公司新闻

直流电机控制电路集锦

所属分类:凤凰彩票平台新闻 发布时间:2019-07-13 09:26 作者:凤凰彩票_凤凰彩票 文章来源:凤凰彩票平台

  按:直流电机正在家用电器、电子仪器开发、电子玩具、录相机及百般主动局限中都有平凡的操纵。但对它的运用和局限,许众读者还不谙习,并且其时间原料亦难于查找。直流电机局限电途集锦,将使读者“得来全不费工夫”!

  正在今世电子产物中,主动局限体系,电子仪器开发、家用电器、电子玩具等等方面,直流电机都获得了平凡的操纵。众人谙习的灌音机、电唱机、录相机、电子揣测机等,都不行欠缺直流电机。因而直流电机的局限是一门很适用的时间。本文将详明先容百般直流电机的局限时间。

  小编有几句话必要分析:本文实质对比翔实完好,但缺憾的是原稿的印刷质料和画图确凿很差,只管选取了许众要领,有些图仍恐怕看不太明白。

  第一类为有几相绕组的步进电机。这些步进电机,外加合意的序列脉冲,可使主轴转动一个稹密的角度(平日正在1.8°--7.5°之间)。只须施加适当的脉冲序列,电机可能遵守人们的预订的速率或倾向举办联贯的转动。

  步进电机用微照料器或专用步进电机驱动集成电途,很容易告终局限。比方常用的SAAl027或SAAl024专用步进电机局限电途。

  步进电机平凡用于必要角度转动正确计量的地方。比方:机械人手臂的运动,高级字轮的字符选拔,揣测机驱动器的磁头局限,打印机的字头局限等,都要用到步进电机。

  第二类为永磁式换流器直流电机,它的安排很纯粹,但运用极为平凡。当外加额定直流电压时,转速简直相当。这类电机用于灌音机、录相机、唱机或激光唱机等固定转速的机械或开发中。也用于变速畛域很宽的驱动安装,比方:小型电钻、模子火车、电子玩具等。正在这些操纵中,它借助于电子局限电途的效力,使电机功效大大增强。

  第三类是所谓的伺服电机,伺服电机是主动安装中的实践元件,它的最大特色是可控。正在有局限信号时,伺服电机就转动,且转速巨细正比于局限电压的巨细,除去局限信号电压后,伺服电机就当即终了转动。伺服电机操纵甚广,简直悉数的主动局限体系中都必要用到。比方测速电机,它的输出正比于电机的速率;或者齿轮盒驱动电位器机构,它的输出正比于电位器挪动的位子.当这类电机与合意的功率局限反应环配应时,它的速率可能与外部振荡器频率正确锁定,或与外部位移局限旋钮举办锁定。

  唱机或激光唱机的转盘常用伺服电机。天线转动体系,遥控模子飞机和舰船也都要用到伺服电机。

  最终一类为两相低电压调换电机。这类电机平日是直流电源供应一个低频振荡器,然后再用低频低压的调换去驱动电机。这类电机偶然也用正在转盘驱动机构中。

  步进电机有两种基础的形状:可变磁阻型和混和型。步进电机的基础处事道理,连接图1的机合示企图举办叙说。

  图1是一种四相可变磁阻型的步进电机机合示企图。这种电机定子上有八个凸齿,每一个齿上有一个线圈。线圈绕组的衔尾形式,是对称齿上的两个线圈举办反相衔尾,如图中所示。八个齿组成四对,因而称为四相步进电机。

  它的处事进程是如许的:当有一相绕组被引发时,磁通从正相齿,过程软铁芯的转子,并以最短的途径流向负相齿,而其他六个凸齿并无磁通。为使磁通途径最短,正在磁场力的效力下,转子被强迫挪动,使比来的一对齿与被引发的一相瞄准。正在图1(a)中A相是被引发,转子上大箭头所指向的谁人齿,与正向的A齿瞄准。从这个位子再对B相举办引发,如图1中的(b),转子向反时针转过15°。如果D相被引发,如图1中的(c),则转子为顺时针转过15°。下一步是C 相被引发。由于C相有两种恐怕性:A—B—C—D或A—D—C—B。一种为反时针转动;另一种为顺时针转动。但每步都使转子转动15°。电机步长(步距角)是步进电机的重要本能目标之一,差异的操纵园地,对步长巨细的央求差异。调度局限绕组数(相数)或极数(转子齿数),可能调度步长的巨细。它们之间的互合系系,可由下式揣测:

  式中:Lθ为步长;P为相数;N为转子齿数。正在图1中,步长为15°,展现电机转一圈必要24步。

  正在本质操纵中,最流通的依旧混和型的步进电机。但处事道理与图1所示的可变磁阻型同步电机相似。但机合上稍有差异。比方它的转子嵌有永磁铁。引发磁通平行于X轴。大凡来说,这类电机具有四相绕组,有八个独立的引线a所示。或者接成两个三端形状,如图2b所示。每相用双极性晶体管驱动,而且衔尾的极性要无误。

  图3所示的电途为四相混和型步进电机晶体管驱动电途的基础形式。它的驱动电压是固定的。外1列出了整体步进开合的逻辑时序。

  值得小心的是,电机步进为1—2—3—4的纪律。正在同暂光阴,有两相被引发。然而1相和2相,3相和4相绝对不行同时引发。

  四相混和型步进电机,有一特色很有效处。它可能用半步形式驱动。便是说,正在某暂光阴,步进角仅进步一半。用单个混杂或用双向开合即可告终,这种逻辑时序由外2列出。

  四相混和型步进电机,也能处事于比额定电压高的情状。这可能用串联电阻举办降压。由于1相和2相,3相和4相是不会同时处事的,因而每对仅一个降压电阻,串接正在图3中的X和Y点之间。是以额定电压为6V的步进电机,就可能处事正在12V的电源下。这时需串一个6W、6Ω的电阻。

  图21为两相电机驱动器电途。这个电途能驱动8欧两相电机。每个绕组可达3瓦。频率正在45Hz到65Hz。集成电途选用LM377双途3瓦音频功率放大器作驱动。电源用正负11V。

  电途处事道理。集成电途的左半部门接成文氏桥振荡器,频率可调由RV1安排,频率可变畛域45Hz—65Hz。振幅安排由RV2局限,灯胆LP1作巩固振幅用。IC1a的输出一起直接馈赠电机的一相绕组。集成电途的另一半IC1b是动作85移相器用。C6、R6是85移相器。然而正在60HZ时要乘以一个十倍的衰减因子,因而IC1b要乘以十倍的增益。电途巩固性经去耦搜集C3—R4—R5,C4和C5担保。电机绕组与C8、C9所构成的谐振回途,调谐到中心频率值(55Hz)。

  伺服电机是一种守旧的电机。它是主动安装的实践元件。伺服电机的最大特色是可控。正在有局限信号时,伺服电机就转动,且转速巨细正比于局限电压的巨细。去掉局限电压后,伺服电机就当即终了转动。伺服电机的操纵甚广,简直悉数的主动局限体系都必要用到。正在家电产物中,比方录相机、激光唱机等都是不行欠缺的主要构成部门。

  图22示出了伺服电机的最纯粹的操纵。电位器RV1由伺服电机策动。电机可选用电流不赶过700mA,电压为12~24V的任一种伺服电机。图中RV1 和RV2是接成惠斯登(Wheatstone)电桥。集成电途LM378是双途4瓦功率放大器,也以桥接形式组成电机驱动差分放大器。

  当RV2的轻易变更,都将捣乱电桥的平均,使RV1—RV2之间形成一差分电压,而且加以放大后送至电机。电机将转动,拖动电位器RV1到新的位子,使电桥从头到达新的平均。因而说,RV1是跟踪了RV2的运动。

  图23是用方块图形状,画出了测速传感器伺服电机体系,能用作唱机转盘稹密速率局限的道理图。电机用守旧的皮带机构驱动转盘。转盘的边际,用等间隔反射条则图形机合。用光电测速计举办监督和检测。光电测速计的输出信号正比于转盘的转速。把光电测速计输出信号的相位和频率,与圭表振荡器的相位和频率举办对比,用它的差错信号局限电机驱动电途。是以,转盘的转速就正确地维系正在额定转速上。额定转速的换档,可由操作开合局限。这些局限电途,已有厂家做成专用的集成电途。

  伺服电机的最好类型之一,是用数字比例遥控体系。本质上这些安装是由三部份构成:采用集成电途、伺服电机、减速齿轮盒电位器机构。图24是这种体系的方块图。电途的驱动输入,是用周期为15ms而脉冲宽度为1~2ms的脉冲信号驱动。输入脉冲的宽度,局限伺服呆滞输出的位子。比方:1ms脉宽,位子正在最左边;1.5ms正在中是位子,2ms正在最右边的位子。

  每一个输入脉冲分三途同时传送。一起触发1.5ms脉宽的固定脉冲爆发器。一起输入触发脉冲爆发器,第三途送入脉宽对比电途。用齿轮盒输出至RV1,局限可变宽度的脉冲爆发器。这三种脉冲同时送到脉宽对比器后,一起确定电机驱动电途的倾向。另一起送给脉宽扩展器,以局限伺服电机的速率,使得RV1速速驱动呆滞位子输出随从输入脉宽的任何变更。

  上述伺服电机型常用于众途遥控体系。图25示出了四途数字比例局限体系的波形图。

  从图中可能看出是串行数据输入,过程译码器分出各途的局限信号。每一帧包括4ms的同步脉冲,紧接正在后面的是四途可变宽度(1~2ms)纪律的“途”脉冲。译码器将四途脉冲变换为并行形状,就能用于局限伺服电机。

  数字伺服电机局限单位,可能买到现成的集成电途。比方ZN409CE或NE544N型伺服电机放大器集成电途。图26和图27示出了这两种集成电途的类型操纵。

  图中元件值实用于输入脉冲宽度为1~2ms,帧脉冲宽度大约为18ms的情状。

  图28是实用上述伺服电机型的通用测试电途。伺服电源电池平日为5V。输入脉冲经圭表的伺服插座送到伺服电途。帧脉冲的宽度为13—28ms;用RV1安排局限。RV2安排局限脉冲宽度正在1—2ms之间。用RV4微调中心值为1.5ms.输出电平由RV3举办安排。

  两个集成电途为时基电途CMOS7555型,电源电压可能低到3V照旧处事。IC1为无稳众谐振荡器,形成帧光阴脉冲,它的输出触发IC2。而IC2是一个单稳电途,形成输出测试脉冲。

  四相步进电机可用几种专用的集成电途驱动器,SAAl027是个中常用的一种,它的特色是处事电压畛域宽9.5V~18V;输出驱动电流大,可达500mA。它适互助四相全步步进电机的局限。图4是SAAl027的外形和引脚功效图。图5(下面↓)是它的内部道理方块图及基础操纵。

  本质上,集成电途有三途缓冲输入,每一个缓冲输入都局限一个二位(四形态)的同步可逆计数器。它的输出送到一个编码变换器。然后用四途输出,去局限输出级的四个晶体管。输出级以集电极开途形式处事。电机的绕组线圈串入集电极。为预防反向电动势损坏晶体管,正在绕组的两头并联一反向二极管。

  要特地小心的是:集成电途13脚和12脚是流过大电流的引脚。而14脚和5脚流过小电流。正在运用时5脚和12脚都要接地。平日正12V直接接到13脚,然后经 R1—C1去耦电途接到14脚。正电压也必需经Rx送到4脚。Rx的效力是裁夺四个晶体管的最大输出驱动电流的容量。Rx的巨细可由下式揣测;

  式中E为电源电压,I为所生机的电机最大相电流。当用12V时,Rx值取420Ω、180Ω或78Ω)时,最大输出电流辞别为100mA、200mA、或350mA。

  SAA1027集成电途有三个输入局限端:计数、形式和复位。复位端平日是高电平。计数器每次从低电平到高电平的跳变,将使集成电途调度形态。整体的处事形态已由外3列出。

  正在任何工夫,每隔四步时序反复一次。然而复位端为低电平日,可能复位到开始形态。

  当形式局限输入端为低电平日,正在一个倾向上(平日为顺时针转动)纪律反复。反之,形式局限端为高电平日,则正在另一个倾向上(反时针转动)纪律反复。

  这个电途用于混和型四相步进电机,额定电流可达300mA。电机可用SW3举办手工的单步试验,或者用SW2经555/7555无稳振荡器举办主动步进的试验。SW4可局限电机的倾向。SW5用于复位局限试验。

  用SW1和RV1电位器,可使无稳电途的处事速率能正在很宽的畛域内变更。置位1档时为低速局限,频率畛域从5Hz—68Hz。SW2正在2当和3档时,振荡频率辞别为第1档的10倍和100倍。总的速率局限畛域从6—8500转/分。

  揣测机或微照料器的输出端口,平日终端驱动电压低于1V时,动作逻辑0形态;而高于3.5V时,动作逻辑1形态。这种逻辑称为正逻辑。然而图7中电途与上述相反。是以,步进电机输入端从高电平向低电平转换时,处事形态调度。复位端用高电平复位。形式输入端为低电平日,电机正转;而高电平日,电机反转。

  借使生机把电流扩展5A,则采用图8中的两个电途。步进电机的每相都必要外加驱动电途,一个四相步进电机,必要扩展四个如许的附加电途。图8(a))的电途用于驱动电途,一个四相步进电机,必要扩展四个如许的附加电途。图8(a)的电途用于驱动四个十足独立的绕组。图8(b)的电途用于绕组具有大家点步进电机。D1和D2的效力是预防电机的反电动势损坏输出级晶体管。

      凤凰彩票,凤凰彩票官网