直流伺服电机课程设计.doc

徐州工程学院课程设计说明书
目录
绪论................................................................
3
1直流伺服电机的基本结构和工作过程.
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绪论
设计内容
设计一个以单片机为控制核心的直流电机PWM调速控制系统。
单片机是应控制领域应用的要求而出现的，随着单片机的迅速发展，起应用领域
越来越广。尽管目前已经发展众多种类的单片机，但是应用较广、也是最成熟的还是
最早有Intel开发的MCS-51系列单片机（51系列单片机）。51系列单片机应用系统已经成为目前主流的单片机应用系统。
直流电机脉冲宽度调制（PulseWidthModulation—简称PWM）调速产生于20
世纪70年代中期，最早用于自动跟踪天文望远镜，自动记录仪表等的驱动，后来用于晶体管器件水平的提高及电路技术的发展，PWM技术得到了高速发展，各式各样的
脉宽调速控制器，脉宽调速模块也应运而生，许多单片机也都有了PWM输出功能。而
MCS—51系列单片机作为应用最广泛的单片机之一，却没有PWM输出功能，本课设采用配合软件的方法实现了MCS—51单片机的PWM输出调速功能，这对精度要求不高的
场合时非常实用的。
设计一个以单片机为控制核心的直流电机PWM调速控制系统。功能主要包
括：1直流电机的正转；2直流电机的反转；3直流电机的加速；4直流电机的减速；5直流电机的转速在数码管上显示；6直流电机的启动；7直流电机的停止；
直流伺服电机的基本结构和工作过程
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直流伺服电机的介绍
伺服电动机的作用是将输入的电压信号（即控制电压）转换成轴上的角位移或角速度输出，在自动控制系统中常作为执行元件，所以伺服电动机又称为执行电动机，其最大特点是：有控制电压时转子立即旋转，无控制电压时转子立即停转。转轴转向
和转速是由控制电压的方向和大小决定的。常用的直流电动机有：永磁式直流电机（有槽、无槽、杯型、印刷绕组）、励磁式直流电机、混合式直流电机、无刷直流电机、直流力矩电机。
一般的直流伺服电动机的基本结构与普通的直流电动机并无本质的区别。也是有装有磁极的定子、可以转动的电枢和换向器组成。按励磁的方式不同，可分为电磁式
与永磁式两种。电磁式直流伺服电动机的磁场有励磁电流通过励磁组产生。按励磁绕组与电枢绕组连接方式的不同，又分为他励式、并励式和串励式三种，一般多用他励式。永磁式直流伺服电动机的磁场由永磁铁产生，无需励磁绕组和励磁电流。
直流伺服电机的结构
直流伺服电机的结构与普通小型直流电动机相同
定子
主磁极也称为主极。作用是产生气隙磁场。
换向磁极也称为附加极或间极。作用是改善换向。装在主极之间。
机座由铸钢或厚钢板焊成。是电机的机械支撑。
电刷装置将直流电压、电流引入或引出的装置。其组数与主极极数相等。
端盖用来支撑转子的转轴。
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转子（电枢）
(1)电枢铁心主磁路的主要部分及嵌放电枢绕组，由硅钢片迭压而成。
(2)电枢绕组由许多按一定规律联接的线圈组成。用来感应电动势和通过电流，是电路的主要部分。
换向器由许多彼此绝缘的换向片构成。
转轴电枢铁心与换向器等都固定在转轴上，通过转轴可以拖动生产机械。（5）风扇有冷却作用