mos管驱动直流电机.doc

------------------------------------------------------------------------------------------------ —————————————————————————————————————— MOS 管驱动直流电机直流电机驱动课程设计题目: MOS 管电机驱动设计摘要直流电动机具有优良的调速特性, 调速平滑, 方便, 调速范围广, 过载能力大,能承受频繁的冲击负载,可实现频繁的无级快速起动、制动和反转;能满足生产过程中自动化系统各种不同的特殊运行要求。本文介绍了直流电机驱动控制装置( H 桥驱动)的设计与制作, 系统采用分立元件搭建 H 桥驱动电路, PWM 调速信号由单片机提供, 信号与 H 桥驱动电路之间采用光电耦合器隔离, 电机的驱动运转控制由 PLC 可编程逻辑控制器实现。关键词:直流电动机, H 桥驱动, PWM 目录一、直流电机概述......................................... 4 二、直流电机驱动控制..................................... 6 三、直流电机驱动硬件设计................................. 8 四、直流电机驱动软件设计................................. 9 五、程序代码....... ..................................... 12 六、参考文献............................................ 18 一、概述 19 世纪 70 年代前后相继诞生了直流电动机和交流电动机, 从此------------------------------------------------------------------------------------------------ ——————————————————————————————————————人类社会进入了以电动机为动力设备的时代。以电动机作为动力机械, 为人类社会的发展和进步、工业生产的现代化起到了巨大的推动作用。在用电系统中, 电动机作为主要的动力设备而广泛地应用于工农业生产、国防、科技及社会生活等各个方面。电动机负荷约占总发电量的 70 %,成为用电量最多的电气设备。对电动机的控制可分为简单控制和复杂控制两种。简单控制对电动机进行启动、制动、正反转控制和顺序控制。这类控制可通过继电器、可编程控制器和开关元件来实现。复杂控制是对电动机的转速、转角、转矩、电压、电流等物理量进行控制, 而且有时往往需要非常精确的控制。以前对电动机的简单控制应用较多, 但是, 随着现代化步伐的迈进, 人们对自动化的需求越来越高, 使电动机的复杂控制变成主流, 其应用领域极其广泛。电动机控制技术的发展得力于微电子技术、电力电子技术、传感器技术、永磁材料技术、自动控制技术、微机应用技术的最新发展成就。正是这些技术的进步, 使电动机控制技术在近二十多年内发生了翻天覆地的变化。其中电动机控制部分已由模拟控制让位给以单片机为主的微处理器控制, 形成数字与模拟的混合控制系统和纯数字控制系统的应用, 并向全数字控制系统的方向快速发展。电动机驱动部分所用的功率器件经历了几次更新换代, 目前开关速度更快, 控制更容易的全控型功率器件 MOSFE 和 TIGBT 成为主流。功率器件控制条件的变化和微电子技术的应用也使新型的电动机控制方法能够得以实现。脉宽调制控制方法( PWM 和 SPWM ), 变频技术在直流调速和交------------------------------------------------------------------------------------------------ ——————————————————————————————————————流调速中获得了广泛的应用。永磁材料技术的突破与微电子技术的结合又产生了一批新型的电动机, 如永磁直流电动机、交流伺服电动机, 开关磁阻电动机、超声波电动机、专为变频调速设计的交流电动机等。直流电动机是人类最早发明和应用的一种电机。与交流电机相比,直流电动机因结构复杂、维护困难、价格较贵等去诶按制约了它的发展, 应用不如交流电机广泛。但由于直流电动机具有优良的起动、调速和制动性能,因此在工业领域中仍再有一席之地。二、直流电机驱动控制概述直流电机调速方法通常有机械的、电气的、液压的、气动的几种, 仅就机械与电气调速方法而言, 也可采用电气与机械配合的方法来实现速度的调节。电气调速有许多优点, 如可简化机械变速机构, 提高传动效率, 操