单片机控制直流电动机调速和正反转

1

指导教师评定成绩：

审定成绩：

重 庆 邮 电 大 学 移 通 学 院

课程设计报告

学 校： 重庆邮电大学移通学院 学 生 姓 名： 魏 星 玥 专 业： 电气工程与自动化 班 级： 05131101 学 号： 0513110105 指 导 教 师： 杨 佳 义

设计题目：单片机控制直流电动机调速和正反转

设计时间： 2013 年 12 月

重庆邮电大学移通学院

2 重庆邮电大学移通学院电机及拖动基础课程设计报告(魏星玥)

目 录

综述 ·································· 3 一、直流电动机的工作原理 ················· 4 二、直流电动机的结构 ···················· 5 三、直流电动机的分类 ···················· 6 四、电动机的机械特性 ···················· 7 五、他励直流电动机起动与调速 ············· 8 六、直流电机H桥驱动电路 ················ 14 七、PWM的控制技术 ····················· 19 八、直流电动机调速系统的设计 ············ 21 九、设计结论 ···························· 十、心得体会 ···························· 参考文献 ·······························

—2—

3 重庆邮电大学移通学院电机及拖动基础课程设计报告(魏星玥)

综述

直流电动机是人类最早发明和应用的一种电机。直流电机可作为电动机用，也可作为发电机用。直流电动机是将直流电转换成机械能的而带动生产机械运转的电器设备。与交流电动机相比，直流机因结构复杂、维护困难、价格较贵等缺点制约了它的发展，但是它具有良好的起动、调速和制动性能，因此在速度调节要求较要、正反转和起动频繁或多个单元同步协调运转的生产机械上，仍广泛采用直流电动机拖动。在工业领域直流电动机仍占有一席之地。因此有必要了解直流电动的运行特性。在四种直流电动机中，他励电动机应用最为广泛。

—3—

4 重庆邮电大学移通学院电机及拖动基础课程设计报告(魏星玥)

一、直流电动机的工作原理

如图1-1所示，电枢绕组通过电刷接到直流电源上，绕组的转轴与机械负载相连，这是便有电流从电源正极流出，经电刷A流入电枢绕组，然后经过电刷B流回电源的负极。在图1-1所示位置，在N级下面导线电流是由a到b，根据左手定则可知导线ab受力的方向向左，而cd的受力方向是向右的。当两个电磁力对转轴所形成的电磁转矩大于阻转矩是，电动机逆时针旋转。当线圈转过180度时，这是导线的电流方向变为由d到c和b到a，因此电磁转矩的方向仍然是逆时针的 ,这样就使得电机一直旋转下去。

图1-1 直流电动机的工作原理图

二、直流电动机的结构

直流电机由定子、转子和机座等部分构成。

图2-1 直流电机结构图

1、定子

主磁极 ——主磁极的作用是建立主磁场。绝大多数直流电机的主磁极不是用

—4—