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直流無(wú)刷電機(jī)是怎么切換控制的

來(lái)源:深圳市鑫海文科技有限公司|發(fā)布時(shí)間:2019-06-17 18:49


直流電機(jī)是怎么進(jìn)行切換控制的呢,他的控制原理是什么?今天鑫海文就帶大家一起來(lái)學(xué)習(xí)一下,直流電機(jī)的切換控制,并了解直流電機(jī)的控制原理是什么?
小型直流電機(jī)可通過開關(guān),繼電器,晶體管或電路“開”或“關(guān)”切換,最簡(jiǎn)單的電機(jī)控制形式為“線性”控制。這種類型的電路使用雙極晶體管作為開關(guān)來(lái)控制單個(gè)電源的電動(dòng)機(jī)。直流電機(jī)是如何工作的?通過改變流入晶體管的基極電流量,可以控制電動(dòng)機(jī)的速度,例如,如果晶體管“半路”接通,則只有一半的電源電壓流向電動(dòng)機(jī)。如果晶體管“完全導(dǎo)通”(飽和),則所有電源電壓都會(huì)進(jìn)入電機(jī)并且旋轉(zhuǎn)得更快。然后,對(duì)于這種線性控制,電源會(huì)不斷地輸送到電機(jī)。
  直流電機(jī)速度控制
  上面的簡(jiǎn)單開關(guān)電路顯示了用于單向(僅一個(gè)方向)電動(dòng)機(jī)速度控制的電路。由于直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速與其兩端的電壓成正比,我們可以使用晶體管調(diào)節(jié)該端電壓。
除了這種基本的速度控制之外,同樣的電路也可用于控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。通過以足夠高的頻率反復(fù)切換電機(jī)電流“ON”和“OFF”,電機(jī)的速度可以通過改變其標(biāo)記空間比率在靜止和全速之間變化。這是通過改變“ON”時(shí)間(t ON)與“OFF”時(shí)間(t OFF)的比例來(lái)實(shí)現(xiàn)的,這可以使用稱為脈沖寬度調(diào)制的過程來(lái)實(shí)現(xiàn)。
兩個(gè)晶體管連接,以控制電動(dòng)機(jī)的主電樞電流。可選的續(xù)流二極管連接在開關(guān)晶體管和電機(jī)端子兩端,以防止電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的任何反電動(dòng)勢(shì)。可調(diào)電位器直接施加到電路輸入端,分別將電機(jī)“完全接通”(飽和)或“完全斷開”(切斷)切換來(lái)自微控制器或端口。
 
  脈沖寬度速度控制
直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速與其端子上的平均(平均)電壓值成正比,并且該值越大,直到最大允許電機(jī)電壓,電機(jī)旋轉(zhuǎn)得越快。換句話說(shuō),更多電壓更快。通過改變“ON”時(shí)間和“OFF”持續(xù)時(shí)間之間的比率,稱為“占空比”,“標(biāo)記/空間比”或“占空比”,平均值電動(dòng)機(jī)電壓因此可以改變其轉(zhuǎn)速。通過改變脈沖寬度,可以控制電動(dòng)機(jī)電壓并因此控制施加到電動(dòng)機(jī)的功率,并且這種類型的控制被稱為脈沖寬度調(diào)制。
利用脈沖頻率調(diào)制,通過施加可變頻率的脈沖來(lái)控制電動(dòng)機(jī)電壓,例如,以低頻率或以非常少的脈沖施加到電動(dòng)機(jī)的平均電壓低,因此電動(dòng)機(jī)速度慢。在較高頻率或具有許多脈沖時(shí),平均電動(dòng)機(jī)端子電壓增加并且電動(dòng)機(jī)速度也將增加。
控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的另一種方法是改變頻率(以及因此控制電壓的時(shí)間周期),同時(shí)“ON”和“OFF”占空比時(shí)間保持恒定。這種類型的控制稱為脈沖頻率調(diào)制。
 
  然后,晶體管可用于控制施加到直流電機(jī)的功率量,其操作模式為“線性”(改變電機(jī)電壓),“脈沖寬度調(diào)制”(改變脈沖寬度)或“脈沖頻率”調(diào)制“(改變脈沖的頻率)。
  反轉(zhuǎn)直流電機(jī)的方向
雖然用單個(gè)晶體管控制直流電動(dòng)機(jī)的速度具有許多優(yōu)點(diǎn),但它也有一個(gè)主要缺點(diǎn),旋轉(zhuǎn)方向總是相同的,它是一個(gè)“單向”電路。在許多應(yīng)用中,我們需要在前后兩個(gè)方向上操作電機(jī)。要控制直流電機(jī)的方向,必須反轉(zhuǎn)施加到電機(jī)連接的直流電源的極性,使其軸向相反方向旋轉(zhuǎn)。
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