基于單片機(jī)控制的直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)說明書

1、wd文檔整理分享參考資料引言電動(dòng)機(jī)作為最主要的機(jī)電能量轉(zhuǎn)換裝置，其應(yīng)用范圍已遍及國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域和人們的日常生活。無論是在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，交通運(yùn)輸，國防，航空航天，醫(yī)療衛(wèi)生，商務(wù)和辦公設(shè)備中，還是在日常生活的家用電器和消費(fèi)電子產(chǎn)品（如電冰箱，空調(diào)，DVD等）中，都大量使用著各種各樣的電動(dòng)機(jī)。據(jù)資料顯示，在所有動(dòng)力資源中，百分之九十以上來自電動(dòng)機(jī)。同樣，我國生產(chǎn)的電能中有百分之六十是用于電動(dòng)機(jī)的。電動(dòng)機(jī)與人的生活息息相關(guān)，密不可分。電氣時(shí)代

2、，電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制一般采用模擬法，對(duì)電動(dòng)機(jī)的簡(jiǎn)單控制應(yīng)用比較多。簡(jiǎn)單控制是指對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行啟動(dòng)，制動(dòng)，正反轉(zhuǎn)控制和順序控制。這類控制可通過繼電器，可編程控制器和開關(guān)元件來實(shí)現(xiàn)。還有一類控制叫復(fù)雜控制，是指對(duì)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)角，轉(zhuǎn)矩，電壓，電流，功率等物理量進(jìn)行控制。常用的控制直流電動(dòng)機(jī)有以下幾種:第一，最初的直流調(diào)速系統(tǒng)是采用恒定的直流電壓向直流電動(dòng)機(jī)電樞供電，通過改變電樞回路中的電阻來實(shí)現(xiàn)調(diào)速。這種方法簡(jiǎn)單易行設(shè)備制造方便，價(jià)格低廉。但

3、缺點(diǎn)是效率低、機(jī)械特性軟、不能在較寬范圍內(nèi)平滑調(diào)速，所以目前極少采用。第二，三十年代末，出現(xiàn)了發(fā)電機(jī)——電動(dòng)機(jī)(也稱為旋轉(zhuǎn)變流組)，配合采用磁放大器、電機(jī)擴(kuò)大機(jī)、閘流管等控制器件，可獲得優(yōu)良的調(diào)速性能，如有較寬的調(diào)速范圍(十比一至數(shù)十比一)、較小的轉(zhuǎn)速變化率和調(diào)速平滑等，特別是當(dāng)電動(dòng)機(jī)減速時(shí)，可以通過發(fā)電機(jī)非常容易地將電動(dòng)機(jī)軸上的飛輪慣量反饋給電網(wǎng)，這樣，一方面可得到平滑的制動(dòng)特性，另一方面又可減少能量的損耗，提高效率。但發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)

4、調(diào)速系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)是需要增加兩臺(tái)與調(diào)速電動(dòng)機(jī)相當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)電機(jī)和一些輔助勵(lì)磁設(shè)備，因而體積大，維修困難等。第三，自出現(xiàn)汞弧變流器后，利用汞弧變流器代替上述發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，使調(diào)速性能指標(biāo)又進(jìn)一步提高。特別是它的系統(tǒng)快速響應(yīng)性是發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)不能比擬的。但是汞弧變流器仍存在一些缺點(diǎn):維修還是不太方便，特別是水銀蒸汽對(duì)維護(hù)人員會(huì)造成一定的危害等。第四，1957年世界上出現(xiàn)了第一只晶閘管，與其它變流元件相比，晶閘管具有許多獨(dú)特的優(yōu)越性，因而

5、晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)立即顯示出強(qiáng)大的生命力。由于它具有體積小、響應(yīng)快、工作可靠、壽命長、維修簡(jiǎn)便等一系列優(yōu)點(diǎn)，采用晶閘管供電，不僅使直流調(diào)速系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)上和可靠性有所提高，而且在技術(shù)性能上也顯示出很大的優(yōu)越性。晶閘管變流裝置的放大倍數(shù)在10000以上，比機(jī)組(放大倍數(shù)10)高1000倍，比汞弧變流器(放大倍數(shù)1000)高10倍在響應(yīng)快wd文檔整理分享參考資料第一章第一章直流電機(jī)的介紹一、直流電機(jī)概述一、直流電機(jī)概述1.1.直流電機(jī)的分類直

6、流電機(jī)的分類應(yīng)用電磁原理實(shí)現(xiàn)電能與機(jī)械能互換的旋轉(zhuǎn)機(jī)械，統(tǒng)稱為電機(jī)。把機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的電機(jī)，稱為發(fā)電機(jī)；把電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的電機(jī)，稱為電動(dòng)機(jī)。按照產(chǎn)生或取用電能的不同，電機(jī)分為直流電機(jī)與交流電機(jī)。產(chǎn)生電能的稱為發(fā)電機(jī)，取用電能的稱為電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)分為直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)兩大類。交流電動(dòng)機(jī)又分為單項(xiàng)的和三相的，異步的和同步的。直流電動(dòng)機(jī)按照勵(lì)磁方式的不同分為他勵(lì)如下圖（a）所示，并勵(lì)如下圖（b）所示，串勵(lì)如下圖（c）所示和復(fù)勵(lì)如下圖（

7、d）所示四種。（a）他勵(lì)直流電機(jī)（b）并勵(lì)直流電機(jī)（c）串勵(lì)直流電機(jī)（d）復(fù)勵(lì)直流電機(jī)圖1.1.1直流電動(dòng)機(jī)的分類原理圖交流電動(dòng)機(jī)應(yīng)用較為廣泛，特別是異步電動(dòng)機(jī)應(yīng)用廣泛，因?yàn)樗慕Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、堅(jiān)固耐用、維護(hù)方便、價(jià)格便宜和工作可靠等。直流電動(dòng)機(jī)是人類最早發(fā)明和應(yīng)用的一種電機(jī)，雖然目前不如交流電動(dòng)機(jī)應(yīng)用廣泛，但是直流電動(dòng)機(jī)有比交流電動(dòng)機(jī)較為優(yōu)越的調(diào)速和啟動(dòng)性能。它的調(diào)速范圍廣，平滑性、經(jīng)濟(jì)性較好，采用晶閘管調(diào)速系統(tǒng)更為方便；它的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大。