直流风扇电机转速测量与PWM控制.doc

本课题是对直流电机PWM调速器设计的研究,主要实现对电动机的控制。因此在设计中,对直流调速的原理,直流调速控制方式以及调速特性,PWM基本原理及实现方式进行了全面的阐述。为实现系统的微机控制,在设计中,采用了STC89C51单片机作为整个控制系统的控制电路的核心部分,配以各种显示,驱动模块,实现对电动机的转速的显示和测量;由命令输入模块,光电隔离模块及H型驱动模块组成。采用带中断的独立式键盘作为命令的输入,单片机在程序的控制下,不断给光电隔离电路发送PWM波形,H型驱动电路完成电机的正反转控制。在设计中,采用PWM调速方式,通过改变PWM的占空比从而改变电动机的电枢电压,进而实现对电动机的调速。设计的整个控制系统,在硬件结构上采用了大量的集成电路模块,大大的简化了硬件电路,提高了系统的稳定性和可靠性,使整个系统的性能得到提高。目录摘要 11直流电机 42单片机的相关知识 83硬件电路的设计 164软件设计 195直流测速系统仿真 226结束语 24参考文献 24附1源程序代码 25附2原理图 。直流电机运行时静止不动的部分称为定子,定子的主要作用是产生磁场,由机座、主磁极、换向极、端盖、轴承和电刷装置等组成。运行时转动的部分称为转子,其主要作用是产生电磁转矩和感应电动势,是直流电机进行能量转换的枢纽,所以通常又称为电枢,由转轴、电枢铁心、电枢绕组、换向器和风扇等组成。,磁极N,S间装着一个可以转动的铁磁圆柱体,圆柱体的表面固定着线圈abcd。当线圈流过电流的时候,线圈受到电磁力的作用,产生旋转。根据左手定则可知,当流过线圈中电流改变方向时,线圈的受力方向也将改变,因此通过改变线圈电流的方向实现改变电机的方向。:在额定电流和电压下,电机的负载能力。额定电压Ue:长期运行的最高电压。额定电流Ie:长期运行的最大电流。额定转速n:单位时间里面电机转速的快慢。励磁电流If:施加到电极线圈上的电流。,最低可控转速对最高可控转速的比值,叫电机的调速比。,是指负载转矩在给定的范围里面变化所引起的速度的变化,它决定于机械特性的斜率。静差度(又称静差率)是指当电动机在一条机械特性上运行时,由理想空载到满载时的转速降落与理想空载转速n0的比值。用百分数表示,即,在一般的情况下,取额定转矩下的速度落差,,相邻两极速度变化的程度,用平滑系数表示,即式中和相邻两极,即i级与i-,在调速的过程中轴能够输出的功率和转矩。,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。,美国德克萨斯公司首次推出4位单片机TMS-1000,此后各个计算机公司竞相推出4位单片机。日本松下公司的MN1400系列。美国洛克威尔公司的PPS/1系列等。4位单片机的主要的应用的领域有:PC机的输入装置。电池的充电器,运动器材,带液晶显示器的音/视频产品控制器,一般家用电器的控制及遥控器,电子玩具,钟表,计算器,多功能电话等。,美国Intel公司首先推出8位微处理器80