计算机控制技术4摘要

4.4 电机控制接口技术———直流电机控制 2 小功率直流电机的接口技术 (1)直流电机的工作原理： 当励磁电压和负载转矩恒定时，电枢的电压越高，电机的转速越快，当电枢的电压反向时，电机反转，电枢的电压为0，电机停转。 故：小功率直流电机可以通过控制电枢的电压来实现速度的调节。 4.4 电机控制接口技术———直流电机控制 (2)直流电机的速度调节原理： (2)直流电机的速度调节原理：通过改变电机电枢电压的接通时间与通电控制周期之比(占空比)来调节电机的输出转速——Pulse Width Modulation,PWM. 当电机通电时，转速增加，断电时，速度减少，改变通断时间，可以控制电机的转速。 4.4 电机控制接口技术——直流电机控制 采用SSR的直流电机调速电路 采用SSR的直流电机调速电路 自修4.3.3 PWM调速系统设计的内容 4.4 电机控制接口技术——脉宽调速 4 闭环脉宽调速系统 (1)转速测量传感器 1)测速发电机：将转子转速信号转换为电信号的装置。分为：直流测速发电机、交流测速发电机。 4.4 电机控制接口技术——脉宽调速 4 闭环脉宽调速系统 (2)数字式转速传感器：把转子转速直接转换为数字量的设备。有光电码盘、旋转编码器。 4.4 电机控制接口技术——脉宽调速 闭环系统的例子——电梯闭环控制系统 资料来源：双PWM 控制能量回馈电梯传动系统的设计，电气传动，2007 年，第37卷第8期　 主电路 　PWM驱动隔离电路 异常情况下电容的放电回路 当系统异常时(如电梯突然断电) ,电梯发电状态产生的电能有可能因不能及时回馈电网而超出直流母线侧电容的蓄能能力. 4.5 步进电机控制接口技术——步进电机 1 步进电机控制接口技术 步进电机原理 步进电机控制原理 步进电机接口及程序设计 步进电机步数和速度的确定 步进电机变速控制方法 4.5 步进电机控制接口技术——步进电机原理 1 步进电机原理 (1) 步进电机是一个数字/角度转换器，或串行数据/模拟量转换器。步进电机的结构与步进电机所含的相数有关。 三相步进电机的结构。 4.5 步进电机控制接口技术——步进电机原理 1 步进电机原理 (2) 步进电机的转子没有绕组，而是由40个均匀分布的矩形小齿，相邻两个齿之间的夹角为9?。当定子上某相绕组通电时，对应的磁极产生磁场，并与转子形成磁路。若此时定子与转子的小磁未对齐，在磁场的作用下转子转动一定的角度，使二者对齐。 4.5 步进电机控制接口技术——步进电机原理 1 步进电机原理 (3) 单三拍控制方式电极走一步： (1)初始位置A相的磁极中心与0齿对齐；A、B两相磁极相差120?，120/9不为整数，所有转子的齿不能与B相磁极对齐，仅13号齿与B相磁极中心线接近，夹角3 ?； (2)B相通电，A，C两相断开，B相磁极迫使转子的13齿与其中心线对齐，整个转子转动3 ?。 0 初始位置 A?B ? C ? A ? 9 ? 步进电机原理DEMO 4.5 步进电机控制接口技术——步进电机原理 1 步进电机原理 (4) 步距角： ——控制绕组的相数； ——状态系数；单三拍或双三拍为1； 单六拍或双六拍为2 ——转子齿数； 单三拍或双三拍的步距角： 4.5 步进电机控制接口技术——步进电机控制原理 2 步进电机控制原理 (1) 典型步进电机控制系统 专用模块或电路 4.5 步进电机控制接口技术——步进电机控制原理 2 步进电机控制原理 (2) 计算机控制步进电机原理 计算机控制步进电机的特点： 用软件代替步进控制器，产生脉冲序列并实现方向控制。 4.5 步进电机控制接口技术——步进电机控制原理 2 步进电机控制原理 (3)计算机控制步进电机 (1) 脉冲序列的生成 输出口输出高电平1，延时，再输出低电平，延时，……。延时时间由步进电机的工作速率确定。 (2)方向控制 常用步进电机：3相、4相、5相、6相，步进电机的旋转方向与其内部绕组的通电顺序有关。 如：3相步进电机： 单三拍: (正) A?B ? C ? A (反) A? C ?B ? A 双三拍: (正) AB?BC ? CA ? AB (反) BA ? AC ?CB ? BA 3相6拍： A ? AB?B ? BC ? C ? CA 4.5 步进电机控制接口技术——步进电机控制原理 方向控制的方法： 1)用计算机的接口的一位控制步进电机的一相绕组。 2)根据选定的步进电机及控制方式，写出相应的