直流电机1.脉宽调制调速的原理与方法:1)原理:PWM的基本原理是通过输出一个很高频率的0/1信号,其中1的比例为δ(也叫做占空比),在 积分元件的作用下,使得总的效果相当于输出δ×A(A为高电平电压)的电压。通过改变占空比就可以调整输出电压,从而达到模拟输出并控制电机转速的效果。2)PWM的应用:在本实验中主要应用脉宽调制调速控制电压调制,从而控制直流电机转速;此外,还可以应用在频率调制等,如应用在蜂鸣器等。2.中断原理1)外部中断:采用边沿触发方式(当管脚INTO有由高电平变为低电平的过程,便认为有中断请求,EX0向置高电平,向CPU发出中断请求)电机转速就是一秒钟之内INT0的中断个数,电机每转动一次,与之相连的偏心轮将遮挡光电对管一次,因此会产生一个脉冲,送到INT0。淄博诚铖创惠电子有限公司——具备雄厚的实力和丰富的实践经验。福建直流电机调速电源厂家
电流调节器改用 PI调节器:将电流滞环控制器改为电流PI调节器,PI调节器输出为电枢电压给定信号,不能直接作为GTO的驱动信号,需要经过脉宽调制输出一个PWM波再作为GTO的门极电压,控制其通断,所以在电流PI调节器的后面增加一个比较器,输入信号为电流PI调节器的输出与三角载波信号,当LT输出电压高于三角波电压时,输出高电平,GTO触发导通,否则输出低电平,GTO关断,从而形成占空比与LT输出信号成正比的PWM波作为电枢电压,实现电机的调速功能。示波器 Scpoe1显示的波形,由上而下分别为三角载波、电流调节器 LT的输出信号、经比较之后输出的 PWM信号的波形。三角载波信号的频率为 10kHz,所以 GTO的开关频率也为 10kHz。山东直流调速电源淄博诚铖创惠电子有限公司,得到市场的一致认可。
速度无超调:要做到速度无超调,主要的措施就是改变速度PI调节器的参数。增大KP,可以使得系统的响应速度变高,提高系统的动态性能,从而使得系统的惯性减小,超调量减小,所以使KP变大。改变ST的参数KP,使其为原来的10倍即KP=16,以起动时的给定 120rad/s为例,可以看出,速度的变化已经大为改善,基本上看不到超调,但是将 Y轴放大之后,可以看到,速度仍然有小的超调量,比较大速度达到了 121.5rad/s,超调量为 1.5rad/s。由于 PI调节器积分项的存在,使得系统的惯性变大,容易振荡和出现超调,为了使速度超调量减小,可以减小 ST的积分系数 Ki,减小系统的惯性。改变 ST参数 Ki,使其减小为原来的十分之一,即 Ki=1.6。
直接控制带来的另外一个问题是,假设负载开始是静止的,现在需要到达1000转/分钟的速度,如果直接控制假设电流是1A,那么电机可能需要缓慢的爬升才能到达1000转/分钟,而PID可以调节速度,甚至开始时的电流非常大,让电机快速加速,等速度稳定之后,电流再控制在1A左右调节,PID的实时响应非常好。目前工控领域的电机控制算法大部分都是采用二级串级PID,从位置控制到速度控制, 再到电流控制。直流电动机的优点:1调速范围广,易于平滑调节2过载、启动、制动转矩大3易于控制,可靠性高4调速时的能量损耗较小缺点:换向困难,维修比较麻烦,制造成本高(与相同功率的交流异步电机比较。应用:机床方面的应用:龙门刨床、导轨磨床、龙门铣床等设备的工作驱动电机,导轨磨床、镗床、铣床等设备的主轴电机;轧钢机、电车、电气铁道牵引、造纸、纺织拖动;直流发电机:用作电解、电镀、电冶炼、充电、交流发电机励磁等的直流电源。我们实现你的需求——诚铖创惠。
积分系数Ki的影响:改变速度PI调节器的积分系数Ki,分别进行仿真,得到波形如下,图17为Ki=0.16时的波形,图18为Ki=8时的电压波形,图19为Ki=32时的电压波形,图20为Ki=100时的电压波形。可以看出,Ki太小的时候,积分作用比较弱,稳态误差减小得比较慢,Ki=8时,转速在1.8s时达到稳定,消除稳态误差,Ki=16时,转速在1.75s的时候就达到了稳定,Ki=32时,转速在1.7s的时候就达到了稳定。如果Ki过小,可能会导致稳态误差难以消除,Ki=0.16时,达到稳态时,转速只有150rad/s,有10rad/s的稳态误差。但是Ki太大会导致系统容易振荡而使得系统不稳定,Ki=8或16时,系统没有振荡现象,Ki=32时系统已经出现振荡,在Ki=100时振荡很明显,所以Ki也不是越大越好。淄博诚铖创惠电子有限公司,您的满意就是对我们的支持。德州齿轮电机调速电源批发
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电磁调速。只用于滑差电机。通过改变励磁线圈的电流无极平滑调速,机构简单,但控制功率较小。不宜长期低速运行。变压调速适合于直流电机,以及专门的调速交流电机(如实心转子电机)。变频调速尤其适合于交流电机,包括同步和异步电机。即使在实心转子电机上,技术效果仍然优于变压调速,但成本高了。直流电机是种调速性能好、维修比较便宜、过载能力较强,受电磁干扰影响小,但是制造比较贵,有碳刷、靠性低、寿命短、保养维护工作量大的电机设备。福建直流电机调速电源厂家
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