直流电机控制实验报告

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划直流电机控制实验报告　　实验三直流电机控制实验　　一．实验设备　　计算机，ICETEK-VC5509A-S60()实验箱。　　二．实验原理　　1．TMS320VC5509DSP的McBSP引脚：　　通过设置McBSP的工作方式和状态，可以实现将它们当成通用I/O引脚使用。　　2．直流电机控制：　　直流电动机是最早出现的电动机，也是最早能实现调速的电动机。近年来，直流电动机的结构和控制方式都发生了很大的变化。随着计算机进入控制领域，以及新型的电力电子功率元器件的不断出现，使采用全控型的

2、开关功率元件进行脉宽调制(PulsWidthModulation，简称PWM)控制方式已成为绝对主流。　　PWM调压调速原理　　直流电动机转速n的表达式为：　　n=U-IR　　KΦ　　其中，U为电枢端电压；I为电枢电流；R为电枢电路总电阻；Φ为每极磁通量；K为电目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　动机结构参数。　　所以直流电动机的转速控制方法可分为两类：对励磁磁通进行控制的励磁控制法和对电枢

3、电压进行控制的电枢控制法。其中励磁控制法在低速时受磁极饱和的限制，在高速时受换向火花和换向器结构强度的限制，并且励磁线圈电感较大，动态响应较差，所以这种控制方法用得很少。现在，大多数应用场合都使用电枢控制法。绝大多数直流电机采用开关驱动(转载于:写论文网:直流电机控制实验报告)方式。开关驱动方式是使半导体功率器件工作在开关状态，通过脉宽调制PWM来控制电动机电枢电压，实现调速。　　上图是利用开关管对直流电动机进行PWM调速控制的原理图和输入输出电压波形。图中，当开关管MOSFET的栅极输入高电平时，开关管导通，直流电动机电枢绕组两端有电压Us。t1秒后，栅极输入变为低电平，开关管截止，电动机电

4、枢两端电压为0。t2秒后，栅极输入重新变为高电平，开关管的动作重复前面的过程。这样，对应着输入的电平高低，直流电动机电枢绕组两端的电压波形如图中所示。电动机的电枢绕组两端的电压平均值Uo为：　　UO=t1US+0t1+t2=t1TUS=αUS式中α为占空比，α=t1/T目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　占空比α表示了在一个周期T里，开关管导通的时间与周期的比值。α的变化范围为0≤α≤1。由

5、此式可知，当电源电压Us不变的情况下，电枢的端电压的平均值Uo取决于占空比α的大小，改变α值就可以改变端电压的平均值，从而达到调速的目的，这就是PWM调速原理。　　PWM调速方法　　在PWM调速时，占空比α是一个重要参数。以下3种方法都可以改变占空比的值：⑴定宽调频法：这种方法是保持t1不变，只改变t2，这样使周期T(或频率)也随之改变。　　⑵调宽调频法：这种方法是保持t2不变，只改变t1，这样使周期T(或频率)也随之改变。　　⑶定频调宽法：这种方法是使周期T(或频率)保持不变，而改变t1和t2。　　前两种方法由于在调速时改变了控制脉冲的周期(或频率)，当控制脉冲的频率与系统的固　　有频率接近

6、时，将会引起震荡，因此这两种方法用得很少。目前，在直流电动机的控制中，主要使用定频调宽法。　　3．ICETEK-CTR直流电机模块：　　原理图　　ICETEK-CTR即显示/控制模块上直流电机部分的原理图见下图。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　图中PWM输入对应ICETEK–VC5509-A板上P4外扩插座第26引脚的S22信号，DSP将在此引脚上给出PWM信号用来控制直流电机的转速；图

7、中的DIR输入对应ICETEK–VC5509-A板上P4外扩插座第29引脚的S14信号，DSP将在此引脚上给出高电平或低电平来控制直流电机的方向。从DSP输出的PWM信号和转向信号先经过2个与门和1个非门再与各个开关管的栅极相连。　　控制原理　　当电动机要求正转时，S14给出高电平信号，该信号分成3路：第1路接与门Y1的输入端，使与门Y1的输出由PWM决定，所以开关管V1栅极受PWM控制；第2路直