永磁直流力矩电机在低速范围内属于直流伺服电机,通常用于锁定转子或低速情况下。其特点是堵转转矩大,空转速度低,不需要任何减速齿轮就可以直接驱动负载,过载能力大。当长期锁定转子可以产生足够大的扭矩而无破损。广泛应用于各种雷达天线驱动,高精度传动系统,如光电跟踪和仪器驱动装置。
1。2 直流力矩电机控制系统的研究论文网
1。3直流伺服驱动系统相关技术的发展以及不足之处
1。4。课题研究的主要内容
1。 研究直流力矩电机调速工作原理。本次设计是针对电机的速度伺服控制,基于ZYMC-11系列的直流电机PWM伺服驱动器,适用于高精度,高稳速和位置的精度,用于驱动SZXC稀土永磁直流伺服电机,并用YB1731型直流稳压电源来提供电源。
2。 研究硬件设备的相关参数和特性。在开发电机调速程序之前,需要对硬件设备的相关参数和特性进行深入的了解。对于本课题,需要对PCI接口芯片PCI-1711的相关特性进行深入的了解,如配置空间、数据空间、传输方式等。
3。 掌握在基于VC++的人机界面调用硬件配套DLL动态链接库的方法,学会编程调用库函数能够使程序简化,编程变得更加容易。
4。掌握PID调速原理,使得调速更精确。
第二章 直流伺服电机调速原理
2。1直流电机调速原理
电机是用于驱动机器运行,常常根据负载的需求希望可以使电机的转速工作在一定范围内并且调整方法简单而又经济。直流电机可以在这些领域发挥其独特的优势。直流电机具有优良的性能和控制简单等方面的特点,并且在很长一段时间内,直流电机的使用率居于主导地位。近年来虽然交流调速系统有迅猛发展的趋势,并可能取代直流调速系统。但就目前而言,直流调速系统的主要形式仍然是自动调速的形式,在许多的应用领域,比如矿山挖掘、车辆、船舶等需要高性能调速的场合得到广泛应用【10】。
根据直流电机的转速方程:
可知,调速方法有两种:
(1)电枢控制,即用调节电枢电压或者在电枢电路中接入调速电阻来调速。
(2) 磁场控制,即用调节励磁电流来调速。
而一般工程常用的主要是调节电压调速。实现调压调速,首先要有一个平滑可调的直流电源。常用的可调直流电源有以下两种【11】:
(1)静止可控整流器:用静止的可控整流器,如晶闸管可控整流器,以获得可调
的直流电压:
(2)直流斩波器或脉宽调制变换器:用恒定直流电源或不可控整流电源供电,利
用直流斩波器或脉宽调制变换器产生可变的直流平均电压。
因为本次设计是用永磁直流伺服电动机来提高研究对象,主要是通过永久磁铁来励磁的,所以只有通过改变电枢回路电阻或调节电枢端电压调速的方法。最常用的是调节电枢两端电压控制。而本次设计的系统是利用PWM脉宽调制技术,它的原理是改变一个周期内高电平所占用时间与整个周期的比例即改变平均电压占空比例来改变电枢电压来控制速度调节
2。2直流伺服PWM调速原理文献综述
根据PWM的原理,我们可以用直流电机PWM伺服驱动高功率晶体管的开关特性来调制直流电源电压,使其根据某个不变的开关频率,根据需要设计一个开关周期的时间比例,即通过改变直流永磁电动机的电枢电压的“占空比”改变平均电压的大小,从而控制电机的速度【12】。
PWM控制示意图如图2。1所示,开关S以一定的频率重复的接通与断开。当S闭合时电动机两端被接通,电动机被电源提供电能;当S断开,电源停止供能,但电枢电感通过H桥存储了能量,在这个时候四个DMOS结构继续流动(保护),使得二极管的电流继续传导。