基于Multisim的PWM直流電機(jī)調(diào)速控制電路設(shè)計(jì)與仿真年月重慶科技學(xué)院學(xué)報(bào)自然科學(xué)版第卷第期基于的直流電機(jī)調(diào)速控制電路設(shè)計(jì)與仿真謝東李容李俊凡唐俊斌何佳盈重慶科技學(xué)院電氣與信息工程學(xué)院,重慶摘要:以仿真軟件為平臺(tái)設(shè)計(jì)直流電機(jī)調(diào)速控制電路,介紹電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和脈寬控制電路的設(shè)計(jì)原理及構(gòu)成方法。使用仿真軟件的虛擬示波器、邏輯分析儀等虛擬元件,完成電路的設(shè)計(jì)與仿真。關(guān)鍵詞:;電機(jī)驅(qū)動(dòng);脈寬控制中圖分類號(hào):文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:文章編號(hào):???電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)是電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域的比照實(shí)物元件,搭建電路驗(yàn)證。一場(chǎng)革命,它改變了以變量估算和電路實(shí)驗(yàn)為根底的.結(jié)構(gòu)框圖電路設(shè)計(jì)方法。是一個(gè)專門用于電子線路電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)電路由局部組成圖仿真與設(shè)計(jì)的工具軟件,含有數(shù)萬種元器件和:波形產(chǎn)生電路,橋驅(qū)動(dòng)電路和直流電動(dòng)多種常用的虛擬儀器儀表,能完成從電路的仿真設(shè)計(jì)機(jī)。電路主要產(chǎn)生占空比可調(diào)的矩形波或三到電路板圖生成的全過程,且不需要真實(shí)電路的介角波,對(duì)電機(jī)速度進(jìn)行控制;橋通過控制電流的流入,通過對(duì)電路的各種參數(shù)的調(diào)整,將整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程向改變電機(jī)的轉(zhuǎn)向;直流電動(dòng)機(jī)為被驅(qū)動(dòng)局部。在虛擬實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,具有仿真速度快、精度高、準(zhǔn)確及形象等優(yōu)點(diǎn)?,為電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、電子產(chǎn)品的開發(fā)和電子系統(tǒng)工程提供了一種全新的手段和便捷途徑。直流電機(jī)調(diào)速控制電路以其控制簡(jiǎn)單,靈活和動(dòng)態(tài)響應(yīng)好的優(yōu)點(diǎn)而成為電力電子技術(shù)最廣泛圖直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)應(yīng)用的控制方式衛(wèi)。本文以直流電機(jī)調(diào)速控制電路的設(shè)計(jì)為例,介紹基于的直流.單元電路的設(shè)計(jì)電機(jī)調(diào)速控制電路的設(shè)計(jì)與仿真。..橋驅(qū)動(dòng)電路橋電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路包括個(gè)三極管和個(gè)電基于直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)的機(jī)。如下圖。設(shè)計(jì)電路工作原理如下:為了使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),必須導(dǎo)通.設(shè)計(jì)要求對(duì)角線上的一對(duì)三極管。根據(jù)不同三極管對(duì)的導(dǎo)通使用仿真軟件的虛擬元器件、虛擬情況,電流可能會(huì)從左至右或從右至左流過電機(jī),從示波器、邏輯分析儀等對(duì)電路進(jìn)行設(shè)計(jì)并仿真。而控制電機(jī)的轉(zhuǎn)向。當(dāng),管和。管導(dǎo)通時(shí),電流通過調(diào)整的占空比和頻率,控制電機(jī)從電源正極經(jīng),從左至右穿過電機(jī),再經(jīng)。回到的電樞電壓,控制電機(jī)轉(zhuǎn)速,并測(cè)試和觀察控制電壓電源負(fù)極,該流向的電流將驅(qū)動(dòng)電機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。與轉(zhuǎn)速變化關(guān)系。當(dāng)三極管。和,導(dǎo)通時(shí),電流將從右至左流過電使用邏輯門電路實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制。機(jī),驅(qū)動(dòng)電機(jī)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。通過控制波形的收稿日期:?一基金工程:重慶市教委年教改工程作者簡(jiǎn)介:謝東一,男,重慶人,副教授,研究方向?yàn)榫軝C(jī)電測(cè)控技術(shù)。萬方數(shù)據(jù)謝東,等:基于的直流電機(jī)調(diào)速控制電路設(shè)計(jì)與仿真占空比和頻率,到達(dá)對(duì)電機(jī)調(diào)速的目的。和個(gè)比擬器組成圖。..波形產(chǎn)生電路圖中。。被配置成積分器,岫被配置成遲滯比擬器。波形產(chǎn)生電路由個(gè)三角波發(fā)生器上電后,比擬器的輸出電壓假定為零。圖橋電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路%圖波形產(chǎn)生電路圖。。同相輸入端被設(shè)置在。/。在倒相與正相。。此時(shí),積分器輸出電壓呈直線下降。在達(dá)輸入之間的虛擬連接允許以一個(gè)通過尺,的恒定電到.。時(shí),比擬器的輸出電壓變?yōu)榱?于是又重流等于。/對(duì)電容器進(jìn)行充電。這復(fù)該循環(huán)。這樣,積分器的輸出是一個(gè)在.%。樣,‖。。積分器的輸出隨時(shí)問線性增加。在到達(dá).和.%。電平之間的三角波。。。時(shí),比擬器的輸出變?yōu)樽畲筝敵鲭妷簩⑷遣ㄅc直流電平。。中號(hào)線的輸入信號(hào)萬方數(shù)據(jù)謝東,等:基于的直流電機(jī)調(diào)速控制電路設(shè)計(jì)與仿真進(jìn)行比擬,其輸出是一個(gè)方波,當(dāng)直流電平,。中仿真實(shí)驗(yàn)號(hào)線的輸入信號(hào)從.。向.。變化時(shí),占.仿真空比也從向%變化。頻率由,、、,和:決定。其頻率為:在完成電路設(shè)計(jì)后,進(jìn)¨仿真實(shí)驗(yàn)。調(diào)節(jié),其圖中的尺。,使。阻值的調(diào)節(jié)范圍為~、‘/廠土尺、一’,電路的輸出電壓變化數(shù)值見表。表輸出電壓變化數(shù)值幅。假定坼。是三角波的最大電壓,‰是最小電壓,那么波幅擺幅為:廳.月.矛׉:學(xué)×。‰等×其中,:。,因此,,坼。一‰×三角波的峰峰電壓的中點(diǎn)在由颶和。生成的。/偏置電壓上。脈寬調(diào)制只需單個(gè)電源即可工作。低功率應(yīng)用使用微功率運(yùn)放和較大的電阻、。至尺。,高頻應(yīng)用使用高頻運(yùn)放。圖為波形產(chǎn)生電路的波形仿真圖。..正反轉(zhuǎn)控制電路波形產(chǎn)生電路的輸出波形為方波或者三角波。正反轉(zhuǎn)控制電路如下圖。實(shí)驗(yàn)中,利用當(dāng)電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),調(diào)節(jié)控制脈寬的調(diào)節(jié)輸入信號(hào)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速,開關(guān)和控電阻。和尺,,使其占空比及頻率發(fā)生變化,控制電制電機(jī)的正反轉(zhuǎn),當(dāng)開關(guān)閉合時(shí),二極管,導(dǎo)機(jī)的電樞電壓,進(jìn)而控制轉(zhuǎn)速。通,三極管。導(dǎo)通,進(jìn)而三極管,和。導(dǎo)通,電流●捌吲:由三極管,經(jīng)電機(jī)。,然后流過。,使電機(jī)正轉(zhuǎn);當(dāng)斷開,閉合時(shí),三極管:、。、,導(dǎo)通,電機(jī)反轉(zhuǎn)。.。Ⅱ‰‰,“‘/./???一圖波形仿真圖圖和圖分別為電動(dòng)機(jī)輸出正、反轉(zhuǎn)時(shí)的波。/。形,由圖可知,當(dāng)開關(guān)閉合時(shí),電機(jī)正轉(zhuǎn),仿真出來的波形為正半軸的矩形波;當(dāng)開關(guān)斷開時(shí),圖正反轉(zhuǎn)控制電路電機(jī)反轉(zhuǎn),仿真出來的波形為負(fù)半軸的矩形波。在頻率一定的情況下,如果信號(hào)的占空◆Ⅲ●?比增大,那么電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速提升;反之亦然。