直流电机调速原理

直流电机转速调节原理和实现方案直流电动机的转速n 和其他参量的关系可表示为式中 Ua电枢供电电压（ V）；Ia电枢电流（ A）；励磁磁通（ Wb）；Ra电枢回路总电阻（）；CE电势系数，p 为电磁对数， a 为电枢并联支路数， N 为导体数。可知调速方法：(1) 改变电枢回路总电阻 Ra；(2) 改变电枢供电电压 Ua；(3) 改变励磁 。由第二种方法知道， 直流电机转速与加在电机两端电压有关，故可选用单片机产生 PWM方波，经驱动电路放大后驱动电机旋转。PWM基本原理冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时， 其效果基本相同。冲量指窄脉冲的面积。效果基本相同是指环节的输出响应波形基本相同。 PWM（Pulse Width Modulat ion ）是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法， PWM控制为脉冲宽度调制，保持开关周期不变， 调制导通时间。 脉宽调速系统历史久远， 但缺乏高速大功率开关器件，未能及时在生产实际中推广应用。后来，由于大功率晶体管(GTR)，特别是 IGBT 功率器件，使直流电动机脉宽调速系统才获得迅猛发展。产生 PWM波形控制电机电压原理利用单片机 AD 转换器输出控制直流电机两端电压，来控制转速。可采用简单的比例调节器，其公式Y=Kp*e(t)e(t) 为偏差电压，即输入， Kp为比例系数， Y 为输出。比例调节是最简单最基本的方式，调节器的输出与输入成正比，与调节比例系数成正比。比例系数越大，动态性能大，调节作用好。采用比例积分调节器代替比例放大器后，可以使系统稳定且有足够的稳定裕量，但是比例调节存在问题，对于多数惯性环节，比例调节会引起自激震荡，而且其控制作用需要用偏差来维持，属于有静差调速系统，只能设法减少静差，无法从根本上消除静差。