直流电机调速控制技术

只看该作者 · 2023-2-17 11:25

直流电机调速控制
调节直流电机的转速是涉及电动机驱动器技术中十分重要的部分，因此很多直流电机的调速控制方法投入了大量的研究。

电机调速原理
电机调速，又称电动机变速，它构成了电机调速系统，通过一定的控制手段和算法，使电动机得以调节输出转速、力量和扭矩，以达成设定值。

控制方法
调速系统主要采用经典控制方法来控制电机，它们包括PID控制、变频控制和机械传动离合器控制等。

PID控制: PID控制是应用最广泛的调节控制技术之一，它的输入信号是电机的转速和位置信息，它能够根据反馈控制电机转速，优点是反应快、精度高，不需要调节和维护，但需要计算量大。

变频控制 : 变频控制可以通过调节电机输入电流的频率来控制电动机的转速，变频器内部算法复杂，能够抗负载扰动、动态响应等，具有高精度和快速反应和较低的能耗，但成本高。

机械传动离合器控制 : 这种方法通过在电机输入电压下使用机械离合器来控制电机转速。它操作简单、低成本，能够防止电磁超载，但现在较少使用。

只看该作者 · 2023-2-17 11:25

调速器法：调速器法是一种简单的直流电机调速方法，原理是改变电动机的转子的汽车比，以调节电机转速。调速器有自动调速器和手动调速器两种，其中自动调速器不需要外部机械装置，能自动实现调速；而手动调速器，需要外部机械装置来驱动，实现电机的调速。
变频器法：变频器法是一种复杂的直流电机调速方法，原理是改变电动机的电源频率，以调节电机转速。该方法需要在电机电源输入端加一个变频器，实现电源频率的调节。变频器的出口频率的高低可以根据需要进行调整，以达到调整电机转速的目的。
以上是直流电机调速控制方法主要的两种方法，两种方法都有其优缺点，应根据调速要求和经济性来决定采用哪种方法。

只看该作者 · 2023-2-17 11:27

直流电机的驱动电路有：

电压源
外部开关
电容器
调速器
晶体管控制器
直流电源
PWM调速器
变压器
继电器
调整桥
高低压过渡
防止电机反激的元件
过滤电容
装置接线图

只看该作者 · 2023-2-17 11:28

直流电机调速控制方法
直流电机调速控制需要两个基本要素：直流供电电路和驱动电路。

1. 直流供电电路
直流供电电路由交流/直流变流器、滤波电路和逆变器等部分组成，它可以完成对电机的电源供电。

2. 驱动电路
驱动电路的任务是改变不同状态（左转、右转或停止）下电机的速度、扭矩、功率等性能参数，它具有调节控制器、调节灯、晶体管等元器件，可以实现直流电机控制。

3. 直流电机的调速技术
直流电机可以采用脉冲宽度调制（PWM）来调速，这是一种有效的功率控制方法。通过将电机转子所受的电荷量周期性控制，以此模拟出实际需要的直流电流，并进而达到调速的目的。

只看该作者 · 2023-2-17 11:30

调速控制是指改变电路驱动直流电机的转矩，从而改变旋转速度，使其达到理想的调速目的。

常用的直流电机驱动电路有两种，一种是半桥驱动，另一种是全桥驱动，这两种驱动方式各有优缺点，根据实际需要选择适当的驱动方案。

通过PWM来调速，可以调节电机的转速，增加或降低转速，实现调速功能。具体工作原理是将电机的负载与PWM信号有效分离，应用放大电路，对PWM信号进行大幅度反复调制，从而改变电机负载驱动电流，从而实现调速效果。

H桥驱动只能控制电机的正反转，不能实现调速功能，如果想将电机的转速加减，那么只能使用PWM调速驱动才能实现。

只看该作者 · 2023-2-23 14:44

降低电枢电压的调速
电枢电路串电阻调速
弱磁调速