180W大功率直流电机驱动器PWM调速开关控制电机接线方法及运用
直流电机-PWM调速
PWM调速
脉冲宽度调制 - Pulse Width Modulation
• 利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的 一种非常有效的技术 • 应用：测量、通信、功率控制与变换
PWM
V T T/2
0
t
PWM
PWM变换器和PWM-M系统开环机械特性 脉宽调制原理
脉冲宽度调制（PWM）是通过功率管的开关作用，将恒定 直流电压转换成频率一定，宽度可调的方波脉冲电压，通过 调节脉冲电压的宽度而改变输出电压平均值的一种功率变换 技术。由脉宽调制器向电机供电的系统称为脉宽调速系统， 简称PWM-M调速系统。
（二）可逆PWM变换器 其主电路结构有H型，T型等，常用H型变换器，它由4个 电力晶体管和 4个续流二极管组成桥式电路。在控制方式上 分双极式、单极式和受限单极式三种。着重分析双极式H型 PWM变换器，然后再简要说明其它方式的特点。 1、双极式可逆PWM变换器
+
Us
（1）构成特点 4个VT的基极驱动分两组。 VTl 和 VT4 同时导通和关断，
n0
U s
Ce
调速系统的空载转速，与占空比成正比；
n
Id R 负载电流造成的转速降。 Ce
9
2、有制动作用的PWM变换器 （1）电路组成 需制动时须有反向电流-id的通路，应设置控制反向的第 二个电力晶体管，形成VT1和VT2交替开关的电路，如图（a） 所示。电路由VT1和VT2，VD1和VD2组成。VT1是主管，起 控制作用；VT2是辅助管，构成电机的制动电路。
8
Ud
ton U s U s T
图3-2（b）中绘出了电枢的脉冲端电压ud、平均电压Ud和 电枢电流id的波形。id 是脉动的。因开关频率较高，电流脉 动幅值不会很大，影响到转速n和反电动势E的波动就更小了。
PWM控制直流电机调速
绪论脉宽调制(PWM)控制技术，是利用半导体开关器件的导通和关断，把直流电压变成电压脉冲序列，并控制电压脉冲的宽度和脉冲序列的周期以达到变压变频目的的一种控制技术。
PWM控制技术广泛地应用于开关稳压电源，不间断电源(UPS)，以及交直流电动机传动等领。
本文阐述了PWM变频调速系统的基本原理和特点，并在此基础上给出了一种基于Mitel SA866DE三相PWM波形发生器和绝缘栅双极功率晶体管(IGBT)的变频调速设计方案。
直流电动机具有优良的调速特性,调速平滑、方便,调速范围广;过载能力大,能承受频繁的冲击负载,可实现频繁的无级快速起动、制动和反转;能满足生产过程自动化系统各种不同的特殊运行要求，在许多需要调速或快速正反向的电力拖动系统领域中得到了广泛的应用。
直流电动机的转速调节主要有三种方法：调节电枢供电的电压、减弱励磁磁通和改变电枢回路电阻。
针对三种调速方法，都有各自的特点，也存在一定的缺陷。
例如改变电枢回路电阻调速只能实现有级调速，减弱磁通虽然能够平滑调速，但这种方法的调速范围不大，一般都是配合变压调速使用。
所以，在直流调速系统中，都是以变压调速为主。
其中，在变压调速系统中，大体上又可分为可控整流式调速系统和直流PWM调速系统两种。
直流PWM调速系统与可控整流式调速系统相比有下列优点:由于PWM调速系统的开关频率较高,仅靠电枢电感的滤波作用就可获得平稳的直流电流,低速特性好，稳速精度高，调速范围宽，可达1：10000左右;同样,由于开关频率高,快速响应特性好,动态抗干扰能力强,可以获得很宽的频带;开关器件只工作在开关状态,主电路损耗小,装置效率高;直流电源采用不控整流时，电网功率因数比相控整流器高。
正因为直流PWM调速系统有以上的优点，并且随着电力电子器件开关性能的不断提高,直流脉宽调制( PWM) 技术得到了飞速的发展。
传统的模拟和数字电路PWM已被大规模集成电路所取代,这就使得数字调制技术成为可能。
调速电机的原理与接线
调速电机的原理与接线
调速电机是一种可以根据需要调整转速的电机，其原理是通过改变电机的输入电压或电流来控制转速。
常用的调速电机有直流调速电机和交流调速电机。
直流调速电机的原理是利用电枢回路和励磁回路的电流来控制转速。
通过改变电枢回路中的电流大小，可以调整电机的转速。
常见的直流调速电机有直流有刷电机和直流无刷电机。
直流有刷电机的接线方式分为串联、并联和复合三种。
串联接线时，电枢回路与励磁回路串联，输入电压为电机的总电压；并联接线时，电枢回路与励磁回路并联，输入电流为电机的总电流；复合接线则是将串联和并联接线方式结合起来，用于需要较大的转速范围和较高的转矩要求。
直流无刷电机的接线方式一般是三相星型接线和三相三角形接线。
在三相星型接线方式下，每个相位之间都有一个中点，称为"中性点"，输入电压与负载之间共有三个导线；在三相三角形接线方式下，每个相位之间不需要中点，输入电压与负载之间共有三个导线。
交流调速电机的原理是利用交流电机的定子磁场和转子磁场之间的作用力来调整转速。
通过改变输入电压的频率、幅值或相位，可以调整电机的转速。
常见的交流调速电机有感应电动机和同步电动机。
感应电动机一般采用变压器调压调速或采用变频器调频调速的方式。
变压器调压调速是通过调整输入电压的大小来改变电机转速；变频器调频调速是通过改变输入电压的频率来改变电机转速。
同步电动机一般采用变频器调频调速的方式。
变频器可以改变输入电压的频率和相位，从而实现对电机转速的调整。
无论是直流调速电机还是交流调速电机，其接线方式可以根据实际需要进行调整，以满足不同的应用要求。
直流电机调速器接线图【图解】
直流调速器就是调节直流电动机速度的设备，直流调速器由于直流电动机具有低转速大力矩的特点，是交流电动机无法取代的，因此调节直流电动机速度的设备——直流调速器具有广阔的应用天地。
直流调速器接线图1、不隔离型（仅指BL产品）a、外部电位器连接方式：使用一个2W/10K 电位器控制驱动器调速，按照下图进行接线。
安装方法：电位器的连接说明（BL产品）：注意1、驱动器所提供的5V输出电压，因电流较小（5mA），所以不能外接其它负载（如：数显表、指示灯等），否则造成驱动器的损坏。
2、为了减少不必要的电子信号干扰，应尽量缩短速度调节电位器的连线长度，当连线超过0.5m时，必须使用屏蔽线，屏蔽网单端接地。
b、外置VID连接方式：0-5V，0-10V，4-20mA 控制信号经过专用隔离器转换后连接到VID接口，每种控制应用只能使用一种控制信号进行控制。
订货时需要说明控制方式。
外置VID隔离器（另配）的连接使用请参考下图所示：注意外置VID接口线若过长，请务必使用屏蔽线，屏蔽网单端接地。
2、隔离型：（仅指AL产品）对于AL隔离型产品，使用0-5V，0-10V或4-20mA的外部标准信号控制连接方式见下图所示。
每种控制应用只能使用一种控制信号进行控制。
订货时需要说明控制方式。
注意1、标准信号输入务必使用屏蔽线，屏蔽网单端接地。
2、以上控制方式的连接，只能选用一种方式连接，不能同时连接几种方式。
3、所有控制信号的连线务必使用屏蔽线，屏蔽网单端接地。
使能控制：INHIBIT使能控制连接：该控制方式可通过一个“使能线路”来进行控制器输出的停止和开启控制如下图所示：也可以使用一个集电极开路（NPN）来代替开关进行控制。
当“使能控制端”两端闭合时，控制器内部电路会迅速（取ACCEL设定值）提升马达转速，直到MAX SPD设定值上。
当“使能控制端”两端断开时，控制器内部电路会快速降低马达转速，直到马达停止运转。
【注】当控制距离较长时，请采用转换传输（就近连接）方式，使能控制的连线务必使用屏蔽线，屏蔽网单端接地。
直流电机调速的PWM实现方法
8
GND
地
9
VSS
逻辑控制地
10,12
Input 3 Input4
桥式电路B的控制端
13,14
Out3 Out4
桥式电路B的的输出端，接电机
－
NC
不接
将上面的PWM例程产生的波形作用于电机的使能端上，就可以实现电机的调速。至于方向的控制，只需两个IO接于控制端即可。
PWM控制的基本原理很早就已经提出，但是受电力电子器件发展水平的制约，在上世纪80年代以前一直未能实现。直到进入上世纪80年代，随着全控型电力电子器件的出现和迅速发展，PWM控制技术才真正得到应用。随着电力电子技术、微电子技术和自动控制技术的发展以及各种新的理论方法，如现代控制理论、非线性系统控制思想的应用，PWM控制技术获得了空前的发展。通俗的说PWM是采用数字量对模拟量进行合成的方法。
直流电机调速的PWM实现方法
PWM在控制中使用非常广泛，可以以数字量对模拟电路进行控制。这里对PWM的原理进行讲述，并举例说明PWM的重要应用。
1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱPWM简介
采样控制理论中有一个重要结论：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。PWM控制技术就是以该结论为理论基础，对半导体开关器件的导通和关断进行控制，使输出端得到一系列幅值相等而宽度不相等的脉冲，用这些脉冲来代替正弦波或其他所需要的波形。按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制，既可改变逆变电路输出电压的大小，也可改变输出频率。
180W大功率直流电机驱动器串口(485)通讯控制电机接线方法及运用
如何用串口(485)通讯控制方式控制电机正反转、正反转限位？电机作为各种机械的动力来源。
用途众多，应用广泛。
大至重型工业，小至小型玩具都有其踪迹。
在日常使用中需要对电机的正反转、正反转限位，可以说电机在广泛使应用于各大行业。
例如行车、木工用的电刨床、台钻、刻丝机、甩干机、车床等。
本文以直流电机驱动器驱动直流电机为例，讲述如何用串口(485)通讯控制方式控制直流电机正反转、正反转限位。
串口(485)通讯控制方式控制电机，广泛应用于玩具、小车、机器人等项目，通过串口预设正反转速度，可以灵活控制小车等电机正反转速度，用两个限位开关控制电机的正反转限位，控制方式简便、安全可靠，方便维护。
串口(485)通讯控制方式的接线方法如所示（如何配置为串口通讯控制方式见附件）。
其中，A 、B 为分别为RS485的两差分信号A 和B 。
A 接485主机的信号线A ，B 接485主机的信号线B 。
当使用串口(485)控制方式时，拨码开关第8位应拨到ON ，第1-7位为从机地址，从机地址译码表见附件的表2。
当启用了限位时，限位开关对485方式依然有效。
如果使用蓄电池给驱动器供电，建议在电源接口串联一只保险丝。
反转限位开关M电机电源9-24V 保险丝485主机485-B485-A图 1串口(485)通讯控制方式接线示意图附件：串口通讯控制方式下拨码开关各位功能定义如表1所示。
表1 串口通讯控制方式下拨码开关各位功能定义从机地址译码表如表2所示(即二进制方式)。
表2拨码开关1-7位对应的从机地址译码表此驱动器通过串口(485)通讯控制方式控制电机，广泛应用于玩具、小车、机器人等项目，通过串口控制正反转速度，可以灵活控制小车等电机正反转、正反转限位，控制方式简便、安全可靠，方便维护，操作方便。
下图为该款有刷直流电机驱动器正面：。
PWM直流电机调速器的应用及接线方式
PWM直流电机调速器的应用及接线方式
PWM 直流电机调速器的应用及接线方式
脉宽调制的全称为Pulse WidthModulator、简称PWM、由于它的特殊性能、常被用于直流负载回路中、灯具调光或直流电动机调速、HW-1020 型调速器、就是利用脉宽调制（PWM）原理制作的马达调速器、PWM 调速器已经在：工业直流电机调速、工业传送带调速、灯光照明调解、计算机电源
散热、直流电扇等、得到广泛应用。
HW-A-1020 型（DC12v24v 电压通用型）调速器、工作原理：是通过改变输出方波的占空比使负载上的平均电流功率从0-100％变化、从而改变负载、灯光亮度/电机速度。
利用脉宽调制（PWM）方式、实现调光/调速、它
的优点是电源的能量功率、能得到充分利用、电路的效率高。
例如：当输出为50％的方波时，脉宽调制（PWM）电路输出能量功率也为50％，即几乎所有的能量都转换给负载。
而采用常见的电阻降压调速时，要使负载获得电源最大50％的功率，电源必须提供71％以上的输出功率，这其中21％消耗在电阻的压降及热耗上。
大布部分能量在电阻上被消耗掉了、剩下才是输出的能量、转换效率非常低。
此外HW-A-1020 型调速因其采用开关方式热耗几乎不存在、HW-A-。
6步PWM驱动直流无刷电机接线方法
6步PWM驱动直流无刷电机接线方法步骤1：准备PWM控制器和BLDC电机首先，我们需要准备一台PWM（脉宽调制）控制器和一台BLDC（无刷直流）电机。
PWM控制器是用来控制电机转速和方向的设备，而BLDC电机则是一种无刷直流电机，它具有高效率和低噪音的优点。
步骤2：了解PWM控制器的引脚功能下一步是了解PWM控制器的引脚功能。
通常，PWM控制器会有一组有序的引脚，包括电源引脚、PWM输入引脚和电机继电器输出引脚。
请参考PWM控制器的数据手册，以了解每个引脚的具体功能和注意事项。
步骤3：连接电源和地线首先，将PWM控制器的电源引脚连接到电源线，然后将地线连接到电机的地线。
确保连接正确，并使用绝缘套管进行包裹，以防止短路或其他电气危险。
步骤4：连接PWM输入引脚接下来，将PWM控制器的PWM输入引脚连接到外部控制器或控制信号源。
请确保正确地连接信号源，并将信号线的长短适当调整，以避免信号干扰或延迟。
步骤5：连接电机继电器输出引脚在完成PWM控制器的连接后，将电机继电器输出引脚连接到BLDC电机的相应引脚上。
电机继电器输出引脚可以通过连接线或插头连接到电机，但请确保连接牢固可靠，并使用电气胶带进行固定，以避免松动或脱落。
步骤6：进行出厂测试在所有连接完成后，进行出厂测试是必不可少的。
通过调整PWM控制器的输入信号和观察BLDC电机的转速和方向，确保一切正常。
如果发现任何异常情况，及时检查和修复连接或更换故障设备。
总结：以上是PWM驱动BLDC电机的六个步骤。
在进行实际连接之前，请确保仔细阅读和理解PWM控制器和BLDC电机的数据手册，并按照其要求正确连接。
此外，根据具体设备的不同，可能有额外的连接步骤或注意事项，请充分了解并遵守。
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如何用PWM 调速开关控制电机使禁能、正反转及限位？
电机作为各种机械的动力来源。
用途众多，应用广泛。
大至重型工业，小至小型玩具都有其踪迹。
在日常使用中需要对电机的正反转、正反转限位，可以说电机在广泛使应用于各大行业。
例如行车、木工用的电刨床、台钻、刻丝机、甩干机、车床等。
本文以直流电机驱动器驱动直流电机为例，讲述如何用PWM 调速开关控制方式控制直流电机控制电机使禁能、正反转及限位。
PWM 调速开关控制方式控制电机，广泛应用于玩具、小车、机器人等项目，通过串口预设正反转速度，可以灵活控制小车等电机正反转速度，用两个限位开关控制电机的正反转限位，控制方式简便、安全可靠，方便维护。
开关控制方式适合于电位器/模拟信号控制方式下PWM 调速方式和预设正反转速度方式(且触发方式配置为电平)。
如果无需调速，正反转速度均为全速，可配置为电位器/模拟信号PWM 调速方式；如果需要指定正反转速度(可为占空比、转矩或转速)，应配置为预设正反转速度方式且触发方式配置为电平方式。
如何配置调速方式表 1，如何预设速度及配置触发方式见MODBUS-RTU(国标GB/T19582-2008)通讯协议。
调速方式配置为电位器/模拟信号PWM 调速时，接线方法如图 1所示。
图中K1和K2为单刀双掷开关。
K1控制方向，K1拨向RV 端(AI2与RV 相连)时，电机正转，拨向COM 端时，电机反转；K2控制启动和停止，K2拨向RV 端(AI1与RV 相连)时启动，拨向COM 端时停止。
如果使用蓄电池给驱动器供电，建议在电源接口串联一只保险丝。
K1反转限位开关正转限位开关
M 电机
电源
9-24V 保险丝K2
启动/
图 1预设速度开关控制方式接线示意图
表 1 电位器/模拟信号控制方式下调速方式配置表
此驱动器通过PWM调速开关控制电机，广泛应用于玩具、小车、机器人等项目，用PWM调速开关控制方式，可以灵活控制小车等电机使禁能、正反转及正反转限位，控制方式简便、安全可靠，方便维护，操作方便。
下图为该款有刷直流电机驱动器正面：。