直流电动机的控制电路

实验题目类型：设计型《电机与拖动》实验报告实验题目名称：直流电动机启动、调速控制电路实验室名称：电机及自动控制实验组号：X组指导教师：XXX报告人：XXX 学号：XXXXXXXXX 实验地点：XXXX 实验时间：20XX年XX月X日指导教师评阅意见与成绩评定一、实验目的掌握直流电动机电枢电路串电阻起动的方法；掌握直流电动机改变电枢电阻调速的方法；掌握直流电动机的制动方法；二、实验仪器和设备验内容（1）电动机数据和主要实验设备的技术数据四、实验原理直流电动机的起动：包括降低电枢电压起动与增加电枢电阻起动，降低电枢电压起动需要有可调节电压的专用直流电源给电动机的电枢电路供电，优点是起动平稳，起动过程中能量损耗小，缺点是初期投资较大；增加电枢电阻起动有有级（电机额定功率较小）、无极（电机额定功率较大）之分。

是在起动之前将变阻器调到最大，再接通电源，随着转速的升高逐渐减小电阻到零。

直流电动机的调速：改变Ra、Ua和∅中的任意一个使转子转速发生变化。

直流电动机的制动：使直流电动机停止转动。

制动方式有能耗制动：制动时电源断开，立即与电阻相连，使电机处于发电状态，将动能转化成电能消耗在电路内。

反接制动：制动时让E与Ua的作用方向一致，共同产生电流使电动机转换的电能与输入电能一起消耗在电路中。

回馈制动：制动时电机的转速大于理想空转，电机处于发电状态，将动能转换成电能回馈给电网。

五、实验内容（一）、实验报告经指导教师审阅批准后方可进入实验室实验（二）、将本次实验所需的仪器设备放置于工作台上并检查其是否正常运行，检验正常后将所需型号和技术数据填入到相应的表内（若是在检验中发现问题要及时调换器件）（三）、按实验前准备的实验步骤实验直流电动机的起动1、取来本次试验所用器件挂置在实验工作台上2、在试验台无电的前提下，按照实验原理图接线3、请老师查看接线，待老师检查所接线路无误、批准后执行以下操作4、用万用表检查线路的通断（三相可调变阻器），检查无误后方可通电5、按动电源总开关，将电源控制屏上的直流电压调制220V左右6、按下“启动”按钮，便接通了直流电源7、搬动励磁、电枢电源按钮，直流电机启动8、逐渐减少R1阻值，电动机达到额定转速（也可通过调节R1来进行调速）9、搬动励磁电源按钮，直流电机能耗制动停车，收线，整理试验台R2直流电动机的起动、调速、制动原理图直流电动机的起动、调速、制动接线图若在实验中发现问题及时的找出问题的原因，排查问题后方可继续进行试验三相可调变阻器的检查：将其与直流电源接通，串入直流电流表，并入直流电压表。

直流电动机控制电路一、直流电动机的启动1.并励直流电动机的启动并励直流电动机的启动控制电路如图1-15所示。

图中，KA1是过电流继电器，作直流电动机的短路和过载保护。

KA2欠电流继电器，作励磁绕组的失磁保护。

启动时先合上电源开关QS，励磁绕组获电励磁，欠电流继电器KA2线圈获电，KA2常开触点闭合，控制电路通电；此时时间继电器KT线圈获电，KT常闭触点瞬时断开。

然后按下启动按钮SB2，接触器KM1线圈获电，KM1主触点闭合，电动机串电阻器R启动；KM1的常闭触点断开，KT线圈断电，KT常闭触点延时闭合，接触器KM2线圈获电，KM2主触点闭合将电阻器R短接，电动机在全压下运行。

2. 他励直流电动机的启动（见图1-16）图1-15 并励直流电动机启动控制电路图1-16 他励直流电动机启动控制电路3. 串励直流电动机的启动（见图1-17）图1-17 串励直流电动机启动控制电路请注意，串励直流电动机不允许空载启动，否则，电动机的高速旋转，会使电枢受到极大的离心力作用而损坏，因此，串励直流电动机一般在带有20%~25%负载的情况下启动。

二、直流电动机的正、反转1.电枢反接法这种方法是改变电枢电流的方向，使电动机反转。

并励直流电动机的正、反转控制电路如图1-18所示。

启动时按下启动按钮SB2，接触器KM1线圈获电，KM1常开触点闭合，电动机正转。

若要反转，则需先按下SB1，使KM1断电，KM1连锁常闭触点闭合。

这时再按下反转按钮SB3，接触器KM2线圈获电，KM2常开触点闭合，使电枢电流反向，电动机反转。

2.磁场反接法这种方法是改变磁场方向（即励磁电流的方向）使电动机反转。

此法常用于串励电动机，因为串励电动机电枢绕组两端的电压很高，而励磁绕组两端的电压很低，反转较容易，其控制电路如图1-19所示。

其工作原理同上例相似，请自己分析。

图1-18并励直流电动机正,反转控制电路图1-19串励电动机正,反转控制电路三、直流电动机的制动在实际生产中有时要求机械能迅速停转，这就要求直流电动机可以制动。

4种直流电机控制电路详解，含图含公式，直观又细致，不懂都难！旺材电机与电控2小时前私信“干货”二字，即可领取138G伺服与机器人专属及电控资料！直流电机在家用电器、电子仪器设备、电子玩具、录相机及各种自动控制中都有广泛的应用。

但对它的使用和控制，很多读者还不熟悉，而且其技术资料亦难于查找。

直流电机控制电路集锦，将使读者“得来全不费功夫”!在现代电子产品中，自动控制系统，电子仪器设备、家用电器、电子玩具等等方面，直流电机都得到了广泛的应用。

大家熟悉的录音机、电唱机、录相机、电子计算机等，都不能缺少直流电机。

所以直流电机的控制是一门很实用的技术。

本文将详细介绍各种直流电机的控制技术。

直流电机，大体上可分为四类：第一类为有几相绕组的步进电机。

这些步进电机，外加适当的序列脉冲，可使主轴转动一个精密的角度(通常在1.8°--7.5°之间)。

只要施加合适的脉冲序列，电机可以按照人们的预定的速度或方向进行连续的转动。

步进电机用微处理器或专用步进电机驱动集成电路，很容易实现控制。

例如常用的S A A l027或S A A l024专用步进电机控制电路。

步进电机广泛用于需要角度转动精确计量的地方。

例如：机器人手臂的运动，高级字轮的字符选择，计算机驱动器的磁头控制，打印机的字头控制等，都要用到步进电机。

第二类为永磁式换流器直流电机，它的设计很简单，但使用极为广泛。

当外加额定直流电压时，转速几乎相等。

这类电机用于录音机、录相机、唱机或激光唱机等固定转速的机器或设备中。

也用于变速范围很宽的驱动装置，例如：小型电钻、模型火车、电子玩具等。

在这些应用中，它借助于电子控制电路的作用，使电机功能大大加强。

第三类是所谓的伺服电机，伺服电机是自动装置中的执行元件，它的最大特点是可控。

在有控制信号时，伺服电机就转动，且转速大小正比于控制电压的大小，除去控制信号电压后，伺服电机就立即停止转动。

伺服电机应用甚广，几乎所有的自动控制系统中都需要用到。

汽车直流启动电动机正反转控制器硬件电路设计一、引言直流电动机广泛应用于汽车领域，而其正反转控制是实现汽车启动、停止以及转向等功能的基础。

本文将详细介绍汽车直流启动电动机正反转控制器硬件电路设计的相关内容。

二、背景知识2.1 直流电动机工作原理直流电动机的工作原理是基于电磁感应现象，通过电流在磁场中产生力矩，从而驱动电动机转动。

其正反转即通过改变电流的方向和大小来实现。

2.2 控制器的功能汽车直流启动电动机正反转控制器是电动机驱动的核心部件之一，其作用主要有以下几个方面：1.实现电动机的正反转控制；2.控制电动机的启动、停止；3.调节电动机的转速；4.检测电动机的工作状态和保护电动机。

三、汽车直流启动电动机正反转控制器硬件电路设计方案3.1 控制器整体设计思路汽车直流启动电动机正反转控制器主要由以下模块组成：1.信号输入模块：负责接收外部信号，包括启动、停止、转向等信号；2.电源模块：为各个模块提供电源；3.信号处理模块：对输入信号进行处理，生成相应的控制信号；4.驱动电路模块：根据控制信号驱动电动机；5.保护模块：监测电动机的运行状态，当出现异常情况时进行保护。

3.2 信号输入模块设计信号输入模块主要包括启动、停止和转向信号的接收。

这些信号可以通过按钮、踏板等方式产生。

接收到信号后，经过滤波和放大等处理，送至信号处理模块。

3.3 电源模块设计电源模块负责为各个模块提供稳定的电源。

一般情况下，汽车的电池可以用作电源，并通过电源管理电路进行稳压和滤波等处理，以确保各模块正常工作。

3.4 信号处理模块设计信号处理模块主要对输入信号进行处理，生成相应的控制信号。

例如，当接收到启动信号时，信号处理模块将对应的控制信号发送至驱动电路模块，从而驱动电动机启动。

3.5 驱动电路模块设计驱动电路模块负责根据信号处理模块的控制信号，对电动机进行控制。

一般情况下，采用功率晶体管作为开关元件，通过控制其导通和关闭，实现电动机的正反转控制。

直流电机控制原理图
直流电机是一种常见的电动机，它通过直流电源驱动，能够将
电能转换为机械能，广泛应用于工业生产、交通运输、家用电器等
领域。

直流电机的控制原理图是直流电机控制系统的重要组成部分，它能够帮助我们了解直流电机的工作原理和控制方式，本文将介绍
直流电机控制原理图的相关知识。

首先，直流电机控制原理图包括直流电机、电源、控制器等组件。

直流电机通常由定子、转子、碳刷、电枢等部分组成，电源为
直流电源，控制器则是用来控制电机运行的设备。

在直流电机控制
原理图中，这些组件通过电气连线连接在一起，形成一个完整的控
制系统。

在直流电机控制原理图中，电源为直流电源，它可以是电池、
直流发电机、直流稳压电源等。

电源的电压和电流大小将直接影响
到直流电机的运行性能，因此在设计直流电机控制系统时，需要根
据实际需要选择合适的电源。

控制器是直流电机控制系统中的关键部件，它可以根据外部输
入信号控制电机的启停、正反转、速度调节等功能。

常见的直流电
机控制器有直流调速器、直流电机驱动器、直流电机控制板等，它们可以根据具体的控制要求选择使用。

在直流电机控制原理图中，还会包括一些辅助元件，如限流电阻、过载保护器、电流传感器等。

这些辅助元件能够提高电机控制系统的稳定性和安全性，保护电机免受过载、短路等异常情况的影响。

总的来说，直流电机控制原理图是直流电机控制系统的重要组成部分，它通过电气连线将直流电机、电源、控制器等组件连接在一起，形成一个完整的控制系统。

掌握直流电机控制原理图的相关知识，能够帮助我们更好地理解直流电机的工作原理和控制方式，为实际应用提供参考和指导。

最全直流电机工作原理与控制电路解析（无刷+有刷+伺服+步进）直流电动机是连续的执行器，可将电能转换为（机械）能。

直流电动机通过产生连续的角旋转来实现此目的，该角旋转可用于旋转泵，风扇，压缩机，车轮等。

与传统的旋转直流电动机一样，也可以使用线性电动机，它们能够产生连续的衬套运动。

基本上有三种类型的常规电动机可用：AC 型电动机，（DC）型电动机和步进电动机。

典型的小型直流电动机交流电动机通常用于高功率的单相或多相（工业）应用中，需要恒定的旋转扭矩和速度来控制大负载，例如风扇或泵。

在本（教程）中，我们仅介绍简单的轻型直流电动机和步进电动机，这些电动机用于许多不同类型的（电子），位置控制，微处理器，（PI）C和（机器人）类型的电路中。

基本直流电动机该直流电动机或直流电动机，以给它的完整的标题，是用于产生连续运动和旋转，其速度可以容易地控制，从而使它们适合于应用中使用是速度控制，伺服控制类型的最常用的致动器，和/或需要定位。

直流电动机由两部分组成，“定子”是固定部分，而“转子”是旋转部分。

结果是基本上可以使用三种类型的直流电动机。

有刷（电机）–这种类型的电机通过使（电流）流经换向器和碳刷组件而在绕线转子(旋转的零件)中产生磁场，因此称为“有刷”。

定子(静止部分)的磁场是通过使用绕制的定子励磁绕组或永磁体产生的。

通常，有刷直流电动机便宜，体积小且易于控制。

无刷电动机–这种电动机通过使用附着在其上的永磁体在转子中产生磁场，并通过电子方式实现换向。

它们通常比常规的有刷型直流电动机更小，但价格更高，因为它们在定子中使用“霍尔效应”开关来产生所需的定子磁场旋转顺序，但是它们具有更好的转矩/速度特性，效率更高且使用寿命更长比同等拉丝类型。

伺服电动机–这种电动机基本上是一种有刷直流电动机，带有某种形式的位置反馈控制连接到转子轴。

它们连接到PWM型控制器并由其控制，主要用于位置（控制系统）和无线电控制模型。

普通的直流电动机具有几乎线性的特性，其旋转速度取决于所施加的直流电压，输出转矩则取决于流经电动机绕组的电流。

直流电机控制器原理图直流电机控制器是指控制直流电机运行的设备，其主要作用是根据外部输入信号来控制电机的启动、停止、正反转以及调速等功能。

直流电机控制器原理图是直流电机控制系统的核心部分，通过原理图可以清晰地了解控制器的工作原理和电路结构，有利于工程师们进行系统设计和故障排查。

一般来说，直流电机控制器原理图包括电源模块、控制模块、驱动模块和保护模块等部分。

电源模块主要用于将外部交流电源转换为直流电源，为整个系统提供电能；控制模块则负责接收外部控制信号，并通过逻辑运算和电路控制来实现对电机的启停、正反转和调速等功能；驱动模块则是根据控制模块的输出信号，驱动电机正常运行；保护模块则用于监测电机和系统的工作状态，一旦出现异常情况，及时采取保护措施，避免损坏设备。

在直流电机控制器原理图中，控制模块是最核心的部分，它通常包括信号输入端、逻辑控制电路和输出端。

信号输入端可以接收外部控制信号，比如启停信号、正反转信号、调速信号等，这些信号经过处理后，通过逻辑控制电路的运算，最终输出给驱动模块，实现对电机的控制。

逻辑控制电路通常采用集成电路或者单片机等器件来实现，其结构复杂，但是可以实现多种控制功能，具有很高的灵活性和可靠性。

此外，直流电机控制器原理图中的驱动模块也是非常重要的部分，它的主要作用是根据控制模块的输出信号，驱动电机正常运行。

驱动模块通常采用功率器件和驱动电路来实现，其设计需要考虑到电机的功率大小、负载特性以及工作环境等因素，以确保电机能够稳定、高效地运行。

总的来说，直流电机控制器原理图是直流电机控制系统的核心部分，它的设计和实现直接影响到整个系统的性能和稳定性。

工程师们在进行系统设计和故障排查时，需要充分理解原理图的结构和工作原理，合理选择电路元件和器件，确保系统能够稳定、可靠地运行。

同时，随着科技的发展，直流电机控制器原理图也在不断地更新和优化，以满足不同应用场景的需求，提高系统的性能和可靠性。

基于UC3637的直流电动机PWM控制电路图直流电动机脉宽调制(PWM)控制器UC3637用于控制开环或闭环直流电动机速度或位置，其内部产生1路模拟误差电压信号，并输出2路PWM脉冲信号，这2路PWM脉冲信号与误差电压信号的幅值成正比，并与其极性相关，因此构成双向调速系统，实现PWM双输出，驱动电流能力为100 mA，该器件还具有限流保护、欠电压封锁及温度补偿等特点。

而驱动集成电路IR2110对PWM信号具有自举功能。

有2路完全独立的高保真输入输出通道，且这2路通道具有开通慢、关断快的防桥臂直通的互锁功能，可使电路可靠工作。

这里采用UC3637和IR2110设计一种直流电动机PWM开环控制电路，并与计算机控制系统相结合，实现对某种舵系统直流电动机的控制，进而验证该电路的正确性。

2 PWM开环控制电路该电路设计控制系统的目标是在计算机不同的给定信号下，电动机可快速达到指定位置，以满足系统性能要求。

控制原理框图如图1所示。

被控直流电动机M的转速由测速发电机G测得，测速发电机所测得的转速信号经A／D转换后的数字信号在计算机中与给定信号相比较，再经计算后输出数字控制信号，经D／A转换变为模拟信号送至UC3637的脉宽信号产生电路，从而实现对直流电动机的速度控制。

图2为基于UC3637的直流电动机PWM控制电路，该电路分为4部分：脉宽信号产生电路、自举驱动电路、主电路、保护电路。

该电路产生5～10 V的阈值电压，分别将U2=10 V接引脚1，U1=5 V接引脚3，这样三角波就在5~10 V内变化，即电容CT连接的引脚2电压在5~10 V内变化。

UK是从计算机输出经数模转换得到的电压，其范围为-10～+lO V，而UC3637需要5～10 V的控制电压接引脚9和11，控制输出端的占空比。

利用R2~R5对控制电压UK进行电平转换，令R2=10 kΩ、R3=18 kΩ、R5=20 kΩ，当UK=-10 V时，应有UR=5 V，由电路分流可以获得：代入数据解得，R4=2 kΩ。

电动机控制电路工作原理
电动机控制电路的工作原理可以通过以下步骤进行解释：
1. 输入电源：将交流电源或直流电源接入电动机控制电路。

2. 传感器：控制电路通常会使用传感器来检测电动机的状态，例如转速、位置或温度等。

传感器将这些信号转换为电信号，并将其传递给控制电路。

3. 控制芯片：控制电路通常会使用专门的控制芯片，如微控制器或数字信号处理器。

这些芯片负责接收传感器的信号，并根据预设的程序或算法对电动机进行控制。

4. 驱动电路：控制芯片会发送控制信号到驱动电路，驱动电路根据接收到的信号控制电动机的电流和电压。

驱动电路通常会使用功率晶体管或MOSFET等元件来实现电流的调节和开关。

5. 电动机：驱动电路将调整后的电流和电压传递给电动机。

电动机将电能转换为机械能，从而实现所需的运动。

6. 反馈回路：控制电路通常也会包含反馈回路，用于检测电动机的实际运行状态并将其反馈给控制芯片。

根据反馈信息，控制芯片可以对控制信号进行调整和修正，从而实现电动机的准确控制和保护。

直流电动机等效电路直流电动机是一种常见的电动机类型，它的工作原理是利用电磁感应的原理将电能转化为机械能。

在直流电动机的控制中，等效电路是一个非常重要的概念，它可以帮助我们更好地理解电动机的工作原理和控制方法。

直流电动机的等效电路包括电动机本身和外部电路两部分。

电动机本身包括电枢、永磁体和电刷等部分，外部电路包括电源、电阻、电感和电容等元件。

在等效电路中，电动机可以看作是一个电阻、电感和电动势的组合，而外部电路则是一个电源、电阻、电感和电容的组合。

在直流电动机的启动过程中，我们需要通过控制外部电路中的电阻和电容来限制电动机的起始电流，避免电动机因为过大的电流而损坏。

在电动机运行过程中，我们可以通过控制外部电路中的电阻和电容来调节电动机的转速和转矩，实现对电动机的精确控制。

在等效电路中，电动机的电动势是一个非常重要的参数，它代表了电动机在运行过程中产生的电势大小。

电动势的大小与电动机的转速和磁通量有关，当电动机的转速和磁通量增加时，电动势也会随之增加。

在电动机的控制中，我们可以通过控制电源电压和电枢电流来调节电动机的磁通量和转速，从而实现对电动势的控制。

除了电动势之外，电动机的电阻和电感也是等效电路中的重要参数。

电动机的电阻决定了电动机在运行过程中的电流大小，而电感则决定了电动机在启动和停止过程中的响应速度。

在电动机的控制中，我们需要通过控制外部电路中的电阻和电感来调节电动机的电流和响应速度，从而实现对电动机的精确控制。

总之，直流电动机的等效电路是一个非常重要的概念，它可以帮助我们更好地理解电动机的工作原理和控制方法。

在电动机的控制中，我们需要通过控制外部电路中的电阻、电容和电感等元件来实现对电动机的精确控制，从而满足不同应用场景的需求。