[實(shí)用新型]一種基于角形波的電動機(jī)直流調(diào)速裝置及其電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320363572.7
• 申請日: 2013-06-24
• 公開（公告）號: CN203554347U
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張海濤;王會娜;李軍偉;郭華;其他發(fā)明人請求不公開姓名
• 申請（專利權(quán)）人: 禹州市電力工業(yè)公司
• 主分類號: H02P7/00
• 分類號: H02P7/00;H02P7/29
• 代理公司: 鄭州科維專利代理有限公司 41102
• 代理人: 蔡淑媛

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬電氣自動化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電動機(jī)調(diào)速裝置，尤其涉及一種基于角形波的電動機(jī)直流調(diào)速裝置及其電路。?

背景技術(shù)

在電氣時代的今天，電動機(jī)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與人們?nèi)粘Ｉ钪卸计鹬种匾淖饔谩Ｓ捎谥绷麟妱訖C(jī)具有良好的起動、制動性能，適宜在大范圍內(nèi)平滑調(diào)速，?因此在許多需要調(diào)速或快速正反向的電力拖動系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。在各種類型的生產(chǎn)線、自動化裝備和大多數(shù)電力電氣、自動控制、工業(yè)儀器、輕化產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)中都需要使用能調(diào)速的小容量直流電動機(jī)。隨著各種智能化、自動化的產(chǎn)品日益走入尋常百姓家，為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的便攜性、低成品以及對電源的限制，小型直流電動機(jī)在其中的應(yīng)用也更加廣泛。電動機(jī)的調(diào)速性能優(yōu)劣對裝備電動機(jī)的裝置有著直接的決定性影響。因此，電動機(jī)的調(diào)速技術(shù)一直是研究的熱點(diǎn)，對直流電動機(jī)轉(zhuǎn)速的控制方法可分為兩類：勵磁控制法與電樞電壓控制法。勵磁控制法控制磁通，其控制功率雖然小但低速時受到磁飽和的限制，高速時受到換向火花和換向器結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的限制，而且勵磁線圈電感較大、動態(tài)響應(yīng)較差；電樞電壓控制法是改變電樞端電壓調(diào)速的電樞電壓控制法，它是通過基于各種單片機(jī)的PWM脈寬調(diào)制進(jìn)行直流調(diào)速，具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、使用不方便且維護(hù)成本較高的缺點(diǎn)。?

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服上述技術(shù)的不足，而提供一種結(jié)構(gòu)非常簡單，價格低廉、需要的器件少、效率高、功耗低、電路運(yùn)行穩(wěn)定可靠，電動機(jī)速度調(diào)節(jié)響應(yīng)快的基于角形波的電動機(jī)直流調(diào)速裝置及其電路。?

本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種基于角形波的電動機(jī)直流調(diào)速裝置，它包括控制模塊，所述的控制模塊連接有分壓模塊、負(fù)載模塊以及顯示模塊，所述的控制模塊包括角形波產(chǎn)生單元以及與角形波產(chǎn)生單元相配合的調(diào)速單元。?

所述的控制模塊采用LM324四運(yùn)放集成電路，LM324四運(yùn)放集成電路連接有兩個定值電阻和一個可調(diào)電阻以及場效應(yīng)管，LM324四運(yùn)放集成電路由四個放大器組成，所述的四個放大器中的其中三個組成角形波發(fā)生單元，所述的四個放大器中的另一個與兩個定值電阻、一個可調(diào)電阻以及場效應(yīng)管組成調(diào)速單元。?

所述的負(fù)載模塊包括電機(jī)、電容以及二極管。?

所述的顯示終端包括定值電阻和反光二極管。?

所述的分壓模塊采用兩個定值電阻。?

一種基于角形波的電動機(jī)直流調(diào)速裝置的電路，它包括組成LM324四運(yùn)放集成電路的運(yùn)算放大器U1a、運(yùn)算放大器U1b、運(yùn)算放大器U1c以及運(yùn)算放大器U1d和電阻R1、電阻R2、電阻?R3、電阻?R4、電阻?R5、電阻?R6、電阻?R7、電阻?R8、可調(diào)電阻RV1、電容C1、電容C3、二極管D1、發(fā)光二極管LED1、場效應(yīng)管IRF521，所述的電阻R1、電阻R2串聯(lián)，電阻R1的外端連接電源，電阻R2的外端接地，運(yùn)算放大器U1c的同相輸入端與電阻R1、電阻R2之間的導(dǎo)線連接，運(yùn)算放大器U1c的反相輸入端和輸出端均與運(yùn)算放大器U1a的反相輸入端和運(yùn)算放大器U1d的反相輸入端連接，運(yùn)算放大器U1a的同相輸入端通過電阻R3與自身的輸出端連接，運(yùn)算放大器U1a的同相輸入端通過電阻R5與運(yùn)算放大器U1d的輸出端以及運(yùn)算放大器U1b的同相輸入端連接，運(yùn)算放大器U1a的輸出端通過電阻R4與運(yùn)算放大器U1d的反相輸入端連接，運(yùn)算放大器U1d的反相輸入端和輸出端并聯(lián)有電容C1，運(yùn)算放大器U1b的輸出端連接有場效應(yīng)管IRF521，所述的LM324四運(yùn)放集成電路的負(fù)極接地，LM324四運(yùn)放集成電路的正極通過電源接頭依次連接有電阻R7、可調(diào)電阻VR1、電阻R6以及電源接頭，可調(diào)電阻VR1的調(diào)節(jié)端與運(yùn)算放大器U1b的反相輸入端連接，場效應(yīng)管IRF521的柵極與運(yùn)算放大器U1b的輸出端連接，場效應(yīng)管IRF521的源極接地，場效應(yīng)管IRF521的漏極依次連接有電容C3和電源，電容C3的兩端并聯(lián)有二極管D1、發(fā)光二極管LED1以及直流電機(jī)接口，二極管D1、發(fā)光二極管LED1之間串聯(lián)有電阻R8。?

本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)原理：?

以角形波電壓和參考電壓的大小為參照，當(dāng)角形波電壓大于參考電壓時輸出高電平，當(dāng)角形波電壓小于參考電壓時輸出低電平，從而可得到一系列脈沖信號。在脈沖作用下，按一個固定的頻率來接通和斷開電源，就能夠?qū)崟r控制電動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度。當(dāng)電動機(jī)通電時速度增加；電動機(jī)斷電時速度減小。設(shè)電動機(jī)直接接電源時（即占空比為100%），電動機(jī)轉(zhuǎn)速為Vm，設(shè)占空比為D=t/T，則電動機(jī)的平均速度為

Ve?=Vm×D????（1）

式中：Ve?——平均速度；