[實用新型]一種帶有速度反饋的直流電動機系統

有效

• 申請號: 201520807028.6
• 申請日: 2015-10-16
• 公開（公告）號: CN204967682U
• 公開（公告）日: 2016-01-13
• 發明（設計）人: 宋本嘉;張健;王兵;張成鐸;王洋;田濤;岳亮;荊長泉;朱之波;田進;劉宏偉;劉茂河;畢雪利
• 申請（專利權）人: 國網山東桓臺縣供電公司
• 主分類號: H02P7/00
• 分類號: H02P7/00;H02P7/03;H02K11/21
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 耿霞

技術領域

本實用新型涉及電機技術領域，具體涉及一種直流電動機系統。

背景技術

目前電動機作為最主要的機電能量轉換裝置，其應用范圍十分廣泛，已經遍及國民經濟的各個領域以及人們的日常生活。不論是在工業農業生產，還是交通運輸，國防，航空航天領域，醫院，商業和現代的辦公設備，以及我們日常生活中用到的電器，以及在科技發達的今天，圍繞我們生活的電子設備等都使用著各種各樣的電動機。電機和人們的生活息息相關，密不可分。電機又可分為直流電和交流電機。盡管交流電機有很多優點，例如交流電機結構簡單、對環境要求低以及節能等特點。但是由于直流電機具有良好的啟動、制動性能，適合用在比較寬的范圍內平滑調速，在許多需要調速和快速正反向的電力拖動領域中得到了廣泛的應用，因此在許多方面仍然取代不了直流電機。對移動設備，例如移動機器人，要求其運行平穩。其運動系統普遍采用直流電源供電，由直流電動機帶動設備運轉。其次由于直流電動機具有極好的運動性能和控制特性，盡管它不如交流電動機那樣結構簡單、價格便宜、制造方便、維護容易，但是長期以來，直流調速系統一直占據壟斷地位。所以，直流調速系統仍然是自動調速系統的主要形式。在我國許多工業部門，如軋鋼、礦山采掘、海洋鉆探、金屬加工、紡織、造紙以及高層建筑等需要高性能可控電力拖動的場合，仍然廣泛采用直流調速系統。而且，直流調速系統在理論上和實踐上都比較成熟，從控制技術的角度來看，它又是交流調速系統的基礎。

目前直流電機的調速方法比較多，例如調節電樞供電電壓，減弱勵磁磁通，改變電樞回路電阻等調速方式，但對于要求在一定范圍內無極平滑調速的系統來說，以調節電樞供電電壓的方式最好。利用直流調速系統時，它們所表現出來的性能指標和人們的期望值總是存在差異，解決此問題的方法就是設計具有轉速反饋控制的直流調速系統。因此研究一種帶有速度反饋的直流電動機系統，使系統啟動時平穩啟動，具有一定的應用價值。

實用新型內容

本實用新型的目的在于，提供一種帶有速度反饋的直流電動機系統，解決以上技術問題。

本實用新型所解決的技術問題可以采用以下技術方案來實現：

一種帶有速度反饋的直流電動機系統，包括電機，還包括信號輸入模塊，所述信號輸入模塊連接信號處理模塊，所述信號處理模塊依次通過PWM變換器、H橋電路驅動模塊連接所述電機的控制端；

還包括與所述電機輸出軸連接的旋轉編碼器，所述旋轉編碼器的信號輸出端連接所述信號處理模塊。

本實用新型的速度通過信號輸入模塊給定，通過H橋電路和PWM技術相結合，通過改變占空比進行調節電壓，進而改變電機的轉速，改變電機兩端電壓的方向實現電機的正反轉。而旋轉編碼器的應用，信號處理模塊通過測量旋轉編碼器輸出脈沖頻率，即可確定電機實際運轉速度和方向。根據給定轉速和實際轉速差值，經運算后調節PWM變換器的占空比，以一定規律使電機加速或減速，最終使電機工作于給定轉速。

所述旋轉編碼器優選采用增量式編碼器，所述增量式編碼器以齒輪嚙合加裝在所述電機的輸出軸上。

所述信號輸入模塊優選包括按鍵組和顯示器。通過按鍵組和顯示器的結合輸入給定轉速。

所述信號處理模塊采用基于單片機結構的信號處理模塊，所述信號處理模塊優選采用R5F100AA單片機。

所述信號處理模塊內置有定時器。

有益效果：由于采用上述技術方案，本實用新型實現了電機正常啟動、停止、正轉、反轉、加速和減速，通過速度反饋調節以使電機能以平穩的速度運行。

附圖說明

圖1為本實用新型的一種整體連接示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示進一步闡述本實用新型。

參照圖1，一種帶有速度反饋的直流電動機系統，包括依次連接的信號輸入模塊1、信號處理模塊2、PWM變換器3、H橋電路驅動模塊4、電機5。還包括與電機5輸出軸連接的旋轉編碼器6，旋轉編碼器6的信號輸出端連接信號處理模塊2。

信號輸入模塊1優選包括按鍵組和顯示器。通過按鍵組和顯示器的結合輸入給定轉速。

信號處理模塊2采用基于單片機結構的信號處理模塊2，信號處理模塊2優選采用R5F100AA單片機。信號處理模塊2內置有定時器。

旋轉編碼器6優選采用增量式編碼器，增量式編碼器以齒輪嚙合加裝在電機5的輸出軸上。