基于AT89S52的PWM控制直流电机调速系统(6)
发布时间:2021-06-08
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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脉宽调制(PWM)应用更为广泛。
2.2 PWM脉宽调制原理
PWM脉冲宽度调制技术就是通过对一系列脉冲的宽度进行调制,来等效地获得所需要波形(含形状和幅值)的技术。下式是占空比计算公式:
D
t1T
式中t1表示一个周期内开关管导通的时间,T表示一个周期的时间。 占空比D表示了在一个周期里,开关管导通的时间与周期的比值,变化范围为0≤D≤1。由上式可知,当电源电压不变的情况下,电枢的端电压的平均值为
VD=Vmax*D,因此改变占空比D就可以改变端电压的平均值,从而达到调速的目的,这就是PWM调速原理。
在PWM调速时,占空比是一个重要参数。以下是三种可改变占空比的方法: (1)定宽调频法:保持不变,改变,从而改变周期(或频率)。 (2)调宽调频法:保持不变,改变,从而改变周期(或频率)。 (3)定频调宽法:保持周期(或频率)不变,同时改变、。
前2种方法由于在调速时改变了控制脉冲的周期(或频率),当控制脉冲的频率与系统的固有频率接近时,将会引起振荡,因此应用较少。目前,在直流电动机的控制中,主要使用第3种方法。
定频调宽法是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”。如图所示: