介绍一种基于MC51单片机控制的PWM直流电机脉宽调速系统.doc
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2022-10-19
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介绍一种基于 MC51 单片机控制的 PWM 直流电机脉宽调速系统
PWM 技术调节控制电机的转速部分
1、直流电机调速原理
直流电动机根据励磁方式不同,分为自励和他励 2 种类型。不同励磁方式的直流电动机，其
机械特性曲线有所不同.但是对于直流电动机的转速,总满足下式
T
CrCc
R
Ce
U
��
内
�
式中:U—电压
内
R
-励磁绕组本身的电阻
�
-每极磁通(Wb)
Cc—电势常数
Cr—转矩常量
由上式可知，直流电机的速度控制既可采用电枢控制法，也可采用磁场控制法。磁场控制
法控制磁通,其控制功率虽然较小,但低速时受到磁极饱和的限制，高速时受到换向火花和换向
器结构强度的限制，而且由于励磁线圈电感较大,动态响应较差,所以在工业生产过程中常用的
方法是电枢控制法.
电枢控制是在励磁电压不变的情况下，把控制电压信号加到电机的电枢上来控制电机的转
速。传统的改变电压方法是在电枢回路中串联一个电阻，通过调节电阻改变电枢电压,达到调速
的目的,这种方法效率低、平滑度差，由于串联电阻上要消耗电功率，因而经济效益低,而且转
速越慢,能耗越大。
随着电力电子的发展，出现了许多新的电枢电压控制方法。如：由交流电源供电，使用晶
闸管整流器进行相控调压;脉宽调制（PWM)调压等.调压调速法具有平滑度高、能耗少、精度高
等优点,在工业生产中广泛使用,其中 PWM 应用更为广泛。脉宽调速利用一个固定的频率来控制
电源的接通或断开,并通过改变一个周期内“接通”和“断开"时间的长短,即改变直流电机电枢
上电压的“占空比”来改变平均电压的大小，从而控制电动机的转速，因此，PWM 又被称为“开
关驱动装置"。
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