直流电动机的控制

1、Page 11电气工程及其自动化电气工程及其自动化131班班 韩温金韩温金 一、直流电动机的结构一、直流电动机的结构定子电枢机座、端盖主磁极（励磁磁极）换向磁极换向器电枢铁心电枢绕组电刷直流电动机二、直流电动机的工作原二、直流电动机的工作原理理1、由定子绕组通入直流励磁电流，产生励磁磁场。2、电枢电路引入直流电源，经碳刷（电刷）传给换向器，再经换向器将此直流电转化为交流电，引入电枢绕组，产生电枢电流（电枢磁场）。3、电枢磁场与励磁磁场合成气隙磁场，电枢绕组切割气隙磁场磁感线，电枢电流受电磁力驱动产生电磁转矩。三、直流电动机的控制三、直流电动机的控制启动启动/停止停止无级调速无级调速正转运行正转

2、运行反转运行反转运行控制要求控制要求控制依据：1、速度控制依据：2、方向控制依据：改变励磁磁场方向或者改变电枢电流方向CRIUEaaan四、四、L298n直流电机驱动模块直流电机驱动模块 由于单片机输出电流不能过大（以C51系列单片机为例，其额定电压5V0.5V，额定电流15mA)，根本无法直接驱动电动机。故必须加一个能承受大电流的电动机驱动模块。现选择以L298n型芯片为核心的驱动模块。Page 66L298n芯片简介芯片简介 L298n型芯片内部包含四通道逻辑电路，是一种二相和四相电机专用驱动器，即内部含两个H桥的高电压大电流双全桥式驱动器。接收标准TTL逻辑电平信号，可驱动46V、2A以

3、下的电机 L298n可直接对电动机进行控制，无需隔离电路。通过单片机的I/O输入改变芯片控制端的电平，即可实现电动机的正反转、停止的操作，非常简便，而且易于实现电动机的大电流要求。 各管脚功能说明各管脚功能说明管脚1、15,senseingA和B接地。管脚2、3、13、14，Output1-4输出端，可以接两台电机。管脚4，VSS端，电动机电源。管脚5、7、10、12，Input1-4信号输入端。管脚6、11，EnableA、B使能控制端，高电平有效。管脚9，电源端，为L298n提供电能。逻辑功能逻辑功能 对于L298n驱动模块，ENA、ENB两个使能控制端相当于两个开关，分别控制Output

4、1、2和Output3、4两组端口输出与否，且高电平有效。 若motor1接到Output1和Output2之间，以此为例有：L298n功能模块ENAIN1IN2motor10任意任意停止110正转101反转111停止100停止电路连接电路连接 由图可见，L298n为主体的电动机驱动模块位于单片机和电动机之间，动作受单片机指令控制，其实质相当于一个电流放大器。 由驱动模块本身可以实现对电动机的启动、停止和正反转的操作，而要想实现电动机的无级调速操作则必须借助于单片机的编程指令。五、基于单片机的五、基于单片机的PWM控制控制PWM技术简介： PWM是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。通过高分

5、辨率计数器的使用，方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。PWM信号仍然是数字的，因为在给定的任何时刻，满幅值的直流供电要么完全有(ON)，要么完全无(OFF)。电压或电流源是以一种通(ON)或断(OFF)的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。通的时候即是直流供电被加到负载上的时候，断的时候即是供电被断开的时候。只要带宽足够，任何模拟值都可以使用PWM进行编码。PWM在直流电动机调速领域的应用在直流电动机调速领域的应用 如图是一个直流电压信号，我们通过单片机中的高频计时器来对此模拟信号进行控制，对其方波的占空比进行编码，从而可以改变输出电压的大小，以实现直流电动机的调压调速。一段

6、程序源代码一段程序源代码#include #define uchar unsigned char#define V_TH0 0 xFF#define V_TL0 0 x9C#define V_TMOD 0 x01sbit P1_4=P14;sbit P1_3=P13;sbit P1_2=P12;sbit P1_1=P11;void init_sys(void); void Delay5Ms(void);unsigned char ZKB1,ZKB2;void main (void)init_sys();ZKB1=4; /*占空比初始值设定(20%)*/ZKB2=8; /*占空比初始值设定(70%)*/while(1)if (!P1_1) /如果按了+键，增加占空比Delay5Ms();if (!P1_1)ZKB1+;/ZKB2=10-ZKB1;if (!P1_2) /如果按了-键减少占空比Delay5Ms();if (!P1_2)ZKB1-;/ZKB2=10-ZKB1; if (ZKB19) ZKB1=1; /限定占空比范围if (ZKB110) i=0;TL0=V_TL0;+i; if (i10) i=0; if (i=