直流电机-PWM控制36页PPT
直流电机调速控制ppt课件
励磁电压 励磁电流 调速范围 静差率
单相180V
直流1A
直流180V
s<10%
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5、KZD-Ⅱ型直流调速系统的组成框图
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KZD-Ⅱ型直流调速系统的组成框图及调节过程
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KZD-Ⅱ型直流调速系统的升级、改造
实际操作过程参考
任务： 1、 分析KZD-II型直流调速系统各单元电路的原理， 检查分析电路设计中的缺陷。 2、在保证原电路功能基础上，提出系统改进意见， 并重新设计系统工作原理图。 3、选择电子、电器元器件并逐步对单元电路进造 试验。 4、对现有的直流调速系统进实际改造、安装与调 试。 5、绘制修改后电路原理图、写出改进电路工作原 理和系统使用说明书。
④电路中反馈信号直接在主电路取样，设备维护和检修 时有安全隐患，建议用光电耦合器隔离取样。
⑤可控整流电路和电机励磁电源有改进空间。 ⑥手动调速旋纽使用时间长了会接触不良，影响系统稳
定，建议用触摸式电压调节器来改进。
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2、在原电路基础上提出改进意见，并重新绘
制系统原理图。
①用比例调节器代替原来的放大和比 较节。
课题:直流电机调速系统升级、 改造
1、直流电动机基本控制原理简介 2、直流调速控制线路原理简介 3、直流电动机自动调速控制线路的改造。
一个还须研讨的导 向课题
1
引言
直流电动机虽然比三相交流异步电动机结构 复杂，维修也不便，但由于它的调速性能较好和 起动转矩较大，因此，对调速要求较高的生产机 械或者需要较大起动转矩的生产机械往往采用直 流电动机驱动。
光电光电耦合器
参考教材 电子技术基础 维修电工 电机与变压器 半导体变流技术 电力电子技术 元器件手册 上21 网
pwm直流电机控制原理
pwm直流电机控制原理
PWM（脉宽调制）是一种控制技术，可以用于控制直流电机的转速和方向。
它通过改变信号的脉冲宽度来控制电机驱动电压的大小。
在PWM控制中，周期性地产生一个固定频率的方波信号，即PWM信号。
这个信号的高电平时间（脉冲宽度）可以根据需要进行调整。
脉冲宽度越长，电机接收到的驱动电压就越高，转速也会相应增加。
脉冲宽度越短，则驱动电压越低，转速也会减小。
PWM信号的周期必须远远小于电机的机械响应时间，以确保控制的稳定性。
频率一般设定在几千赫兹到几十千赫兹之间，以避免电机产生噪音。
脉冲宽度的调整则通过改变占空比（高电平时间与周期的比值）来实现。
在具体的实现中，通常使用微控制器或专用的PWM控制器来产生PWM信号。
通过改变占空比的值，控制电机的转速。
例如，当占空比为50%时，电机接收到的驱动电压为平均值的一半，电机转速为额定转速的一半；当占空比为100%时，电机接收到的驱动电压为最大值，电机转速为最大转速。
为了实现方向控制，可以使用H桥电路。
H桥电路可以控制电流的方向，从而改变电机的转向。
通过控制H桥的开关状态，可以将电机正反转。
综上所述，PWM控制技术通过改变信号的脉冲宽度来控制直
流电机的转速和方向。
通过微调占空比的值，可以精确控制电机的转速，并利用H桥电路控制电机的转向。
电力电子技术第七章PWM控制技术PPT课件
法得到PWM波形。
◆脉冲的宽度按正弦规律变化而和正弦波等
效的PWM波形，也称SPWM（Sinusoidal
PWM）波形。
■PWM波形可分为等幅PWM波和不等幅
图7-3 用PWM波代替正弦半波
PWM波两种，由直流电源产生的PWM波通常
是等幅PWM波。
■基于等效面积原理，PWM波形还可以等效
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7.2 PWM逆变电路及其控制方法
引言
■PWM（Pulse Width Modulation）控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术， 即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）。
■第5章的直流斩波电路实际上采用的就是PWM技术，第6章中涉及到PWM 控制技术的地方有两处，一处是第6.1节中的斩控式交流调压电路，另一处 是第6.4节矩阵式变频电路。
☞在ur的半个周期内，三角波载 波有正有负，所得的PWM波也是
图7-4 单相桥式PWM逆变电路
有正有负，在ur的一个周期内，输
u
ur uc
出的PWM波只有±Ud两种电平。
☞在ur的正负半周，对各开关器
O
wt 件的控制规律相同。
√当ur>uc时，V1和V4导通，V2
uo
u of
uo
Ud
和V3关断，这时如io>0，则V1和V4 通，如io<0，则VD1和VD4通，不管
☞为了消除偶次谐波，应使波形正负两半周期镜对称，即
u(wt) u(wt )
(7-1)
☞为了消除谐波中的余弦项，简化计算过程，应使波形在正半周期内
前后1/4周期以/2为轴线对称，即
u(wt) u( wt)
(7-2)
☞同时满足式(7-1)和式(7-2)的波形称为四分之一周期对称波形，这种 波形可用傅里叶级数表示为
直流电机的PWM冲调速控制技术
直流电机的PWM冲调速控制技术直流电机的PWM冲(宽度调变)调速控制技术为调节马达转速和方向需要对其直流电压的大小和方向进行控制。
目前，常用大功率晶体管脉宽调制（PWM）调速驱动系统和可控硅直流调速驱动系统两种方式。
可控硅直流（SCR）驱动方式，主要通过调节触发装置控制SCR 的导通角来移动触发脉冲的相位，从而改变整流电压的大小，使直流电机电枢电压的变化易平滑调速。
由于SCR本身的工作原理和电源的特点，导通后是利用交流过零来关闭的，因此，在低整流电压时，其输出是很小的尖峰值的平均值，从而造成电流的不连续性。
由于晶体管的开关响应特性远比SCR 好，因此前者的伺服驱动特性要比后者好得多。
所谓脉冲宽度调变(Pulse Width Modulate 简称 PWM)信号就是一连串可以调整脉冲宽度的信号。
脉宽调变是一种调变或改变某个方波的简单方法。
在它的基本形式上，方波工作周期（duty cycle）是根据输入信号的变化而变化。
在直流电机控制系统中，为了减少流经电机绕线电流及降低功率消耗等目的，常常使用脉冲宽度调变信号(PWM)来控制交换式功率组件的开与关动作时间。
其最常使用的就是借着改变输出脉冲宽度或频率来改变电机的转速。
图1 PWM 脉冲宽度调变信号图若将供应电机的电源在一个固定周期做ON及OFF的控制，则ON的时间越长，电机的转速越快，反之越慢。
此种ON与OFF比例控制速度的方法即称为脉冲宽度调变，ON的期间称为工作周期(duty cycle)，以百分比表示。
若直流电机的供应电源电压为10伏特，乘以20%的工作周期即得到2伏特的输出至电机上，不同的工作周期对应出不同电压让直流电机转速产生不同的变化。
若直流电机的供应电源电压为10伏特，乘以20%的工作周期即得到2伏特的输出至电机上，不同的工作周期对应出不同电压让直流电机转速产生不同的变化。
PWM产生器方块图如下图所示，计数器采下数计数器与上数计数器的两种PWM讯号。
《PWM控制技术》课件
需求分析
明确控制目标和控制参数，分析 系统的约束条件和性能要求。
系统集成与测试
将PWM控制器与被控对象集成在 一起，进行系统测试和验证，确 保满足设计要求。
PWM控制器设计的实例
01
02
03
直流电机调速系统
采用PWM控制器实现直 流电机的调速控制，通过 调节占空比实现电机转速 的调节。
LED亮度调节
PWM控制技术的应用领域
总结词
PWM控制技术广泛应用于电机控制、电 源管理、照明控制等领域。
VS
详细描述
PWM控制技术在许多领域都有广泛的应 用，其中最常见的是电机控制领域。通过 PWM控制技术，可以精确地调节电机转 速和转矩，实现电机的高效运行。此外， PWM控制技术在电源管理领域也得到了 广泛应用，如开关电源、充电器等。在照 明控制领域，PWM控制技术可以实现 LED灯的亮度调节，提高照明质量和节能 效果。此外，PWM控制技术还应用于音 频信号处理、温度控制等领域。
采用PWM控制器实现LED 亮度的调节，通过调节占 空比实现LED亮度的变化 。
温度控制系统
采用PWM控制器实现温 度的控制，通过调节加热 元件的通断时间实现温度 的调节。
05 PWM控制技术的优缺点
PWM控制技术的优点
高效节能
PWM控制技术可以根据实际需求调 整输出功率，避免了能量的浪费，从 而实现节能。
脉宽调制（Pulse Width Modulation，PWM）：通过调节脉 冲宽度来改变输出电压或电流的大小 。
脉冲密度调制（Pulse Density Modulation，PDM）：通过调节脉 冲密度来改变输出电压或电流的大小 。
频率调制（Pulse Frequency Modulation，PFM）：通过改变脉 冲频率来改变输出电压或电流的大小 。
PWM控制直流电机(重要资料)
PWM调速原理PWM的原理： PWM（Pulse Width Modulation）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。
1.PWM控制的基本原理(1)理论基础：冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。
冲量指窄脉冲的面积。
效果基本相同，是指环节的输出响应波形基本相同。
低频段非常接近，仅在高频段略有差异。
(2)面积等效原理：分别将如图1所示电压窄脉冲加在一阶惯性环节（R-L电路）上，如图a所示。
其输出电流I(t)对不同窄脉冲时的响应波形如图b所示。
从波形可以看出，在I(t)的上升段，I(t)的形状也略有不同，但其下降段则几乎完全相同。
脉冲越窄，各I(t)响应波形的差异也越小。
如果周期性地施加上述脉冲，则响应I(t)也是周期性的。
用傅里叶级数分解后将可看出，各i(t)在低频段的特性将非常接近，仅在高频段有所不同。
图2 冲量相同的各种窄脉冲的响应波形用一系列等幅不等宽的脉冲来代替一个正弦半波，正弦半波N等分，看成N个相连的脉冲序列，宽度相等，但幅值不等；用矩形脉冲代替，等幅，不等宽，中点重合，面积（冲量）相等，宽度按正弦规律变化。
SPWM波形——脉冲宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形。
图3 用PWM波代替正弦半波要改变等效输出正弦波幅值，按同一比例改变各脉冲宽度即可。
PWM电流波：电流型逆变电路进行PWM控制，得到的就是PWM电流波。
PWM波形可等效的各种波形：直流斩波电路：等效直流波形SPWM波：等效正弦波形，还可以等效成其他所需波形，如等效所需非正弦交流波形等，其基本原理和SPWM控制相同，也基于等效面积原理。
2. PWM相关概念占空比：就是输出的PWM中，高电平保持的时间与该PWM的时钟周期的时间之比如，一个PWM的频率是1000Hz，那么它的时钟周期就是1ms，就是1000us，如果高电平出现的时间是200us，那么低电平的时间肯定是800us，那么占空比就是200：1000，也就是说PWM的占空比就是1：5。
直流电动机PWM脉宽调速系统PPT文档40页
ห้องสมุดไป่ตู้
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
直流电动机PWM脉宽调速系统
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。