直流电机转速调节

直流电机转速调节

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）；

Ф——励磁磁通（Wb）；

Ra——电枢回路总电阻（Ω）；

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Ф。

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 Modulation）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A\D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。