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新闻资讯发布时间:2024-11-17 04:37:56来源:新闻资讯
针对不同的电机,我们该选择与之相对应的驱动。简单地来说,功率大的电机应该选用内阻小、电流容许大的驱动,功率小的电机就能选用较低功率的驱动。电机驱动较常规的方法是采用 PWM 控制。
通过电机驱动模块控制驱动电机两端电压来对电机进行制动,我们大家可以采用飞思卡尔半导体公司的集成桥式驱动芯片 MC33886。MC33886 最大驱动电流为 5A,导通电阻为 140 毫欧姆,PWM 频率小于 10KHz,具有短路保护、欠压保护、过温保护等功能。体积小巧,使用简单,但由于是贴片的封装,散热面积比较小,长时间大电流工作时,温升较高,如果长时间工作必须外加散热器,而且 MC33886的工作内阻比较大,又有高温保护回路,使用不方便。
下面,着重介绍我们在平时设计驱动电路时最常用的驱动电路。我们广泛使用的是英飞凌公司的半桥驱动芯片 BTS7960 搭成全桥驱动。其驱动电流约 43A,而其升级产品 BTS7970 驱动电流能达到 70 几安培!而且也有其可替代产品 BTN7970,它的驱动电流最大也能达七十几安!
每片芯片的内部有两个 MOS 管,当 IN 输入高电平时上边的 MOS 管导通,常称为高边 MOS 管,当 IN 输入低电平时,下边的 MOS 管导通,常称为低边 MOS管;当 INH 为高电平时使能整个芯片,芯片工作;当 INH 为低电平时,芯片不工作。
下面就是怎么样用该电路使得电机正反转。假如当PWM1端输入PWM波,PWM2端置0,电机正转;那么当 PWM1端为0,PWM2端输入PWM 波时电机将反转!使用此方法需要两路PWM信号来控制一个电机!其实可以只用一路 PWM 接 PWM1 端,另外 PWM2 端可以接在 IO 端口上,用于控制方向!假如 PWM2=0,PWM1 输入信号时电机正转;那么当 PWM2=1是,PWM1 输入信号电机反转(一定要注意:此时PWM信号输入的是其对应的负占空比)!
以上的电路,对于普通功率的底盘,其驱动电流已经能够很好的满足,但是对于更大功率的底盘,可能有点吃力。尤其是当我们加的底盘在不停的加减速时,这就需要电机不停的正反转,此时的电流很大,还用以上的驱动电路,芯片会很烫!!这样一个时间段就要求我们自己用 MOSFET 和栅极驱动芯片自己设计 H 桥!
由于本人对这一部分的研究还不过深入,以下内容主要参考了“337实验室团队”对大功率MOS管组成的电机驱动电路的分析与设计。
用这个方法电路很简单,控制只需要一路PWM,在管子上消耗的电能也比较少,可以轻松又有效地避免多片MC33886 并联时由于芯片分散性导致的驱动芯片某些片发热某些不发热的现象。但是缺点是不能控制电机的电流方向,在小车的刹车的性能的提升上明显有弱势,而且电流允许值也比较小。
当我们按照下图接线时,也就是两路PWM输入组成H桥,则能够最终靠控制PWM1和PWM2的相对大小控制电流的方向,从而控制电机的转向。
在这里给大家介绍的是 IR 公司的 IR2104,因为 IR 公司号称功率半导体领袖,当然 2104 也相对来说还是比较便宜!IR2104 可以驱动可以驱动高端和低端两个 N 沟道MOSFET,能提供较大的栅极驱动电流使用两片 IR2104 型半桥驱动芯片可以组成完整的直流电机 H 桥式驱动电路。但要 12V 驱动!
这个驱动设计单从信号逻辑上分析比较容易理解,但要深入的理解和更好的应用,就需要对电路做较深入的分析,对一些外围元件的参数确定做理论分析计算。
图中IC是一个高压驱动芯片,驱动 1 个半桥 MOSFET。Vb,Vs 为高压端供电;Ho为高压端驱动输出;COM为低压端驱动供电,Lo为低压端驱动输出;Vss 为数字电路供电.此半桥电路的上下桥臂是交替导通的,每当下桥臂开通,上桥臂关断时Vs脚的电位为下桥臂功率管Q2的饱和导通压降,基本上接近地电位,此时Vcc通过自举二极管D对自举电容C2充电使其接近 Vcc 电压。
当Q2关断时 Vs端的电压就会升高,由于电容两端的电压不能突变,因此Vb端的电平接近于Vs和Vcc端电压之和,而Vb和Vs之间的电压还是接近Vcc电压。当Q2开通时,C2作为一个浮动的电压源驱动 Q2;而C2在Q2开通其间损失的电荷在下一个周期又会得到补充,这种自举供电方式是利用Vs端的电平在高低电平之间不停地摆动来实现的.由于自举电路无需浮动电源,因此是最便宜的,如图所示自举电路给一只电容器充电,电容器上的电压基于高端输出晶体管源极电压上下浮动。
图中的D和C2是IR2104在PWM应用时应严格挑选和设计的元器件,根据一定的规则进行计算分析;并在电路实验时做调整,使电路工作处于最佳状态,其中D 是一个重要的自举器件,应能阻断直流干线上的高压,其承受的电流是栅极电荷与开关频率之积,为减少电荷损失,应选择反向漏电流小的快恢复二极管,芯片内高压部分的供电都来自图中自举电容C2上的电荷;为保证高压部分电路有足够的能量供给,应适当选取C2的大小。
1.轴心压入:这一步涉及电机转矩的主要输出机构 - 轴心。轴心的精准压入至关重要,因为不准确的压入会导致电机的输出转矩下降。一个常见的问题是轴心打滑,也就是轴心与转子硅钢片的分离,使得转子上的转矩和转速无法传递到轴心。为了尽最大可能避免打滑,一般会采用定位销设计。 2.整流子及绝缘压入:整流子的压入较为简单,但必须要格外注意的是压入角度和深度。绝缘处理通常使用环氧树脂或塑料件。尽管大部分塑料件是由三部分组装的,但还是有相应的设备能实现全自动生产。 3.绕线:在使用机器进行绕线时,由于机台力量较大,如果调整不当,会导致绝缘层受力过大而损坏,甚至会导致漆包线断裂。因此,绕线完成后,有必要进行线圈测试以确保电机绕线.槽楔压入:在槽口处插入
( 二 ) /
随着现代车辆舒适度、智能化水平的提高,各种智能电控系统慢慢的变多,整车用电负荷也在逐步增大,因而保证车辆发电机的正常工作状态就显得更重要。特别是使用电控系统的车辆,一旦电源系统失效,几乎就只能停车。以下分析目前普遍的使用的车用交流发电机充电指示线路的潜在隐患及改进措施。 国内车用交流发电机的电路结构基本相同,都是由发电绕组(定子)、励磁绕组(转子,有的机型使用永磁转子)、整流管、稳压器(能调节励磁电流稳压,也能够最终靠开关元件直接调节输出电压。稳压器可以集成到发电机内部,也可以外置)组成。在壳体上一般有充电输出(+b)端子、指示灯(d+)端子、中性点(n)端子、搭铁(e)端子,其中中性点端子不是必需的。发电机的充电指示灯
充电指示电路的改进设计 /
1 引言 国内普遍采用TM320系列的 DSP 器件作为永磁同步电机控制管理系统的主控制器,因CPU负载过重导致系统实时性降低的问题日渐显著。采用具有并行工作特性的 FPGA 器件作为主控制器可提升系统实时性。因此,这里给出一种基于FPGA的永磁同步电机控制器设计的具体方案。 FPGA器件内嵌NiosⅡCPU软核的SoPC是 Altera 公司首创的 SoC 解决方案。将SoPC应用到电机控制中,是当前的研究热点。FPGA依靠硬件逻辑门工作,NiosⅡ处理器依靠执行软件程序工作。而在电机控制中实现软硬件协同工作则是设计的难点和创新之处。本设计需要非常注意软硬件协同工作的时序控制。软硬件之间信号的交换需按严格时序来控制。 2 片上系统规划
从辅助外科手术到在制造工厂里举起数千公斤的重物,机器人为我们生活的许多方面提供了便利。机器人对现代化世界的影响显而易见,但您是否思考过机器人系统怎么来实现如此精确、快速和强大的运动?如果答案是通过电机,那么恭喜您回答正确! 机器人往往是模仿本应由人类执行的操作;有鉴于此,它的功能最重要的包含通过某种形式的位移或旋转来调整位置和方向,这些运动一般是通过电机实现。 传统的机器人应用场景主要专注于机械驱动(如手臂操纵或传送带循环),而现代应用场景则简单得多,就像相机旋转或精准机械光束转向激光雷达传感器。您可能会惊讶地发现,电机的基本应用是最基础不过的风扇和泵,但实际上却对散热和液压起着及其重要的作用。 举例来说, 机械臂关节中
驱动器创新如何助力应对机器人运动设计挑战 /
变频器在能源节约、电力环保方面意义重大,电动机驱动是电能消耗大户,约消耗全国65%发电量,近三十多年来变频调速已在钢铁、冶金、石油、化工、电力等工作中得到普遍运用,其他家用电器例如变频冰箱,变频洗衣机、变频微波炉等也已相继出现,因此设计可靠高性能的变频器电源特别的重要。 变频技术目前得到了广泛的应用,而变频器的可靠稳定运行决定了变频器性能指标,作为基础硬件,变频器电源的高效可靠运行至关重要。如图1所示为变频器的拓扑结构,主要由整流单元、预充电电路、制动单元和逆变单元组成,从图中可知,变频器电源为驱动电路和控制电路提供直流电源,驱动电路则为逆变单元提供驱动能力强响应速度快的驱动脉冲,因而设计高效可靠变频器电源硬件显得很重要。
单片机源程序如下: #include main.h #include stm32f1xx_hal.h TIM_HandleTypeDef htim1; void LcdDelay(uint32_t time) { while(time--); } void _NOP_(void) { uint32_t i = 100; while(i 0) { i--; } } void Delay(__IO uint32_t nCount) { for(; nCount != 0; nCount--); } void delay_us(__IO uint32
Proteus仿真程序 /
单相电机能改发电机吗 单相电机可以改装成发电机,但有必要进行一定的改装和调整。单相电机通常是为了将电能转化为机械能而设计的,而发电机则是将机械能转化为电能。因此,需要对单相电机进行一些改装,以使其能够反向工作,将机械能转化为电能。改装单相电机为发电机的主要步骤包括以下几个方面: 修改电路:单相电机通常只有一个电源输入,而发电机需要产生交流电。因此,需要对电路进行一些修改,以增加发电机的输出电压和频率。这能够最终靠添加电容器、变压器等来实现。 调整转速:发电机需要以一定的转速运转,才能产生稳定的电能输出。因此,应该要依据发电机的规格和设计的基本要求,调整单相电机的转速,以使其能适应发电机的工作要求。 更换转子和定子:单
喜报!GD32 MCU累计出货量正式突破6亿颗!犹记得2020年底咱们才官宣了“5亿颗出货量”的喜讯,在短短数月的时间里,GD32 MCU达成新出货1亿颗的“小目标”,成为了产能紧缺环境下、率先恢复产能有序供应的芯片企业之一。 MCU技术的发展推动了电机控制方案以更低成本、更高效率的驱动升级路线。作为MCU产业的领跑者,日前,兆易创新受邀参加了由电子科技媒体 电子发烧友 主办的“2021无刷直流电机控制技术研讨会”,商品市场经理陈奇出席现场、向现场一百多名开发者与产业人士分享了兆易创新多方位的电机控制方案,以及一站式GD32 MCU开发环境,帮助小伙伴们轻松上手开发! 兆易创新商品市场经理陈奇演讲现场 基于GD32 MCU,打
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