当前位置:首 页 --> 技术分享
直流电机的PWM调速
发布时间:2018/1/25 12:42:00 来源:永阜康科技
在线咨询:
给我发消息
李湘宁 2850985550
给我发消息
张代明 3003290139
给我发消息
姚红霞 3003214837
13713728695

①直流电机的PWM调速原理与交流电机调速原理不同,它不是通过调频方式去调节电机的转速,而是通过调节驱动电压脉冲宽度的方式,并与电路中一些相应的储能元件配合,改变了输送到电枢电压的幅值,从而达到改变直流电机转速的目的。它的调制方式是调幅

在使用PWM控制的直流无刷电动机中,PWM控制有两种方式:

1.使用PWM信号,控制三极管的导通时间,导通的时间越长,那么做功的时间越长,电机的转速就越高

2.使用PWM控制信号控制三极管导通时间,改变控制电压高低来实现

PWM的占空比决定输出到直流电机的平均电压.

PWM不是调节电流的.PWM的意思是脉宽调节,也就是调节方波高电平和低电平的时间比,一个20%占空比波形,会有20%的高电平时间和80%的低电平时间,而一个60%占空比的波形则具有60%的高电平时间和40%的低电平时间,占空比越大,高电平时间越长,则输出的脉冲幅度越高,即电压越高.如果占空比为0%,那么高电平时间为0,则没有电压输出.如果占空比为100%,那么输出全部电压. 

所以通过调节占空比,可以实现调节输出电压的目的,而且输出电压可以无级连续调节.

②具体而言

1.脉宽 调 制 (PWM)是利用数字输出对模拟电路进行控制的一种有效技术,尤其是在对电机的转速控制方面,可大大节省能量。PWM 具有很强的抗噪性,且有节约空间、比较经济等特点。模拟控制电路有以下缺陷:模拟电路容易随时间漂移,会产生一些不必要的热损耗,以及对噪声敏感等。而在用了PWM技术后,避免了以上的缺陷,实现了用数字方式来控制模拟信号,可以大幅度降低成本和功耗。

2.直流无刷电机

直流无刷电机由电动机、转子位置传感器和电子开关线路三部分组成。直流电源通过开关线路向电动机定子绕组供电,电动机转子位置由位置传感器检测并提供信号去触发开关线路中的功率开关元件使之导通或截止,从而控制电动机的转动。在应用实例中,磁极旋转,电枢静止,电枢绕组里的电流换向借助于位置传感器和电子开关电路来实现。电机的电枢绕组作成三相,转子由永磁材料制成,与转子轴相连的位置传感器采用霍尔传感器。3600范围内,两两相差1200安装,共安装三个。为了提高电机的特性,电机采用二相导通星形三相六状态的工作方式。开关电路采用三相桥式接线方式。

调速以及稳速控制

在调 速 电 路中,主要采用时基电路LM555和脉宽调制器SG1525来完成,LM555用于产生一个占空比一定、且有固定频率的方波信号。SG1525为单片脉宽调制型控制器芯片,具有输出5.1V 的基准稳压电源,误差放大器、振荡频率在100^ 400kHz范围内的锯齿波振荡器、软启动电路、关闭电路、脉宽调制比较器、RS寄存器以及保护电路等。它解决了PWM电路的集成化问题,在实例中用此芯片来实现系统的调速。在具体的电路中,首先对位置传感器信号进行整形,形成所需要的前后沿很陡,具有一定宽度的波形。经微分电路微分,产生的微分脉冲去触发时基电路LM555,形成占空比为2:1的方波,方波频率约为200Hzo

此方波频率计算公式为:f= n * p/ 60式中,Y1为电机的额定转速r/min, f为位置传感器输出信号的频率、P为电机的极对数。方 波 经 滤波器滤波后,形成直流电压送人脉宽调制器,与脉宽调制器的反馈电压进行比较,利用得到的误差信号去控制脉宽调制器输出的调制方波脉冲的宽度变化,即PWM输出脉冲占空比的变化,利用占空比的变化调整加在电机电枢绕组上的电压,改变电压随即改变电机电流,转速依据电流的大小来改变。

结束语:在应用实例中,PWM对调速系统来说,有如下优点:系统的响应速度和稳定精度等指标比较好;电枢电流的脉动量小,容易连续,而且可以不必外加滤波电抗也可以平稳工作;系统的调速范围宽;使用元件少、线路简单。

就是调节脉宽,来达到调节电压的目的,最终还是控制转速。

 
    您可能对以下产品感兴趣  
产品型号 功能介绍 兼容型号 封装形式 工作电压 备注
AT8812C AT8812C为打印机和其它电机一体化应用提供一种双通道集成电机驱动方案。 DRV8812/DRV8813 HTSSOP-28 8~38V 具有4级电流调节的1A双极步进电机驱动IC
AT8810 AT8810为打印机和其它电机一体化应用提供一种双通道集 成电机驱动方案。 BD68610 HTSSOP-16 8~38V 舞台灯光专用步进电机驱动IC
HR4995 HR4995是一种便于使用的内部集成了译码器的微特步进电机驱动器。 A4985 QFN-24 8V-38V 内置转换器和过流保护的微特步进电机驱动芯片
HR9110 HR9110是应用于直流电机方案的单通道H桥驱动器芯片。 L9110 SOP-8 1.8V-6.8V 1.2A玩具单通道直流电机驱动IC
HR2125 HR2125是一种双通道、低导通压降的正反向电机驱动芯片,为玩具、打印机和其它电机一体化应用提供一种双通道电机驱动方案。 DFN-10 1.8V-6.8V 低压双通道H桥驱动器
AT8870 AT8870是一款刷式直流电机驱动器,适用于打印机、电器、 工业设备以及其他小型机器 DRV8870/A4950 SOP-8 6.5V-38V 3.6A单通道刷式直流电机驱动IC
AT8812 AT8812为打印机和其它电机一体化应用提供一种双通道集成电机驱动方案。AT8812有两路H桥驱动,最大输出38V 2A,可驱动两路刷式直流电机,或者一路双极步进电机,或者螺线管或者其它感性负载。 DRV8812 HSSOP-28 8V-38V
AT8313 AT8313提供三路可独立控制的半H桥驱动,每个半H桥可输出2.5A峰值电流或1.75A均方根(RMS)电流输出,可驱动一个三相直流无刷电机,也可被用于驱动螺线管或者其它负载。 DRV8313 QFN-36 8-38V 2.5A三路半桥集成驱动芯片
HR8826 HR8826是一种内置步进表的集成微步进电机驱动器,为打印机、扫描仪和其它自动化设备提供解决方案。其设计为能使双极步进电机以全、半、1/4、1/8、1/16、1/32步进模式工作。步进模式由逻辑输入MODEx选择。输出驱动能力达到38V和±3A。HR8826的衰减模式可编程。 DRV8825 TSSOP-28 8V-38V/3A 具有片上1/32微步进分度器的3A双极步进电机驱动IC
HR8828 HR8828是一种内置步进表的集成微步进电机驱动器,为打印机、扫描仪和其它自动化设备提供解决方案。其设计为能使双极步进电机以全、半、1/4、1/8、1/16、1/32步进模式工作。步进模式由逻辑输入MODEx选择。输出驱动能力达到38V和±3.5A。HR8828的衰减模式可编程。 TB6560 QFN-48/LQFP-48 8V-38V/3.5A 内置步进表的3.5A集成微步进电机驱动器
HR3992 HR3992是一种便于使用PWM来控制电流的双极微特步进电机驱动器, 输出驱动能力达到35V和±1.5A。内部固定关闭时间的PWM电流控制时序电路可以通过串行接口进行编程,使其工作在慢衰、快衰或混合衰减模式。 A3992 TSSOP-24 8V-35V/1.6A DMOS 全桥 PWM 微步进电机驱动芯片
HR4982 HR4982是一种便于使用的内部集成了译码器的微特步进电机驱动器。其设计为能使双极步进电机以全、半、1/32和1/128步进模式工作。步进模式由逻辑输入MSx选择。输出驱动能力达到35V和±2A。HR4982包含一个工作在慢衰或混合衰减模式的固定关闭时间的电流调节器。 A4982 TSSOP-28 8V-35V/2A 内置转换器和过流保护的微特步进电机驱动芯片
HR4988 HR4988是一种便于使用的内部集成了译码器的微特步进电机驱动器。其设计为能使双极步进电机以全、半、1/4、1/8、1/16、1/32、1/64和1/128步进模式工作。步进模式由逻辑输入MSx选择。输出驱动能力达到35V和±2A。HR4988包含一个工作在慢衰或混合衰减模式的固 定关闭时间的电流调节器。 A4988 TSSOP-28/QFN-28 8V-35V/2A 内置转换器和过流保护的微特步进电机驱动芯片
HR8833 HR8833为玩具、打印机和其它电机一体化应用提供一种双通道电机驱动方案。HR8833有两路H桥驱动,可以驱动两路刷式直流电机,或者一个双极步进电机,或者螺线管或者其它感性负载。 DRV8833 TSSOP-16 2.70V-12.8V 2A低电压双路刷式直流或单路双极步进PWM绕组电流调节/限制电机驱动器IC
HR5561 HR5561是应用于直流电机方案的单通道H桥驱动器芯片。 HR5561的H桥驱动部分采用低导通电阻的PMOS和NMOS功率管。低导 通电阻保证芯片低的功率损耗,使得芯片安全工作更长时间。此 外HR5561拥有低待机电流、低静态工作电流。这些性能使能HR5561 易用于玩具方案。 AT5561 SOP-8/DIP-8 1.8V-6.0V 玩具单通道直流电机驱动器
HR1084 HR1084是应用于直流电机方案的单通道H桥驱动器芯片。 HR1084的H桥驱动部分采用低导通电阻的PMOS和NMOS功率管。低导 通电阻保证芯片低的功率损耗,使得芯片安全工作更长时间。此 外HR1084拥有低待机电流、低静态工作电流。这些性能使能HR1084 易用于玩具方案。 DW1084 SOP-8/DIP-8 1.8V-6.0V/1A 玩具单通道低电压1A直流电机驱动IC
HR4985 HR4985是一种便于使用的内部集成了译码器的微步进电机驱动器。其设计为使双极步进电机能够以全、半、1/4和1/8步进操作。步进模式由逻辑输入MSx选择。输出驱动能力达到35V和±1A。HR4985包括一个能够控制慢或混合衰减模式的电流调节器,其截止时间固定。 A4985 QFN-24 8V-35V/1.0A 带转换器和过流保护的 DMOS 微步驱动器
HR3988 HR3988是一款四路DMOS全桥驱动芯片,能够驱动多达2个步进电机或4个直流电机。每个全桥输出额定值高达36V, 1.2 A。 A3988 TQFP-48 8V-35V/1.2A 四路DMOS全桥电机驱动芯片
HR3979 HR3979是一种新近开发出来、专门用于双极步进电机的微步进电机驱动集成电路,能驱动马达以全、1/2、1/4及1/16步进操作,其内部集成了步进和直接译码接口、正反转控制电路、双H桥驱动,单路输出额定值达到35V、±2.5A。 A3979 TSSOP-28 8V-35V/2.5A 带转换器的微步 DMOS 驱动器
HR3967 HR3967是一种新近开发出来、专门用于双极步进电机的微步进电机驱动集成电路,能以全、1/2、1/4及1/8微步细分驱动马达,输出额定值能达到30V、±750mA 。 A3967 SOP-24 8V-35V/750mA 内置转换器的微步进电机驱动芯片
 
深圳市永阜康科技有限公司 粤ICP备17113496号 服务热线:0755-82863877 手机:13242913995