直流电机驱动器件选型
直流有刷-无刷DC电机的优缺点及选型注意事项
直流有刷/无刷DC电机的优缺点及选型注意事项随着对低能耗、高安全性、高可靠性和精确控制的需求不断提升，工业自动化的工业驱动日趋复杂，需要尖端的电机技术的支持。
本期大讲台将详细解读直流有刷电机和直流无刷电机的优缺点、设计要素等相关内容。
有刷DC电机刷式直流电机是现有历史最久的电机拓扑之一。
它们将固定刷子安装在定子机座上，摩擦转子上的换向片，而后者又连接至旋转的线圈段。
随着电机旋转，不同转子线圈不断连接和断开，这样转子产生的净磁场相对于定子机座就是固定的，且通过定子磁场正确定向，从而产生扭矩。
当换向片旋转过刷子时，这些特定转子线圈段的电触头将会断开。
由于转子线圈是电感的，而电感器生成高回扫电压来抵抗电流变化，因此刷子和断开的换向片之间会产生火花。
这些火花会导致很多负面结果，如电噪声、效率降低，以及某些情况下的危险操作。
此外，刷子必须安装弹簧来抵抗换向片，以确保电接触良好。
这进一步降低了效率，需要定期维护更换刷子。
尽管有诸多劣势，但刷式直流电机有一显著优势：成本。
由于控制刷式直流电机相对简单，因此还广泛用于系统成本是主要驱动因素的应用中。
在使用永久磁性生成定子磁通的拓扑中，产生的速度/扭矩曲线非常有线性特征。
因此，刷式直流电机历来常用于工业伺服应用，速度和扭矩分别与所应用的电压和电流成正比。
但是，半导体器件的跌价使得电源转换和控制的成本降低。
因此，许多直流电机被交流电机所取代，后者带来了效率和可靠性提高等优势。
刷式直流电机的主题多种多样，如直流并联电机和通用电机，两者都使用定子线圈代替永久磁性。
在直流并联电机中，定子线圈与转子电路并联;而在通用电机中，定子线圈与转子串联。
通用电机在家电应用中尤其常用，因为它具有高启动扭矩，可以高速运行。
只需添加串联晶闸管并进行交流相位控制，便可轻松对通用电机进行速度控制。
但是，刷子/换向器结构常见于这些电机类型，因此它们具有标准PM 刷式直流电机相同的劣势。
无刷直流电机（BLDC）。
直流电机驱动器件选型
AC Motor DriveTable of ContentsAC INPUT, Diode Bridges (2)AC INPUT, Power Factor Correction (3)AC INPUT, X/Y Capacitors (4)BIAS SUPPLY (off-line, flyback), Discretes (5)BIAS SUPPLY (off-line, flyback), Feedback (6)BIAS SUPPLY (off-line, flyback), Power Semiconductors (7)CONTROL AND GATE DRIVE, Capacitors (8)CONTROL AND GATE DRIVE, Communications (9)CONTROL AND GATE DRIVE, Discretes (10)CONTROL AND GATE DRIVE, ESD Protection (11)CONTROL AND GATE DRIVE, Gate Drive (12)CONTROL AND GATE DRIVE, Isolation (13)INVERTER (DC/AC) OUTPUT, Discretes (14)INVERTER (DC/AC) OUTPUT, Modules (15)INVERTER (DC/AC) OUTPUT, Power Semiconductors for 3- # Driver Bridge (16)VISHAY components used for Motor Drives can include:• Power MOSFETS• High-Power Modules• Diodes and Rectifiers• Capacitors• Resistors• Thermistors• Visible LEDs• Optical Isolators• Inductors / EMI Filters• Shunt Resistors• ESD Protection Devices• LDOs• Communications Interface ICsApplication OverviewA motor can be a simple induction machine that rotates with the connection of a simple AC voltage. In applicationsthat require more precise control of speed, torque, or positioning, it is more common to use a 3-phase motor. In order to control this type of motor, signals must be generated that cause the motor to spin properly, using feedback to close the loop and regulate the desired parameters.AC Motor Drive : AC INPUT, Diode Bridges Single PhaseThree PhaseAC Motor Drive : AC INPUT, Power Factor Correction Bulk CapacitorInductorPFC fast diodePFC MOSFETPFC pre-charge diodeShunt resistorAC Motor Drive : AC INPUT, X/Y Capacitors Film RFI capsInductorMultilayer Ceramic Chip CapacitorsShunt resistorTantalum CapacitorsTransformerTVS and ESD protectionAC Motor Drive : BIAS SUPPLY (off-line, flyback), Power Semiconductors Flyback DiodeFlyback SwitchAC Motor Drive : CONTROL AND GATE DRIVE, Capacitors Multilayer Ceramic Chip CapacitorsTantalum CapacitorsAC Motor Drive : CONTROL AND GATE DRIVE, Communications Communication Bus Interface ICAC Motor Drive : CONTROL AND GATE DRIVE, Discretes Feedback ResistorsLED indicatorsLinear Reg for Encoder PowerSwitching diodeZener clamp diodesAC Motor Drive : CONTROL AND GATE DRIVE, ESD Protection ESD Protection DiodesCeramic HF Decoupling CapacitorsDe-Saturation diodesElectrolytic capsFilm capsShunt resistorTemp SensorUltrafast Bootstrap diodesHigh Power ModuleAC Motor Drive : INVERTER (DC/AC) OUTPUT, Power Semiconductors for 3- # Driver Bridge Braking or Inverter SwitchHigh Power ModuleRecirculating Diodes。
基于DSP28035的高速永磁无刷直流电机驱动系统硬件设计
系统硬件设计图3.1为该系统硬件总体框图，整个系统由功率驱动电路、调理与保护电路、DSP控制电路及无刷直流电机本体四大部分组成。
本节将分为两部分，即功率驱动硬件部分和数字控制硬件部分，阐述该系统的硬件设计。
图3.1 无刷直流电机系统硬件框图3.1功率与驱动电路本节先根据系统的特点，分析电路的拓扑选择，然后按照电路的三级结构，逐级说明其具体实现过程。
3.1.1 功率电路拓扑选择该电路输入单相交流电（220V/50Hz），输出直接驱动无刷直流电机。
电机前级需有三相逆变桥实现换相，由于电机频率较高，因而受三相逆变桥开关频率的限制，无法采用逆变桥PWM脉宽斩波控制实现调速控制。
本功率系统结构选择“交流-直流-直流-交流”方式，即在逆变桥前级加入buck电路，采用buck调压调速方式控制该高速永磁无刷直流电机。
功率电路结构框图如图3.2所示。
图3.2 功率电路结构框图3.1.2 启动缓冲电路图 3.2中第一级采用二极管不控整流，再用大电容滤波后得稳定直流电压1U 。
电路上电时，由于电容1C 两端电压不能突变，上电产生瞬间的大电流给其充电，该电流太大将造成1C 损坏。
为此，电路中加入了启动缓冲电路。
如下图3.3所示，上电时晶闸管1Q 尚未导通，通过11R C 串联回路给1C 充电，充电电流较小，1U 缓慢上升，电容受到保护。
再利用电阻2R 、3R 对1U 分压采样，当1U 上升到约输入电压峰值的90%时，采样电压1s U 将超过设定的门限电压TH U ，通过比较器后驱动光耦，从而触发晶闸管导通。
晶闸管导通后，1R 被短路，电路进入正常工作状态。
此后向后级供电的过程中，晶闸管一直导通，2R 、4R 的阻值非常大，不对后级产生影响。
后级关断或电路掉电时，1Q 关断，4R 为1C 提供放电回路。
图中TH U 由CC V +经电阻分压得到，而CC V +是由/AC DC 模块电源获得。
G AU 1s U Q 1图3.3 启动缓冲电路示意图3.1.3 直流-直流变换该环节实现调压调速功能，直接利用Buck 变换器降压，但电机满载时该电路输出电流很大，所需输出滤波电感太大。
英威腾G2 系列直流伺服电机选型手册说明书
G2新一代直流伺服电机选型手册2020年上市.小型化.性能优化.精准应用智能物流·医疗影像·工业机器人前言本手册对G2系列电机的选型、安装、连接、维护所需的信息进行了说明。
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版本变更记录日期变更后版本变更内容2021年7月A00第一版发行目录前言 (1)版本变更记录 (1)目录 (2)第1章产品信息 (3)1.1电机铭牌与型号说明 (3)1.2部件说明 (5)1.3通用规格 (6)1.3.1电机的机械特性 (6)1.3.2电机的过载特性 (7)1.3.3电机的降额特性 (8)1.3.4安全注意事项 (9)第2章电机选型 (12)2.1选型说明 (12)2.2SMH标准系列 (13)40法兰电机 (13)SMH040—00530B10☐☐☐☐ (13)SMH040—01030B10☐☐☐☐ (14)SMH040—00530C10☐☐☐☐ (15)SMH040—01030C10☐☐☐☐ (16)SMH040—00530D10☐☐☐☐ (17)SMH040—01030D10☐☐☐☐ (18)60法兰电机 (19)SMH060—02030B10☐☐☐☐ (19)SMH060—04030B10☐☐☐☐ (20)SMH060—02030D10☐☐☐☐ (21)SMH060—04030D10☐☐☐☐ (22)SMH060—06030D10☐☐☐☐ (23)80法兰电机 (24)SMH080—04030B10☐☐☐☐ (24)SMH080—06030B10☐☐☐☐ (25)SMH080—07530B10☐☐☐☐ (26)SMH080—04030D10☐☐☐☐ (27)SMH080—06030D10☐☐☐☐ (28)SMH080—07530D10☐☐☐☐ (29)SMH080—10030D10☐☐☐☐ (30)第3章线缆连接 (31)3.1动力线连接 (31)3.2制动器连接 (31)3.3编码器连接 (32)3.3.1增量编码器类型：磁电、光电 (32)3.3.2绝对值编码器：光电 (32)第1章产品信息1.1电机铭牌与型号说明·``·图1-1电机型号与铭牌信息SM H060—2030D 10E0B L —M 01标识极数1010标识编码器标识编码器S0分体光学单圈绝对值17bit(NRZ)A0分体光学多圈绝对值S1分体光学单圈绝对值20bit(Nikon)A1分体光学多圈绝对值S2分体光学单圈绝对值23bit(NRZ)A2分体光学多圈绝对值S3整体光学单圈绝对值17bit(NRZ)A3整体光学多圈绝对值S4整体光学单圈绝对值20bit(Nikon)A4整体光学多圈绝对值16/20bit S5整体光学单圈绝对值23bit(NRZ)A5整体光学多圈绝对值16/23bit E0光电2500线增量M0磁电2500线增量R0旋转变压器（一对极）同步电机标识产品系列H H 系列C C 系列S S 系列R R 系列标识额定功率标识×10020200W 标识额定转速标识×100303000rpm标识额定电压A 10-19V(DC)B 20-29V(DC)C 30-39V(DC)D 40-49V(DC)E 60-69V(DC)F 70-79V(DC)G 80-89V(DC)H 90-99V(DC)1110V(AC)2220V(AC)3380V(AC)标识机座号04040法兰06060法兰08080法兰标识改制代码M 只改制电机本体部C 只改制除电机本体T电机本体与连接部标识制动装置L 直接引出线M 国产航插C 进口航插标识制动装置B带制动器N不带制动器标识改制流水码01011.2部件说明40/60/80基座参考如图1-2部件说明示意图图1-2导线型电机部件说明示意图编号部件名称①动力线连接器②动力线缆③编码器连接器④编码器线缆⑤轴伸(含键)⑥安装法兰面⑦编码器1.3通用规格1.3.1电机的机械特性项目描述耐热等级F级绝缘电阻DC500V，10MΩ以上绝缘耐压AC300V1分钟(24V) AC500V1分钟(36V) AC1000V1分钟(48V)励磁方式永磁式安装方式法兰式振动等级V15工作制S1存储温度-20℃～40℃使用环境湿度20%～90%RH(不结露)壳体防护方式IP65(轴伸及线缆端除外)旋转方向正转指令下从负载一侧观察时，逆时针旋转(CCW)振动49m/s2以下冲击490m/s2以下海拔1000m以下，1000m以上降额使用，具体参见海拔降额曲线负载比例(%)运行时间(S) 1203001301051405315036160271702318019.5190172001421012220102308.52407.82507260 6.5270 6.1280 5.7290 5.33005图1-3电机过载曲线⏹海拔降额曲线⏹高温降额曲线1.3.4安全注意事项安全声明⏹在安装、操作、维护设备时，请先阅读并遵守本安全注意事项。
JY01A无刷电机驱动IC
直流无刷电机驱动IC版本号：V1.0 日期：2013年5月28日一.特色：三.封装形态二.简介：● 军工品质，工作稳定● 用于有霍尔/无霍尔无刷电机驱动 ● 正/反转控制，软切换功能 ● 转速线性调节 ● 过流保护 ● 短路保护 ● 欠压保护● DSP 核H_PWM 驱动低噪音●JYKJ 特有技术，保证了在任何工况下电机都能正常运转● 有霍尔与无霍尔应用自动识别功能 ●外围电路简单，使用方便JY01A 是一款多功能的无刷电机驱动IC ，可用于有霍尔、无霍尔无刷电机驱动。
具备调速，正反转，过流保护，短路保护，欠压保护等功能，军工级品质，工作稳定，防干扰能力强等特点。
四.电气特性：（一）绝对最大额定值V DD………………………………………………………………………………相对于GND+5.5V 所有输入电压…………………………………………………………GND-0.5V—VDD+0.5V 所有吸入输出电流………………………………………………………… IOL/8mA，IOH/5mA 工作温度…………………………………………………………………………………-40℃~85℃储存温度…………………………………………………………………………………-50℃~125℃（二）直流特性符号符号描述最小值典型值最大值单位条件V DD电源 4.55 5.5V正常工作环境下V IL 输入IO低电平00.3V TTL电平V IH 输入IO高电平35 5.5V TTL电平IOL低电平吸入电流58mA TTL电平IOH高电平输出电流35mA TTL电平Vjd模拟输入电平05V模拟输入电平范围Ijd模拟输入电流100nA模拟输入电流值五.引脚功能参数六.应用方案○a有霍尔直流无刷电机应用方案○b无霍尔直流无刷电机应用方案注：●Ha,Hb,Hc输入端，内有上拉电阻，约30KΩ左右●电流检测回路,一般应用Ri =10K，Ci = 104P，电流采样电阻R选值参考 R =0.05/( W/V) 式中：0.05常数，W 电机功率，V 工作电压如：工作电压12V，电机功率 30W R =0.02( 20mΩ)●在无霍尔驱动中，反电动势信号经过L339处理后的相位不能搞错（MA—Ha；MB—Hb；MC—Hc）●驱动门电路，建议使用IR2101S做为驱动门，起到隔离与电平转换作用●VCC电源滤波电容 C，一般按 C = W/V*100 式中：C 单位 uF W电机功率 V工作电压 100常数如：工作电压12V 电机功率 10W 实际C = 83uF 按照滤波电容的选型原则，向上选用标称值 为100uF电容。
地铁自动门毕业设计
地铁自动门毕业设计目录绪论 (1)一、自动门系统方案 (2)（一）设计思想和整体框图 (2)（二）器件选型 (2)二、自动门系统的硬件设计 (7)（一）系统硬件整体逻辑设计 (7)（二）控制器单元的硬件设计 (7)（三）直流电机驱动模块 (17)三、软件设计 (24)（一）整体程序流程图及功能模块设计 (24)（二）PWM信号发生及转速测量模块程序设计 (25)结论 (32)参考文献 (34)致谢 ................................................................................ 错误！未定义书签。
绪论现代社会是一个快速发展的信息化社会，随着科学技术的不断进步，人们不断去追求舒适，方便的生活环境。
于是相应的电子产品产生，智能型自动门同样出现在人们的生活中。
随着自动门的技术、性能日趋成熟、完善，它被广泛应用在政府机关、银行、医院、商业、工业等不同行业，改善了人们的生产生活条件。
自动门不但能给我们带来人员出入方便、节约空调能源、防风、防尘、防噪音等好处，更令我们的建筑物增添了不少高贵典雅的气息。
自动门是指可以将人接近门的动作（或将某种入门授权）识别为开门信号的控制单元，通过驱动系统将门开启,在人离开后再将门自动关闭，并对开启和关闭的过程实现控制的系统。
按启闭形式分：可分为推拉门、平开门、折叠门和旋转门；按门体的材料分：不锈钢门有安全玻璃、不锈钢饰面、建筑铝合金型材、彩色涂层钢板、木材等。
自动门的系统配置是指根据使用要求而配备的，与自动门控制器相连的外围辅助控制装置，如开门信号源、门禁系统、安全装置、集中控制等。
必须根据建筑物的使用特点。
通过人员的组成，楼宇自控的系统要求等合理配备辅助控制装置。
一、自动门系统方案（一）设计思想和整体框图本设计主要应用单片机程序对直流伺服电机的正转、反转进行控制，从而对门进行开、关的控制。
在门的两侧各有一个感应器，分别感应从里面出去和从外面进来的人。
高瑶ATMEGA直流电机测速系统设计方案
南通纺织职业技术学院毕业论文设计基于ATMEGA8直流电机测速系统设计高瑶班级：09电子信息专业：电子信息工程技术教学系：机电系指导老师：邱宏完成时间2018年9月至2018年12月目录摘要 (2)一引言 (3)1、直流电机的应用与特点 (4)2、文章的选题意义 (4)3、文章的主要内容 (4)二任务分析与方案确定 (5)1、设计的目标任务 (5)2、设计的总体方案 (5)三硬件电路设计 (6)1、电源电路 (6)2、单片机电路 (7)3、显示电路 (9)4、整体电路 (11)四软件设计 (13)1、软件设计方案 (13)2、功能模块子程序 (14)五软硬件系统调试 (21)1、硬件调试 (21)2、软件调试 (22)小结 (24)六参考文献 (26)基于ATMEGA8的直流电机调速系统的设计摘要:文章介绍了一种直流电机测速系统的设计过程，首先明确设计任务、提出了电路设计的总体方案，接着介绍硬件电路主要功能模块的作用、电路结构原理、及关键元件的选型与参数；然后是系统的软件设计，分析了软件所要实现的功能、并画出软件的方案流程图，给出了几个软件功能模块的子程序；最后是系统的调试部分，包括硬件软件调试的一般过程，并且结合本设计的具体，对开发过程中出现的一些问题现象及调试解决的过程进行了阐述。
关键词:直流电机测速ATMEGA8 MAX7219一引言1.直流电机的应用与特点直流伺服电机常常用于实现精密调速和位置控制随动系统中，在工业、国防和民用等领域内到广泛应用，特别是火炮稳定系统、舰载平台、雷达天线、机器人控制等场合。
直流电机由于具有速度控制容易, 启动、制动性能良好,平滑调速范围宽等特点, 在冶金、机械制造、轻工等工业部门中得到广泛应用。
早期直流电动机的控制均以模拟电路为基础, 控制系统的硬件部分非常复杂,功能单一,而且系统非常不灵活、调试困难, 阻碍了直流电动机控制技术的发展和应用范围的推广。
随着单片机技术的日新月异,使许多控制功能及算法可以采用软件技术来完成,不但为直流电动机的控制提供了更大的灵活性,而且使系统能达到更高的性能, 从而大大降低了系统成本,有效地提高了工作效率。
直流脉宽调速系统驱动电源设计
目录1．直流脉宽调速系统驱动电源 (1)1.1任务和意义 (1)1.2技术指标 (1)1.3设计内容 (1)2.脉宽调制技术 (1)2.1脉宽调速系统的控制电路: (2)2.2脉冲宽度调制器： (2)2.3直流脉宽调制放大器工作原理 (3)2.4脉宽调制优点 (3)2.5电路参数及选型 (4)3.直流脉宽调速实验原理 (5)3.1 SG3525A脉宽调制器控制电路简介 (5)3.2 SG3525A内部结构和工作特性 (5)3.3 IC芯片的工作 (7)3.4脉宽调速系统的开环机械特性 (7)4.主电路设计说明 (8)4.1主电路的选择 (8)4．1.1简要概述 (8)4.2设计说明 (10)5.简要概述 (11)5.1设计说明 (11)5.2.1控制电路的选择 (13)5.2.2驱动电路的选择 (14)6．调速系统各部分功能 (17)6.1 欠压锁定功能 (17)6.2系统的故障关闭功能 (17)6.3软起动功能 (17)7.仿真电路模块 (17)总结 (19)附录:主电路和控制电路 (20)1．直流脉宽调速系统驱动电源1.1任务和意义生产实习的主要任务是设计一个直流电动机的脉宽调速（直流PWM）驱动电源。
纵观运动控制的发展历史，交、直流两大电气传动并存于各个应用领域。
由于直流电机的调速性能和转矩控制性能好，20世纪30年代起就开始使用直流调速系统。
直流调速系统由最早的旋转变流机组控制，发展为用静止的晶闸管变流装置和模拟控制器实现调速，到现在由大功率开关器件组成的PWM电路实现数字化的调速，系统的快速性、可靠性、经济性不断提高，应用领域不断扩展。
尽管目前对交流系统的研究比较“热门”，但是其控制性能在某些方面还达不到直流PWM系统的水平。
直流PWM控制技术作为一门新型的控制技术，其发展潜力还是相当大的。
而且，直流PWM技术是电力电子领域广泛采用的各种PWM技术的典型应用和重要基础，掌握直流PWM技术对于学习和运用交流变频调速中SPWM技术有很大的帮助和借鉴作用。
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AC Motor Drive
Table of Contents
AC INPUT, Diode Bridges (2)
AC INPUT, Power Factor Correction (3)
AC INPUT, X/Y Capacitors (4)
BIAS SUPPLY (off-line, flyback), Discretes (5)
BIAS SUPPLY (off-line, flyback), Feedback (6)
BIAS SUPPLY (off-line, flyback), Power Semiconductors (7)
CONTROL AND GATE DRIVE, Capacitors (8)
CONTROL AND GATE DRIVE, Communications (9)
CONTROL AND GATE DRIVE, Discretes (10)
CONTROL AND GATE DRIVE, ESD Protection (11)
CONTROL AND GATE DRIVE, Gate Drive (12)
CONTROL AND GATE DRIVE, Isolation (13)
INVERTER (DC/AC) OUTPUT, Discretes (14)
INVERTER (DC/AC) OUTPUT, Modules (15)
INVERTER (DC/AC) OUTPUT, Power Semiconductors for 3- # Driver Bridge (16)
VISHAY components used for Motor Drives can include:
• Power MOSFETS
• High-Power Modules
• Diodes and Rectifiers
• Capacitors
• Resistors
• Thermistors
• Visible LEDs
• Optical Isolators
• Inductors / EMI Filters
• Shunt Resistors
• ESD Protection Devices
• LDOs
• Communications Interface ICs
Application Overview
A motor can be a simple induction machine that rotates with the connection of a simple AC voltage. In applications
that require more precise control of speed, torque, or positioning, it is more common to use a 3-phase motor. In order to control this type of motor, signals must be generated that cause the motor to spin properly, using feedback to close the loop and regulate the desired parameters.
AC Motor Drive : AC INPUT, Diode Bridges Single Phase
Three Phase
AC Motor Drive : AC INPUT, Power Factor Correction Bulk Capacitor
Inductor
PFC fast diode
PFC MOSFET
PFC pre-charge diode
Shunt resistor
AC Motor Drive : AC INPUT, X/Y Capacitors Film RFI caps
Inductor
Multilayer Ceramic Chip Capacitors
Shunt resistor
Tantalum Capacitors
Transformer
TVS and ESD protection
AC Motor Drive : BIAS SUPPLY (off-line, flyback), Power Semiconductors Flyback Diode
Flyback Switch
AC Motor Drive : CONTROL AND GATE DRIVE, Capacitors Multilayer Ceramic Chip Capacitors
Tantalum Capacitors
AC Motor Drive : CONTROL AND GATE DRIVE, Communications Communication Bus Interface IC
AC Motor Drive : CONTROL AND GATE DRIVE, Discretes Feedback Resistors
LED indicators
Linear Reg for Encoder Power
Switching diode
Zener clamp diodes
AC Motor Drive : CONTROL AND GATE DRIVE, ESD Protection ESD Protection Diodes
Ceramic HF Decoupling Capacitors
De-Saturation diodes
Electrolytic caps
Film caps
Shunt resistor
Temp Sensor
Ultrafast Bootstrap diodes
High Power Module
AC Motor Drive : INVERTER (DC/AC) OUTPUT, Power Semiconductors for 3- # Driver Bridge Braking or Inverter Switch
High Power Module
Recirculating Diodes。