基于单片机 AT89S52 的直流电机 PWM 调速控制系统

            直流电机调速系统的设计

第一章

:摘要

1.1 摘要：

直流电机的定义：将直流电能转换成机械能

(直流电动机)或将机械能转换成直流电能

(直流发电机)

 

的旋转电机。

近年来，随着科技的进步，直流电机得到了越来越广泛的应用，直流具有

优良的调速特性，调速平滑，方便，调速范围广，过载能力强，能承受频繁的
冲击负载，可实现频繁的无极快速起动、制动和反转，需要满足生产过程自动化
系统各种不同的特殊要求，从而对直流电机提出了较高的要求，改变电枢回路
电阻调速、改变电压调速等技术已远远不能满足现代科技的要求，这是通过
PWM 方式控制直流电机调速的方法就应运而生。

采取传统的调速系统主要有以下的缺陷：模拟电路容易随时间飘移，会产

生一些不必要的热损耗，以及对噪声敏感等。而用

PWM 技术后，避免上述的缺

点，实现了数字式控制模拟信号，可以大幅度减低成本和功耗。并且

PWM 调速

系统开关频率较高，仅靠电枢电感的滤波作用就可以获得平滑的直流电流，低
速特性好；同时，开关频率高，快响应特性好，动态抗干扰能力强，可获很宽
的频带；开关元件只需工作在开关状态，主电路损耗小，装置的效率高，具有
节约空间、经济好等特点。

随着我国经济和文化事业的发展，在很多场合，都要求有直流电机

PWM 调速系统来

进行调速，诸如汽车行业中的各种风扇、刮水器、喷水泵、熄火器、反视镜、宾馆中的自动门、
自动门锁、自动窗帘、自动给水系统、柔巾机、导弹、火炮、人造卫星、宇宙飞船、舰艇、飞机、坦
克、火箭、雷达、战车等场合。

直流电机工作原理

直流电机电路模型如图

3.1

所示，磁极

N、S

间装着一个可以转动的铁磁圆柱体，圆

柱体的表面上固定着一个线圈

abcd

。当线圈中流过电流时，线圈受到电磁力作用，从而产

生旋转。根据左手定则可知，当流过线圈中电流改变方向时，线圈的受方向也将改变，因此

通过改变线圈电路的方向实现改变电机的方向。

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