital display features. DC motor principle, the basic components, circuit analysis, special briefings components, design program, is further illustrated by the benefits of these motors. Protel software focused on the use of mapping circuit schematics. Discussion of the current research work is the problem and the direction of its development of the prospect, give some personal views.

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