直流電機PWM調(diào)速系統(tǒng)以AT89C52單片機為控制，由命令輸入模塊、LED顯示模塊及電機驅(qū)動模塊組成。采用帶中斷的式鍵盤作為命令的輸入，單片機在程序控制下，定時不斷給L298直流電機驅(qū)動芯片發(fā)送PWM波形，H型驅(qū)動電路完成電機正，反轉(zhuǎn)和急?？刂?；同時單片機不停的將PWM脈寬調(diào)制占空比送到LED數(shù)碼管完成實時顯示。一、變極對數(shù)調(diào)速方法：改變定子繞組的接紅方式來改變籠型電動機定子極對數(shù)達到調(diào)速。二、變頻調(diào)速方法：使用變頻器改變電動機定子電源的頻率，從而改變其同步轉(zhuǎn)速的調(diào)速方法。三、串級調(diào)速方法：串級調(diào)速是指繞線式電動機轉(zhuǎn)子回路中串入可調(diào)節(jié)的附加電勢來改變電動機的轉(zhuǎn)差，達到調(diào)速的目的。大部分轉(zhuǎn)差功率被串入的附加電勢所吸收，再利用產(chǎn)生附加的裝置，把吸收的轉(zhuǎn)差功率返回電網(wǎng)或轉(zhuǎn)換能量加以利用。根據(jù)轉(zhuǎn)差功率吸收利用方式，串級調(diào)速可分為電機串級調(diào)速、機械串級調(diào)速及晶閘管串級調(diào)速形式，多采用晶閘管串級調(diào)速。四、繞線式電動機轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速方法：線式異步電動機轉(zhuǎn)子串入附加電阻，使電動機的轉(zhuǎn)差率加大，電動機在較低的轉(zhuǎn)速下運行。串入的電阻越大，電動機的轉(zhuǎn)速越低。此方法設(shè)備簡單，控制方便，但轉(zhuǎn)差功率以發(fā)熱的形式消耗在電阻上。屬有級調(diào)速。誠鋮創(chuàng)惠，品質(zhì)永創(chuàng)新。濰坊直流電機電子調(diào)速電源廠家

改變KP與KI的數(shù)值無法完全消除速度的超調(diào)量。由于直流電機的速度給定值為一階躍信號，在階躍給定的作用下，由于給定信號變化得太突然，而直流電機的轉(zhuǎn)速響應得比較慢，在剛開始時給定速度與反饋速度差別太大，導致ST反應過度，在加速階段PI調(diào)節(jié)器蛻化為限幅器，輸出限幅值，電機以最大轉(zhuǎn)矩和比較大加速度進行加速，在Δun=ug-ufn比較小，在限幅范圍以內(nèi)，ST開始作PI調(diào)節(jié)時，速度已經(jīng)出現(xiàn)了超調(diào)。所以要減小或者消除超調(diào)量，可以從減小給定信號的變化速度入手，將階躍信號改為斜坡信號，使得給定信號的變化比較緩慢，不至于使得ST反應過度而出現(xiàn)超調(diào)，可以看出速度變化基本上沒有超調(diào)量，而且速度基本上同步速度給定信號。將速度給定信號改成斜坡信號之后也可以看出，ST反應比較平緩，電流調(diào)節(jié)器LT的輸出并沒有達到ST的限幅值30A，所以在整個速度調(diào)節(jié)的過程中，ST一直都在做PI調(diào)節(jié)，沒有成為限幅器，整個起動過程都處于速度、電流雙閉環(huán)的調(diào)節(jié)之中，剛開始轉(zhuǎn)矩沒有達到比較大，加速度也沒有達到比較大，避免了原來以階躍信號為給定時候的一段比較長時間以最大轉(zhuǎn)矩和比較大加速度加速的過程，可以避免速度出現(xiàn)超調(diào)。將Y軸放大之后，可以看出已經(jīng)消除了速度超調(diào)量。江南地區(qū)減速電機調(diào)速電源價格淄博誠鋮創(chuàng)惠電子有限公司——在客戶和行業(yè)中樹立了良好的企業(yè)形象。

限幅值的影響：改變速度調(diào)節(jié)器的限幅值，即改變電流調(diào)節(jié)器的比較大給定輸入信號，仿真得到波形如下，為限幅值為20A時的波形，為限幅值為40A時的波形?？梢钥闯?，在速度調(diào)節(jié)器的限幅值增大時，即增大了電流調(diào)節(jié)器的比較大給定輸入信號，當速度調(diào)節(jié)器輸出限幅值時，電流調(diào)節(jié)器的給定信號變大，經(jīng)電流閉環(huán)調(diào)節(jié)之后，直流電機的電樞電流變大，所以電機的比較大輸出轉(zhuǎn)矩變大，比較大加速度變大，在起動的加速階段加速得更快，所以轉(zhuǎn)速更快接近給定值，在限幅值為30A時加速了0.2s達到給定值，進入穩(wěn)定調(diào)節(jié)階段，在限幅值為40A時加速了0.15s就達到給定值。但是在確定限幅值的時候要考慮到直流電機電樞的電流耐受能力，防止過流使得電機過熱而損壞電樞繞組，也要考慮電機軸所能承受的最大力矩，防止電機發(fā)生機械損壞。但是限幅值也考慮電機軸上相應負載轉(zhuǎn)矩的大小，限幅值應該大于或等于電機的最大負載所要求的電流，否則會像一樣，由于給定值小于負載所要求的電流值，所以的負載加大之后，電機的轉(zhuǎn)速一直下降，導致ST的輸入信號Δun=ug-ufn一直變大，ST維持限幅值的輸出，經(jīng)過電流調(diào)節(jié)器LT的調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)電樞電流一直保持最大電流給定值，系統(tǒng)無法達到穩(wěn)態(tài)。

直接控制帶來的另外一個問題是，假設(shè)負載開始是靜止的，現(xiàn)在需要到達1000轉(zhuǎn)/分鐘的速度，如果直接控制假設(shè)電流是1A，那么電機可能需要緩慢的爬升才能到達1000轉(zhuǎn)/分鐘，而PID可以調(diào)節(jié)速度，甚至開始時的電流非常大，讓電機快速加速，等速度穩(wěn)定之后，電流再控制在1A左右調(diào)節(jié)，PID的實時響應非常好。目前工控領(lǐng)域的電機控制算法大部分都是采用二級串級PID，從位置控制到速度控制，再到電流控制。直流電動機的優(yōu)點：1調(diào)速范圍廣，易于平滑調(diào)節(jié)2過載、啟動、制動轉(zhuǎn)矩大3易于控制，可靠性高4調(diào)速時的能量損耗較小缺點：換向困難，維修比較麻煩，制造成本高（與相同功率的交流異步電機比較。應用：機床方面的應用：龍門刨床、導軌磨床、龍門銑床等設(shè)備的工作驅(qū)動電機，導軌磨床、鏜床、銑床等設(shè)備的主軸電機；軋鋼機、電車、電氣鐵道牽引、造紙、紡織拖動；直流發(fā)電機：用作電解、電鍍、電冶煉、充電、交流發(fā)電機勵磁等的直流電源。淄博誠鋮創(chuàng)惠電子有限公司，不斷提高產(chǎn)品的質(zhì)量。

直流電機的工作原理原理：任何電機的工作原理都是建立在電磁感應和電磁力這個基礎(chǔ)上。1、直流電機的工作原理工作原理：導體在磁場中運動時，導體中會感應出電勢e；e=B×l×v；B：磁密L：導體長度；V：導體與磁場的相對速度。正方向：用右手定則判斷。電勢e正方向表示電位升高的方向，與U相反。如果同一元件上e和U正方向相同時，e=-U。電磁感應原理的變形（變化的磁通產(chǎn)生感應電動勢）。直流電動機的工作原理圖。（1）構(gòu)成：磁場：圖中N和S是一對靜止的磁極，用以產(chǎn)生磁場，其磁感應強度沿圓周為正弦分布。勵磁繞組——容量較小的發(fā)電機是用永久磁鐵做磁極的。容量較大的發(fā)電機的磁場是由直流電流通過繞在磁極鐵心上的繞組產(chǎn)生的。用來形成N極和S極的繞組稱為勵磁繞組，勵磁繞組中的電流稱為勵磁電流If。電樞繞組：在N極和S極之間，有一個能繞軸旋轉(zhuǎn)的圓柱形鐵心，其上緊繞著一個線圈稱為電樞繞組(圖中只畫出一匝線圈)，電樞繞組中的電流稱為電樞電流Ia。換向器：電樞繞組兩端分別接在兩個相互絕緣而和繞組同軸旋轉(zhuǎn)的半圓形銅片——換向片上，組成一個換向器。換向器上壓著固定不動的炭質(zhì)電刷。電樞：鐵心、電樞繞組和換向器所組成的旋轉(zhuǎn)部分稱為電樞。淄博誠鋮創(chuàng)惠電子有限公司——只求品質(zhì)，共創(chuàng)佳績。濰坊直流電機電子調(diào)速電源廠家

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實現(xiàn)直流電機正反轉(zhuǎn)的方法有很多，其目的是改變電機的正負極電源輸入。下面介紹幾種方法：（1）若手動控制，可采用機械開關(guān)實現(xiàn)電機正反轉(zhuǎn)，一個雙刀雙擲開關(guān)就可以搞定，接線簡單，接線方法如下：當開關(guān)往上撥時，直流電機A極接VCC，B極接GND，電機正轉(zhuǎn)（反轉(zhuǎn)）；當開關(guān)往下?lián)軙r，直流電機B極接VCC，A極接GND，電機反轉(zhuǎn)（正轉(zhuǎn)）。（2）使用一個雙路的繼電器實現(xiàn)直流電機正反轉(zhuǎn)，其原理和方法1類似，其不同的是采用繼電器作為開關(guān)，可以實現(xiàn)編程自動控制。當繼電器不工作時，直流電機A極接VCC，B極接GND，電機正轉(zhuǎn)（反轉(zhuǎn)）；當繼電器接通時，直流電機B極接VCC，A極接GND，電機反轉(zhuǎn)（正轉(zhuǎn)）。濰坊直流電機電子調(diào)速電源廠家

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