3.2.3 正反转控制 14
3.2.4 脉宽限制 14
3.2.5 过电流保护电路 15
3.2.6 驱动输出电路 15
3.3 MC33039芯片简介 16
3.3.1 MC33039管脚和特点 16
3.3.2 MC33039的工作原理 17
3.4 IR2103驱动芯片介绍 17
3.4.1 IR2103管脚分布及特点 17
4 设计总图及说明 19
4.1 设计模块 19
4.2 各模块设计说明 20
4.2.1 输入输出板块 20
4.2.2 测速模块 21
4.2.3 调速制动部分 22
4.2.4 故障输出部分 22
4.2.5 驱动模块 23
4.2.6 稳压模块 24
4.2.7 过流保护模块 25
5 结论分析 26
6 结语 29
致谢 30
参考文献 31
1、绪论
1.1 传统直流电机
一个多世纪以来,电机作为机电能量转换装置,它的应用遍及国民经济的各个领域和人们的日常生活中。电机的主要类型有:直流电机、感应电机和同步电机。传统的直流电机因为具有十分好的线性机械特性,较宽的调速范围,良好的启动性以及简单的控制电路等优点,长久以来一直被广泛地在各种驱动装置和伺服系统中。然而,由于传统的直流电机有电接触部件的存在—电刷和换向器,会产生一些很严重的缺陷,比如机械换向会产生火花导致换向器和电刷受到磨损,寿命短,噪声大。还有结构相对复杂,可靠性低,易发故障,文护率会上升。关键是因为换向器的存在,转子转动惯量的进一步下降被限制,影响了起动态性能。
1.2 无刷直流电机
1.2.1 无刷直流电机的发展历史[1]
1831年法拉第发现电磁感应现象,从此奠定了现代电机的理论基础。19世纪40年代,第一台直流电机研制成功。受电力电子器件和永磁体材料等发展的限制,无刷直流电机在一个多世纪后才面试。而在20世纪60年代初无刷直流电机才真正进入到应用的阶段,凭借其较高的可靠性首先应用在了宇航技术中。MAC经典无刷直流电动机及其驱动器1978年在汉诺威贸易展览会正式展出,而这正是电子换相的无刷直流电动机真正进入实用阶段的标致。之后无刷直流电机在国际上被不断的深入研究,从方波无刷电机基础上发展到正弦波电机,使其得到了持续性的发展,50年来,它逐步推广到其他军事装备、工业、民用控制系统和家庭电器中,已经成为最有发展前途的电机产品。从20世纪79年代初开始,我国开始发展这一技术,20世纪80年代进入工业用途,但不是很广泛。直到改革开放,各种企业的进入和科技水平的提高,我国无刷直流电动机已经有了较好的技术基础和物质基础,随着中国加入世贸组织,我国无刷电机的前景一片光明。
1.2.2 无刷直流电机优缺点
优点:
(1)无刷电机以电子换向取代机械换向,无机械摩擦,无磨损,无电火花,免文护且能做到更加密封 并且直流电机的高效率,高效区域大,功率和转矩密度高,功率因数(COSΦ)接近1,系统效率>90%。
(2)永磁无刷直流电机在任何情况下转子都是同步运行。它是调速变频,电机
在同步转速下运行,转子既无铜耗又无铁耗。
(3) 输出额定转矩时,电机效率高、损耗低是无刷直流电动机的重要优点之一。
缺点:
(1) 需要电子控制器才能够工作,由于加入了位置传感器,增加了结构复杂性和成本。
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