直流电机正反转、正反转加速课程设计

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1、湖南涉外经济学院课程设计报告课程名称：专业综合课程设计报告题目：电机控制系统设计学生姓名：所在学院：专业班级：学生学号：指导教师：2015年1月3日课程设计任务书报告题目专业综合课程设计完成时间学生姓名专业班级指导教师职称讲师总体设计要求和技术要点电机控制系统设计【内容】：选用单片机、FPGA、DSP等芯片（任选其一）设计一个电机控制系统（直流电机或步进电机都可），要求能控制和调节电机的转速、旋转方向（正转和反转）；能显示转速、旋转方向的状态。【要求】：1.作品要求：有完整的电路原理图；用设计的硬件或者仿真软件演示系统功能。工作内容及时间进度安排第17周：周1-

2、--周3：立题、论证方案设计周4---周5：硬件设计或仿真电路设计第18周：周1---周3：软件设计周4---周5：验收答辩课程设计成果1．与设计内容对应的软件程序、电路图、通过实物设计的作品或通过仿真设计的仿真图。2．课程设计总结报告（所有项目均需按《湖南涉外经济学院课程设计管理办法》要求提交课程设计报告）。摘要直流电动机是人类最早发明和应用的一种电机。直流电机可作为电动机用，也可作为发电机用。直流电动机是将直流电转换成机械能的而带动生产机械运转的电器设备。与交流电动机相比，直流机因结构复杂、维护困难、价格较贵等缺点制约了它的发展，但是它具有良好的起动、调速和

3、制动性能，因此在速度调节要求较要、正反转和起动频繁或多个单元同步协调运转的生产机械上，仍广泛采用直流电动机拖动。在工业领域直流电动机仍占有一席之地。因此有必要了解直流电动的运行特性。关键词：直流电动机；发电机；调速；频率目录一、概述…………………………………………………………………………1二、直流电机的工作原理……………………………………………………………2三、直流电动机的结构…………………………………………………………31．定子……………………………………………………………32．转子……………………………………………………………3四、电动机机械特征………………

4、…………………………………4五、PWM调速原理……………………………………………………51．PWM调速方法…………………………………………………………52．PWM实现方式…………………………………………………………6六、总原理图及元器件清单………………………………………………8七、结论与心得…………………………………………………………………10八、参考文献……………………………………………………………………10一、一、概述用单片机空中直流电机时，需要加驱动电路，为直流电机提供足够大的驱动电流使用不同的直流电机，其驱动电流也不同，我们要根据实际需求选择合适的驱动电

5、路，通常有以下几种驱动电路：三极管电路放大驱动电路、电机专用驱动电路模块和达林顿驱动器等。如果是驱动单个电机，并且电机的驱动电流不大时，我们可用三级管搭建驱动电路，不过这样要稍微麻烦些。如果电机所需要的驱动电电流较大，可直接选用市场上现成的电机专用驱动模块，这种模块接口简单，操作方便，并可为电机提供较大的驱动电流，不过它的价格要贵一些。我们控制电机主要是控制他的PWM它是按一定规律改变脉冲序列的脉冲宽度，以以调节输出量和波形的一种调制方式，我们在控制系统中最常用的是矩形波PWM信号，在控制时需要调节PWM波的占空比。占空比是指高电平持续时间在一个周期时间内的百分

6、比。控制电机的转速时，占空比越大，速度越快，如果全为高电平，占空比100%时，速度达到最快。15一、直流电动机的工作原理如图1所示，电枢绕组通过电刷接到直流电源上，绕组的转轴与机械负载相连，这是便有电流从电源正极流出，经电刷A流入电枢绕组，然后经过电刷B流回电源的负极。在图1-1所示位置，在N级下面导线电流是由a到b，根据左手定则可知导线ab受力的方向向左，而cd的受力方向是向右的。当两个电磁力对转轴所形成的电磁转矩大于阻转矩是，电动机逆时针旋转。当线圈转过180度时，这是导线的电流方向变为由d到c和b到a，因此电磁转矩的方向仍然是逆时针的,这样就使得电机一直旋

7、转下去。图1直流电动机的工作原理图15三、直流电动机的结构直流电机由定子、转子和机座等部分构成。图2直流电机结构图1、定子主磁极——主磁极的作用是建立主磁场。绝大多数直流电机的主磁极不是用永久磁铁而是由励磁绕组通以直流电流来建立磁场。主磁极由主磁极铁心和套装在铁心上的励磁绕组构成。换向极——换向极是安装在两相邻主磁极之间的一个小磁极，它的作用是改善直流电机的换向情况，使电机运行时不产生有害的火花。机座——机座有两个作用，一是用来固定主磁极、换向级和端盖；另一个是作为磁路的一部分。电刷装置——电刷装置是把直流电压、直流电流引入或引出的装置。由电刷、刷握、刷杆座和铜

8、丝辫组成2、转子电枢铁心