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芝浦直流电机技术交流文件

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直流电机驱动电路设计

直流电机驱动电路设计 一、直流电机驱动电路的设计目标 在直流电机驱动电路的设计中,主要考虑一下几点: 1. 功能:电机是单向还是双向转动?需不需要调速?对于单向的电机驱动,只要用一个大功率三极管或场效应管或继电 器直接带动电机即可,当电机需要双向转动时,可以使用由4个功率元件组成的H桥电路或者使用一个双刀双掷的继电器。 如果不需要调速,只要使用继电器即可;但如果需要调速,可以使用三极管,场效应管等开关元件实现PWM(脉冲宽度调制)调速。 2. 性能:对于PWM调速的电机驱动电路,主要有以下性能指标。 1)输出电流和电压范围,它决定着电路能驱动多大功率的电机。 2)效率,高的效率不仅意味着节省电源,也会减少驱动电路的发热。要提高电路的效率,可以从保证功率器件的开关工作状态和防止共态导通(H桥或推挽电路可能出现的一个问题,即两个功率器件同时导通使电源短路)入手。 3)对控制输入端的影响。功率电路对其输入端应有良好的信号隔离,防止有高电压大电流进入主控电路,这可以用高的输入阻抗或者光电耦合器实现隔离。 4)对电源的影响。共态导通可以引起电源电压的瞬间下降造成高频电源污染;大的电流可能导致地线电位浮动。 5)可靠性。电机驱动电路应该尽可能做到,无论加上何种控制信号,何种无源负载,电路都是安全的。 二、三极管-电阻作栅极驱动

1.输入与电平转换部分: 输入信号线由DATA引入,1脚是地线,其余是信号线。注意1脚对地连接了一个2K欧的电阻。当驱动板与单片机分别供电时,这个电阻可以提供信号电流回流的通路。当驱动板与单片机共用一组电源时,这个电阻可以防止大电流沿着连线流入单片机主板的地线造成干扰。或者说,相当于把驱动板的地线与单片机的地线隔开,实现“一点接地”。 高速运放KF347(也可以用TL084)的作用是比较器,把输入逻辑信号同来自指示灯和一个二极管的2.7V基准电压比较,转换成接近功率电源电压幅度的方波信号。KF347的输入电压范围不能接近负电源电压,否则会出错。因此在运放输入端增加了防止电压范围溢出的二极管。输入端的两个电阻一个用来限流,一个用来在输入悬空时把输入端拉到低电平。 不能用LM339或其他任何开路输出的比较器代替运放,因为开路输出的高电平状态输出阻抗在1千欧以上,压降较大,后面一级的三极管将无法截止。 2.栅极驱动部分: 后面三极管和电阻,稳压管组成的电路进一步放大信号,驱动场效应管的栅极并利用场效应管本身的栅极电容(大约 1000pF)进行延时,防止H桥上下两臂的场效应管同时导通(“共态导通”)造成电源短路。 当运放输出端为低电平(约为1V至2V,不能完全达到零)时,下面的三极管截止,场效应管导通。上面的三极管导通,场效应管截止,输出为高电平。当运放输出端为高电平(约为VCC-(1V至2V),不能完全达到VCC)时,下面的三极管导通,场效

直流电机驱动电路设计

应用越来越广泛的直流电机,驱动电路设计 Source:电子元件技术| Publishing Date:2009-03-20 中心论题: ?在直流电机驱动电路的设计中,主要考虑功能和性能等方面的因素 ?分别介绍几种不同的栅极驱动电路并比较其性能优缺点 ?介绍PWM调速的实现算法及硬件电路 ?介绍步进电机的驱动方案 解决方案: ?根据实际电路情况以及要求仔细选择驱动电路 ?使用循环位移算法及模拟电路实现PWM调速 ?对每个电机的相应时刻设定相应的分频比值,同时用一个变量进行计数可实现步进电机的分频调速 直流电机驱动电路的设计目标 在直流电机驱动电路的设计中,主要考虑一下几点: 功能:电机是单向还是双向转动?需不需要调速?对于单向的电机驱动,只要用一个大功率三极管或场效应管或继电器直接带动电机即可,当电机需要双向转动时,可以使用由4个功率元件组成的H桥电路或者使用一个双刀双掷的继电器。如果不需要调速,只要使用继电器即可;但如果需要调速,可以使用三极管,场效应管等开关元件实现PWM(脉冲宽度调制)调速。 性能:对于PWM调速的电机驱动电路,主要有以下性能指标。 1。输出电流和电压围,它决定着电路能驱动多大功率的电机。 2。效率,高的效率不仅意味着节省电源,也会减少驱动电路的发热。要提高电路的效率,可以从保证功率器件的开关工作状态和防止共态导通(H桥或推挽电路可能出现的一个问题,即两个功率器件同时导通使电源短路)入手。 3。对控制输入端的影响。功率电路对其输入端应有良好的信号隔离,防止有高电压大电流进入主控电路,这可以用高的输入阻抗或者光电耦合器实现隔离。

4。对电源的影响。共态导通可以引起电源电压的瞬间下降造成高频电源污染;大的电流可能导致地线电位浮动。 5。可靠性。电机驱动电路应该尽可能做到,无论加上何种控制信号,何种无源负载,电路都是安全的。 三极管-电阻作栅极驱动 1.输入与电平转换部分: 输入信号线由DATA引入,1脚是地线,其余是信号线。注意1脚对地连接了一个2K欧的电阻。当驱动板与单片机分别供电时,这个电阻可以提供信号电流回流的通路。当驱动板与单片机共用一组电源时,这个电阻可以防止大电流沿着连线流入单片机主板的地线造成干扰。或者说,相当于把驱动板的地线与单片机的地线隔开,实现“一点接地”。 高速运放KF347(也可以用TL084)的作用是比较器,把输入逻辑信号同来自指示灯和一个二极管的2。7V 基准电压比较,转换成接近功率电源电压幅度的方波信号。KF347的输入电压围不能接近负电源电压,否则会出错。因此在运放输入端增加了防止电压围溢出的二极管。输入端的两个电阻一个用来限流,一个用来在输入悬空时把输入端拉到低电平。

无刷直流电机的驱动及控制

无刷直流电机驱动 James P. Johnson, Caterpiller公司 本章的题目是无刷直流电动机及其驱动。无刷直流电动机(BLDC)的运行仿效了有刷并励直流电动机或是永磁直流电动机的运行。通过将原直流电动机的定子、转子内外对调—变成采用包含电枢绕组的交流定子和产生磁场的转子使得该仿效得以可能。正如本章中要进一步讨论的,输入到BLDC定子绕组中的交流电流必须与转子位置同步更变,以便保持磁场定向,或优化定子电流与转子磁通的相互作用,类似于有刷直流电动机中换向器、电刷对绕组的作用。该原理的实际运用只能在开关电子学新发展的今天方可出现。BLDC电机控制是今天世界上发展最快的运动控制技术。可以预见,随着BLDC的优点愈益被大家所熟知且燃油成本持续增加,BLDC必然会进一步广泛运用。 2011-01-30 23.1 BLDC基本原理 在众文献中无刷直流电动机有许多定义。NEMA标准《运动/定位控制电动机和控制》中对“无刷直流电动机”的定义是:“无刷直流电动机是具有永久磁铁转子并具有转轴位置监测来实施电子换向的旋转自同步电机。不论其驱动电子装置是否与电动机集成在一起还是彼此分离,只要满足这一定义均为所指。”

图23.1 无刷直流电机构形 2011-01-31 若干类型的电机和驱动被归类于无刷直流电机,它们包括: 1 永磁同步电机(PMSMs); 2 梯形反电势(back - EMF)表面安装磁铁无刷直流电机; 3 正弦形表面安装磁铁无刷直流电机; 4 内嵌式磁铁无刷直流电机; 5 电机与驱动装置组合式无刷直流电机; 6 轴向磁通无刷直流电机。 图23.1给出了几种较常见的无刷直流电机的构形图。永磁同步电机反电势是正弦形的,其绕组如同其他交流电机一样通常不是满距,或是接近满距的集中式绕组。许多无刷直流电

无刷直流电机的组成及工作原理

无刷直流电机的组成及工作原理 2.1 引言 直流无刷电动机一般由电子换相电路、转子位置检测电路和电动机本体三部分组成,电子换相电路一般由控制部分和驱动部分组成,而对转子位置的检测一般用位置传感器来完成。工作时,控制器根据位置传感器测得的电机转子位置有序的触发驱动电路中的各个功率管,进行有序换流,以驱动直流电动机。下文从无刷直流电动机的三个部分对其发展进行分析。 2.2 无刷直流电机的组成 2.2.1 电动机本体 无刷直流电动机在电磁结构上和有刷直流电动机基本一样,但它的电枢绕组放在定子上,转子采用的重量、简化了结构、提高了性能,使其可*性得以提高。无刷电动机的发展与永磁材料的发展是分不开的,磁性材料的发展过程基本上经历了以下几个发展阶段:铝镍钴,铁氧体磁性材料,钕铁硼(NdFeB)。钕铁硼有高磁能积,它的出现引起了磁性材料的一场革命。第三代钕铁硼永磁材料的应用,进一步减少了电机的用铜量,促使无刷电机向高效率、小型化、节能的方向发展。 目前,为提高电动机的功率密度,出现了横向磁场永磁电机,其定子齿槽与电枢线圈在空间位置上相互垂直,电机中的主磁通沿电机轴向流通,这种结构提高了气隙磁密,能够提供比传统电机大得多的输出转矩。该类型电机正处于研究开发阶段。 2.2.2 电子换相电路 控制电路:无刷直流电动机通过控制驱动电路中的功率开关器件,来控制电机的转速、转向、转矩以及保护电机,包括过流、过压、过热等保护。控制电路最初采用模拟电路,控制比较简单。如果将电路数字化,许多硬件工作可以直接由软件完成,可以减少硬件电路,提高其可靠性,同时可以提高控制电路抗干扰的能力,因而控制电路由模拟电路发展到数字电路。 驱动电路:驱动电路输出电功率,驱动电动机的电枢绕组,并受控于控制电路。驱动电路由大功率开关器件组成。正是由于晶闸管的出现,直流电动机才从有刷实现到无刷的飞跃。但由于晶闸管是只具备控制接通,而无自关断能力的半控性开关器件,其开关频率较低,不能满足无刷直流电动机性能的进一步提高。随着电力电子技术的飞速发展,出现了全控型的功率开关器件,其中有可关断晶体管(GTO)、电力场效应晶体管(MOSFET)、金属栅双极性晶体管IGBT 模块、集成门极换流晶闸管(IGCT)及近年新开发的电子注入增强栅晶体管(IEGT)。随着这些功率器件性能的不断提高,相应的无刷电动机的驱动电路也获得了飞速发展。目前,全控型开关器件正在逐渐取代线路复杂、体积庞大、功能指标低的普通晶闸管,驱动电路已从线性放大状态转换为脉宽调制的开关状态,相应的电路组成也由功率管分立电路转成模块化集成电路,为驱动电路实现智能化、高频化、小型化创造了条件。 2.2.3 转子位置检测电路

管理学基础-课程综述

《管理学基础》课程综述 管理是共同劳动的产物,在多个人进行集体劳动的条件下,为使劳动有序进行,获取劳动成果,就必须进行组织与协调,这就是管理。因此,管理是共同劳动的客观要求。管理在社会化大生产条件下得到强化 和发展。随着生产力的发展,生产社会化程度的提高,企业规模的扩大,资源配置越来越复杂,生产各环节相互依赖性越来越强,这些都要求更 高水平和更大强度的管理。管理在社会化大生产条件下迅速得到强化与 发展。 一、《管理学基础》的主要内容 本书在写作过程,力求理论分析与实证研究相结合、历史发展与现实情况相结合、一般理论与个别特性相结合,并以企业管理的基础理论为主,同时力求理论叙述深入浅出,通俗易懂,为已经具有管理基本知识 和一些管理知识较少的人们、进一步提高管理素质和能力的读者,提供一定的帮助与支持。本书分五篇共十三章,其主要内容如下:第一章管理与管理学本章主要介绍了管理学是研究管理活动过程及其规律的科学,是管理实践活动的科学总结。研究方法有观察总结方法、比较研究方法、历史研究的方法、案例分析方法和试验研究方法等。 第二章管理理论的形成和发展本章主要介绍了进入20世纪以来,西方管理学界又出现了许多新的管理理论,他们代表了管理理论 发展的新趋势:企业战略、企业文化、学习型组织、企业再造等。 第三章计划本章主要介绍了计划是管理工作的一项基本职能。 组织中的任何一项管理活动都需要按计划执行,否则就是盲目的行动, 组织目标也就难以实现。 第四章目标管理本章主要介绍了目标管理是一个全面的管理系统。它用系统的方法,将许多关键管理活动结合起来,高效地实现个人 目标和企业目标。 第五章战略管理本章主要介绍战略的概念、特征和构成要素 的基础上,重点阐述战略管理的基本过程、战略类型、选择战略的方法

管理学基础的课程综述

《管理学基础》课程综述 《管理学基础》是一个管理者有效达到组织目标的知道工具书籍。通过两年的学习,我基本了解到了有组织、有意识地进行协调工作的重要性,并在生活实践中充分得到体会和贯通。选择学习《管理学基础》对我的人生大有裨益。 (一)《管理学基础》的主要内容 管理学是一门综合性的交叉科学或边缘科学,它一般有5个主要特点,是一般研究各种管理活动中的普遍规律、基本原则和一般方法的科学。掌握管理学,可以在一定的环境中,通过计划、组织、领导和控制等活动,协调组织各种资源,以期更有效地实现组织目标的过程。它还主要讲述了对管理活动过程进行科学具体的总结。本书主要有十四章内容。 第一章管理与管理学 主要讲述的是管理的概念、性质、科学性、艺术性、以及影响组织管理的外部环境及因素,组织的外部环境特征乃至组织与外部环境有哪些关系。 管理学是研究管理活动及其规律的科学,是管理实践活动的科学总结。首先,自然属性和社会属性是管理的二重性,它是由生产社会化引起的,其职能主要源于管理的性质,如何合理的组织生

产力和维护生产关系,是其职能所在。它是通过管理活动来体现的。社会环境对组织的作用和组织对外部环境的适应性,告诉我们应积极主动的采取措施,适应环境的变化,计划是基本职能,决策则在管理职能中占主导地位,组织是联系各职能的纽带。 第二章管理理论的形成与发展 讲述了管理理论的形成过程是通过实践得来的,科学管理的中心问题是提高生产率,是泰罗创建此理论的基本出发点。法约尔著有《工业管理和一般管理》,被誉为“经营管理理论之父”,以及霍桑试验,行为科学理论的三个层次:个体、团体和组织行为,管理过程学派是把管理学说与职能人联系起来。当今,现代管理学的应用使管理学有了新的发展与应用,出现了企业精神,制度文化以及物质文化的组织管理。而在众多管理理论的学派中,综合理解,具体利用则是关键。 第三章计划 计划工作有4个基本计划,目的性及有效的达到某种目标;主导性即任何管理活动都是为了支持实现组织的目标;普遍性即计划工作在各级管理人员中普遍存在;效率性即扣除制定费用和执行费用及其他因素后所余的总额。 无论是哪种计划,在这一管理的基本职能中,组织者在任何时候都要有计划有组织地进行管理,以确保组织目标的顺利完成。

直流电机驱动控制电路_NMosfet

1 引言 长期以来,直流电机以其良好的线性特性、优异的控制性能等特点成为大多数变速运动控制和闭环位置伺服控制系统的最佳选择。特别随着计算机在控制领域,高开关频率、全控型第二代电力半导体器件(GTR、GTO、MOSFET、IGBT等)的发展,以及脉宽调制(PWM)直流调速技术的应用,直流电机得到广泛应用。为适应小型直流电机的使用需求,各半导体厂商推出了直流电机控制专用集成电路,构成基于微处理器控制的直流电机伺服系统。但是,专用集成电路构成的直流电机驱动器的输出功率有限,不适合大功率直流电机驱动需求。因此采用N沟道增强型场效应管构建H桥,实现大功率直流电机驱动控制。该驱动电路能够满足各种类型直流电机需求,并具有快速、精确、高效、低功耗等特点,可直接与微处理器接口,可应用PWM技术实现直流电机调速控制。 2 直流电机驱动控制电路总体结构 直流电机驱动控制电路分为光电隔离电路、电机驱动逻辑电路、驱动信号放大电路、电荷泵电路、H桥功率驱动电路等四部分,其电路框图如图一 由图可以看出,电机驱动控制电路的外围接口简单。其主要控制信号有电机运转方向信号Dir电机调速信号PWM及电机制动信号Brake,Vcc为驱动逻辑电路部分提供电源,Vm为电机电源电压,M+、M-为直流电机接口。 在大功率驱动系统中,将驱动回路与控制回路电气隔离,减少驱动控制电路对外部控制电路的干扰。隔离后的控制信号经电机驱动逻辑电路产生电机逻辑控制信号,分别控制H桥的上下臂。由于H桥由大功率N沟道增强型场效应管构成,不能由电机逻辑控制信号直接驱动,必须经驱动信号放大电路和电荷泵电路对控制信号进行放大,然后驱动H桥功率驱动电路来驱动直流电机。 3 H桥功率驱动原理 直流电机驱动使用最广泛的就是H型全桥式电路,这种驱动电路方便地实现直流电机的四象限运行,分别对应正转、正转制动、反转、反转制动。H桥功率驱动原理图如图2所示。

《管理学基础》课程标准

《管理学基础》课程标准编制部门:管理工程系

榆林职业技术学院《管理学基础》课程标准 一、课程定位和课程设计 (一)课程性质与作用 《管理学基础》是高等职业院校工商管理、市场营销、旅游与酒店管理等管理类各专业方向的必修专业基础课,是一门系统的研究管理活动的普遍规律和一般方法的科学。 尽管各种具体的管理活动千差万别,但管理者在处理问题时,都要通过一定的职能来实现组织的目标。在实施这些管理职能时,其内容会有所不同,但遵循的基本原理和原则却是一样的,这就是管理的共性,也就是管理学所研究的对象。 (二)课程设计理念 管理学基础作为管理专业的专业基础课,直接为培养学生的管理能力服务,同时,为进一步学习专业课和为日后的实际管理工作奠定理论基础。管理学基础服务于高职高专人才培养目标,坚持理论与实务结合,以管理技能培养为主线。 (三)课程设计思路 管理是科学与艺术的统一,作为一门带有较强实践性的专业基础课,管理学课程设计既要重视管理理论和管理知识的传播,更要关注学生管理思维的培养、管理艺术的熏陶、管理技能的训练和管理素质的养成。

基于以上这个前提,我们应采用“理论+实践”二元混合的灵活化、开放式的教学模式来组织实施教学。在教学方法设计中,通过教学讲义、多媒体课件、典型案例分析、情境模拟、管理游戏、视频、音频资料等的有机结合,在教学过程中激发学生的学习热情,以模拟实践教学为主线,建立多渠道的教学方法体系。 二、课程目标 本课程的教学目标是,使学生认识管理在人类各项活动中的重要意义与作用,理解组织内部的运作方式,掌握管理活动的基本原理、理论、方法和技巧,通过理论联系实际,培养他们观察管理活动现象、利用管理学思想分析管理活动本质、解决管理实践问题的能力。 管理学基础教学目标定位为:培养基层管理岗位的综合管理技能与素质。 (一)知识目标 1.掌握管理学的基本原理、理论知识、方法和技巧。 2.理解管理活动的性质、职能和流程。 (二)技能目标 1.培养对管理活动现象与本质的观察力与分析力。 2.培养理论联系实际、运用管理学工具,解决实际问题的能力。 3.培养系统思维、逻辑思维和权变思维的能力。 4.培养具有基本的管理沟通、协同合作和组织实施的工作能力。 5.培养变革与创新的能力。 (三)情感态度与价值观目标 具有正确科学价值观的人,即使知识、技能稍欠缺些,也会激励他奋斗,钻研知识,学习技能,创造出有价值的成果情感不仅指学习兴趣、学习责任,更重要的是乐观的生活态度、求实的科学态度、宽容的人生态度。价值观不仅强调个人的价值,更强调个人价值和社会价值的统一,从而使学生内心确立起对真善美的价值追求以及人与自然和谐和可持续发展的理念。 三、课程内容与教学要求 (一)教学内容

较大功率直流电机驱动电路的设计方案

1 引言 直流电机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,可以实现频繁的无级快速启动、制动和反转,能满足生产过程中自动化系统各种不同的特殊运行要求,因此在工业控制领域,直流电机得到了广泛的应用。 许多半导体公司推出了直流电机专用驱动芯片,但这些芯片多数只适合小功率直流电机,对于大功率直流电机的驱动,其集成芯片价格昂贵。基于此,本文详细分析和探讨了较大功率直流电机驱动电路设计中可能出现的各种问题,有针对性设计和实现了一款基于25D60-24A 的直流电机驱动电路。该电路驱动功率大,抗干扰能力强,具有广泛的应用前景。 2 H 桥功率驱动电路的设计 在直流电机中,可以采用GTR 集电极输出型和射极输出性驱动电路实现电机的驱动,但是它们都属于不可逆变速控制,其电流不能反向,无制动能力,也不能反向驱动,电机只能单方向旋转,因此这种驱动电路受到了很大的限制。对于可逆变速控制, H 桥型互补对称式驱动电路使用最为广泛。可逆驱动允许电流反向,可以实现直流电机的四象限运行,有效实现电机的正、反转控制。而电机速度的控制主要有三种,调节电枢电压、减弱励磁磁通、改变电枢回路电阻。三种方法各有优缺点,改变电枢回路电阻只能实现有级调速,减弱磁通虽然能实现平滑调速,但这种方法的调速范围不大,一般都是配合变压调速使用。因此在直流调速系统中,都是以变压调速为主,通过PWM(Pulse Width Mo dulation)信号占空比的调节改变电枢电压的大小,从而实现电机的平滑调速。 2.1 H 桥驱动原理 要控制电机的正反转,需要给电机提供正反向电压,这就需要四路开关去控制电机两个输入端的电压。当开关S1 和S4 闭合时,电流从电机左端流向电机的右端,电机沿一个方向旋转;当开关S2 和S3 闭合时,电流从电机右端流向电机左端,电机沿另一个方向旋转, H 桥驱动原理等效电路图如图1 所示。

有刷直流马达驱动电路

有刷直流马达驱动电路MX612 有刷直流马达驱动电路 MX612 概述 该产品为电池供电的玩具、低压或者电池供电的运动控制应用提供了一种集成的有刷直流马达驱动解决方案。电路内部集成了采用N沟和P沟功率MOSFET设计的H桥驱动电路,适合于驱动有刷直流马达或者驱动步进马达的一个绕组。该电路具备较宽的工作电压范围(从2V到10V),最大持续输出电流达到1.2A,最大峰值输出电流达到2.5A。 该驱动电路内置过热保护电路。通过驱动电路的负载电流远大于电路的最大持续电流时,受封装散热能力限制,电路内部芯片的结温将会迅速升高,一旦超过设定值(典型值150℃),内部电路将立即关断输出功率管,切断负载电流,避免温度持续升高造成塑料封装冒烟、起火等安全隐患。内置的温度迟滞电路,确保电路恢复到安全温度后,才允许重新对电路进行控制。 特性 ●低待机电流(小于0.1uA); ●低静态工作电流; ●集成的H桥驱动电路; ●内置防共态导通电路; ●低导通内阻的功率MOSFET管; ●内置带迟滞效应的过热保护电路(TSD); ●抗静电等级:3KV (HBM)。 典型应用 ● 2-6节AA/AAA干电池供电的玩具马达驱动; ● 2-6节镍-氢/镍-镉充电电池供电的玩具马达驱动; ● 1-2节锂电池供电的马达驱动

引脚排列 引脚定义 功能框图

注:D A JA T A表示电路工作的环境温度,θJA为封装的热阻。150℃表示电路的最高工作结温。 (2)、电路功耗的计算方法: P =I2*R 其中P为电路功耗,I为持续输出电流,R为电路的导通内阻。电路功耗P必须小于最大功耗P D (3)、人体模型,100pF电容通过1.5KΩ 电阻放电。 注:(1)、逻辑控制电源VCC与功率电源VDD内部完全独立,可分别供电。当逻辑控制电源VCC掉电之后,电路将进入待机模式。 (2)、持续输出电流测试条件为:电路贴装在PCB上测试,SOP8封装的测试PCB板尺寸为25mm*15mm。

无刷直流电机控制系统的设计

1引言无刷直流电机最本质的特征是没有机械换向器和电刷所构成的机械接触式换向机构。现在,无刷直流电机定义有俩种:一种是方波/梯形波直流电机才可以被称为无刷直流电机,而正弦波直流电机则被认为是永磁同步电机。另一种是方波/梯形波直流电机和正弦波直流电机都是无刷直流电机。国际电器制造业协会在1987年将无刷直流电机定义为“一种转子为永磁体,带转子位置信号,通过电子换相控制的自同步旋转电机”,其换相电路可以是独立的或集成于电机本体上的。本次设计采用第一种定义,把具有方波/梯形波无刷直流电机称为无刷直流电机。从20世纪90年代开始,由于人们生活水平的不断提高和现代化生产、办公自动化的发展,家用电器、工业机器人等设备都向着高效率化、小型化及高智能化发展,电机作为设备的重要组成部分,必须具有精度高、速度快、效率高等优点,因此无刷直流电机的应用也发展迅速[1]。 1.1 无刷直流电机的发展概况 无刷直流电动机是由有刷直流电动机的基础上发展过来的。 19世纪40年代,第一台直流电动机研制成功,经过70多年不断的发展,直流电机进入成熟阶段,并且运用广泛。 1955年,美国的D.Harrison申请了用晶体管换相线路代替有刷直流电动机的机械电刷的专利,形成了现代无刷直流电动机的雏形。 在20世纪60年代初,霍尔元件等位置传感器和电子换向线路的发现,标志着真正的无刷直流电机的出现。 20世纪70年代初,德国人Blaschke提出矢量控制理论,无刷直流电机的性能控制水平得到进一步的提高,极大地推动了电机在高性能领域的应用。 1987年,在北京举办的德国金属加工设备展览会上,西门子和博世两公司展出了永磁自同步伺服系统和驱动器,引起了我国有关学者的注意,自此我国开始了研制和开发电机控制系统和驱动的热潮。目前,我国无刷直流电机的系列产品越来越多,形成了生产规模。 无刷直流电动机的发展主要取决于电子电力技术的发展,无刷直流电机发展的初期,由于大功率开关器件的发展处于初级阶段,性能差,价格贵,而且受永磁材料和驱动控制技术的约束,这让无刷直流电动机问世以后的很长一段时间内,都停

直流无刷电机驱动原理

直流无刷电机的工作原理 直流无刷电机的优越性 直流电机具有响应快速、较大的起动转矩、从零转速至额定转速具备可提供额定转矩的性能,但直流电机的优点也正是它的缺点,因为直流电机要产生额定负载下恒定转矩的性能,则电 枢磁场与转子磁场须恒维持90°,这就要藉由碳刷及整流子。碳刷及整流子在电机转动时会 产生火花、碳粉因此除了会造成组件损坏之外,使用场合也受到限制。交流电机没有碳刷及 整流子,免维护、坚固、应用广,但特性上若要达到相当于直流电机的性能须用复杂控制技 术才能达到。现今半导体发展迅速功率组件切换频率加快许多,提升驱动电机的性能。微处 理机速度亦越来越快,可实现将交流电机控制置于一旋转的两轴直交坐标系统中,适当控制 交流电机在两轴电流分量,达到类似直流电机控制并有与直流电机相当的性能。 此外已有很多微处理机将控制电机必需的功能做在芯片中,而且体积越来越小;像模拟/数字转换器(Analog-to-digital converter,ADC)、脉冲宽度调制(pulse wide modulator,PWM)…等。直流无刷电机即是以电子方式控制交流电机换相,得到类似直流电机特性又没有直流电机机构上缺失的一种应用。 直流无刷电机的控制结构 直流无刷电机是同步电机的一种,也就是说电机转子的转速受电机定子旋转磁场的速度及转 子极数(P)影响: N=120.f / P。在转子极数固定情况下,改变定子旋转磁场的频率就可以改变转子的转速。直 流无刷电机即是将同步电机加上电子式控制(驱动器),控制定子旋转磁场的频率并将电机转子 的转速回授至控制中心反复校正,以期达到接近直流电机特性的方式。也就是说直流无刷电 机能够在额定负载范围内当负载变化时仍可以控制电机转子维持一定的转速。 直流无刷驱动器包括电源部及控制部如图(1) :电源部提供三相电源给电机,控制部则依需 求转换输入电源频率。

51单片机直流无刷电机控制

基于MCS-51单片机控制直流无刷电动机 学号:3100501044 班级:电气1002 :王辉军

摘要 直流无刷电机是同步电机的一种,由电动机本体、位置传感器和电子开关线路三部分组成。其定子绕组一般制成多相(三相、四相、五相不等),转子由永久磁钢按一定极对数(2p=2,4,…)组成。电机转子的转速受电机定子旋转磁场的速度及转子极数(P)影响: N=120.f / P。在转子极数固定情况下,改变定子旋转磁场的频率就可以改变转子的转速。直流无刷电机即是将同步电机加上电子式控制(驱动器),控制定子旋转磁场的频率并将电机转子的转速回授至控制中心反复校正,以期达到接近直流电机特性的方式。也就是说直流无刷电机能够在额定负载围当负载变化时仍可以控制电机转子维持一定的转速。 MCS-51单片机是美国英特尔公司生产的一系列单片机的总称,是一种集成电路芯片,采用超大规模技术把具有数据处理能力的微处理器(CPU)、随机存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、输入输出接口电路、定时计算器、串行通信口、脉宽调制电路、A/D转换器等电路集成到一块半导体硅片上,这些电路能在软件的控制下准确、迅速、高效地完成程序设计者事先规定的任务。 本论文将介绍基于MCS-51单片机控制直流无刷电动机的设计,它可以实现控制直流无刷电动机的启动、停止、急停、正反转、加减速等功能。 关键词:单片机,直流无刷电动机,控制系统

直流无刷电动机是在直流电动机的基础之上发展而来的,它是步进电动机的一种,继承了直流电动机的启动转矩大、调速性能好等特点克服了需要换向器的缺点在交通工具、家用电器及中小功率工业市场占有重要的地位。直流无刷电动机不仅在电动自行车、电动摩托车、电动汽车上有着广泛的应用,而且在新一代的空调机、洗衣机、电冰箱、吸尘器,空气净化器等家用电器中也有逐步采用的趋势,尤其是随着微电子技术的发展,直流无刷电动机逐渐占有原来异步电动机变频调速的领域,这就使得直流无刷电动机的应用围越来越广。 本设计就是基于MCS-51系列单片机控制直流无刷电动机,利用所学的知识实现单片机控制直流无刷电动机的启动、停止、急停、正反转,加减速等控制,并对直流无刷电动机运行状态进行监视和报警。详细介绍单片机的种类、结构、功能、适用领域和发展历史、未来前景及其直流无刷电动机的工作原理、控制结构等容,既着重单片机的基本知识、功能原理的深入阐述,又理论联系实际详细剖析单片机控制直流无刷电动机的过程。 1.直流无刷电动机的基本组成 直流无刷电动机是在直流电动机的基础上发展而来的,直流无刷电动机继承了直流电动机启动转矩大、调速性能好的优点,克服了直流电动机需要换向器的缺点,在交通工具、家用电器等生活的方方方面面占有重要的地位。 由于直流无刷电动机既具有交流电动机的结构简单、运行可靠、维护方便等一系列优点,又具备直流电动机的运行效率高、无励磁损耗以及调速性能好等诸多优点,故在当今国民经济各领域应用日益普及。 直流无刷电动机主要由电动机本体、位置传感器和电子开关线路三部分组成。其定子绕组一般制成多相(三相、四相、五相不等),转子由永久磁钢按一定极对数(2p=2,4,…)组成。图3-1所示为三相两极直流无刷电机结构。 三相定子绕组分别与电子开关线路中相应的功率开关器件联结,A、B、

直流电机H桥驱动原理和驱动电路选择L9110_L298N_LMD18200

在直流电机驱动电路的设计中,主要考虑一下几点: 1.功能:电机是单向还是双向转动?需不需要调速?对于单向的电机驱动,只要用一个大功率三极管或场效应管或继电器直接带动电机 即可,当电机需要双向转动时,可以使用由4 个功率元件组成的H 桥电路或者使用一个双刀双掷的继电器。如果不需要调速,只要使 用继电器即可;但如果需要调速,可以使用三极管,场效应管等开关元件实现PWM (脉冲宽度调制)调速。 2.性能:对于PWM 调速的电机驱动电路,主要有以下性能指标。 1)输出电流和电压范围,它决定着电路能驱动多大功率的电机。 2)效率,高的效率不仅意味着节省电源,也会减少驱动电路的发热。要提高电路的效率,可以从保证功率器件的开关工作状态和防 止共态导通(H 桥或推挽电路可能出现的一个问题,即两个功率器件同时导通使电源短路)入手。 3)对控制输入端的影响。功率电路对其输入端应有良好的信号隔离,防止有高电压大电流进入主控电路,这可以用高的输入阻抗或 光电耦合器实现隔离。 4)对电源的影响。共态导通可以引起电源电压的瞬间下降造成高频电源污染;大的电流可能导致地线电位浮动。 5)可靠性。电机驱动电路应该尽可能做到,无论加上何种控制信号,何种无源负载,电路都是安全的。 H桥驱动电路:H桥式电机驱动电路包括4个三极管和一个电机,因其外形酷似字母'H',所以称作H桥驱动电路。 要使电机M运转,必须使对角线上的一对三极管导通。例如当Q1管和Q4管导通时,电流就从电源正极经Q1从左至右穿过电机,然后再经Q4回到电源负极。电机顺时针转动。当三极管Q2和Q3导通时,电流将从右至左流过电机,驱动电机逆时针方向转动。

管理学基础课程教学大纲

管理学基础课程教学大纲 第一部分大纲说明 一、课程的性质和任务 管理学基础是广播电视大学开设的一门专业基础课。 管理学是一门系统地研究管理活动的普遍规律和一般方法的科学。尽管各种具体的管理活动千差万别,但管理者在处理问题时,都要通过一定的计划、组织、领导和控制等职能来实现组织的目标。在实施这些管理职能时,其内容会有所不同,但遵循的基本原理和原则却是一样的,这就是管理的共性,也就是管理学所要研究的对象。由于管理学研究的内容包括生产力、生产关系和上层建筑三方面,它必然同许多学科如经济科学、技术科学、心理学、数学、计算机科学等相关联,吸收和运用与之有关的研究成果。因此它是一 门广泛吸收多学科知识的边缘科学,同时它又具有很强的实践性,属于应用科学。 通过本课程的学习,可以使同学们掌握现代管理的基本原理、 一般方法并树立科学的管理理念,为进一步学习专业课和为日后的实际管理工作奠定理论基础。 二、与相关课程的衔接 管理学基础是一门建立在经济科学、数学、心理学、计算机科学等基础之上的独立的应用科学,以它为基础派生的课程为相关专业的专业理论与技术课程,诸如市场营销学、工商企业经营管理、企业生产管理、人力资源管理、财务管理、企业信息管理等。

三、课程教学的基本要求 1.正确认识课程的性质、任务及其研究对象,全面了解课程的体系、结构,对管理学基础有一个总体的认识。 2.掌握管理学的基本职能、基本概念、基本原理和基本方法,了解学科发展的新理论与新思想。 3.紧密联系实际,学会分析案例,解决实际问题,把学科理论的学习融入对经济活动实践的研究和认识之中,切实提高分析问题、 解决问题的能力。真正掌握课程的核心内容,为企业经济效益的提高服务,为社会主义市场经济体制的建立和完善做出贡献。 四、教学方法与教学形式建议 1.要系统、全面、准确地阐述管理学的基本原理和实务,在原 理的阐述和案例的列举中要多联系中国实际,使之既忠实于学科原貌,又通俗易懂。 2.增加案例教学的比重,文字教材、音像教材中都要突出典型 案例的剖析。同时安排必要的作业和实验,给学生接触实际、动手分析的机会。 3.日常的面授辅导应着重于重点的归纳、难点的剖析以及作业讲解。建议布置适量的作业题,以综合练习和案例分析的形式为主。 五、课程教学要求的层次 教学过程中,按“掌握、熟悉、了解”三个层次要求。

管理学基础课程复习资料

《管理学基础》课程复习资料 一、填空题: 1.管理的载体是______,管理的目的是______。 2.管理者的角色包括______、______和______。 3.管理者的技能包括______、______和______。 4.管理学是一门系统地研究管理活动的______和______的学科。 5.1911年,《科学管理原理》一书出版,标志着科学管理理论正式诞生,同时确定了泰勒的______的地位。 6.管理过程学派的创始人是______,代表人物有______和奥唐纳尔。 7.决策学派的主要代表人是______,该学派认为管理的关键是______。 8.按照计划的对象,可将计划分为______、______和______。 9.按计划要解决的问题的重复程度,可将计划分为______和______。 10.从管理的角度看,目标具有______、______和______的特性。 11.按规模,可将组织分为______、______和______。 12.按组织目的,可将组织分为______和______。 13.领导活动包括______和______两个方面。 14.领导的权力来自两个方面:一是来自______的权力,二是来自______的权力。 15.领导者的作用有______、______和______。 16.有效的领导者,应具备的素质包括______、______、______和身体素质。 17.激励的心理基础是______和______。 18.按激励的内容,可将之划分为______和______。 19.按激励的性质,给予奖励是______,给予惩罚是______。 20.决定激励力(行为动机)的因素有两个,即______和______。 21.按照团体组成的目的,可将团体分为______和______。 22.团体的作用体现在保证______的实现和满足______的需要。 23.按照冲突的性质,可将之划分为______和______。 24.按沟通的反馈性,可将之划分为______和______。 25.按沟通的渠道性质,可将之划分为______和______。 26.按控制的手段,可将控制分为______和______。 27.制定控制标准的方法有______、______和______。 28.有效控制的原则有______、______、______和______。 29.预算是______的计划,是用数字表示的组织在未来某一时期的预计结果,预算是使用最______的控制 方法。 30.按控制的时机,可将控制分为______、______和______。 二、单项选择题: 1.管理对象是指组织中的 [ ] A.人员 B.技术 C.设备等资产 D.人、财、物、信息等一切资源 2.管理者是指 [ ] A.组织的高层领导 B.组织的中层领导 C.从事管理活动的人员 D.组织的所有员工 3.管理者平息客户的怒气,对员工的争端进行调解,扮演着()角色。 [ ] A.代表人 B.组织联络者 C.故障排除者 D.谈判者 4.基层管理者所需的技能中,最重要的是 [ ] A.技术技能 B.人际技能 C.组织技能 D.思维技能 5.中国古代的万里长城是()思想的实践典范。 [ ]

常用电机驱动电路及原理

由于本人主要是搞软件的,所以硬件方面不是很了解,但是为了更好地相互学习,仅此整理出一份总结出来,有什么错误的地方还请大家积极的指出!供大家一起参考研究! 我们做的智能小车,要想出色的完成一场比赛,需要出色的控制策略!就整个智能车这个系统而言,我们的被控对象无外乎舵机和电机两个!通过对舵机的控制能够让我们的小车实时的纠正小车在赛道上的位置,完成转向!当然那些和我一样做平衡组的同学不必考虑舵机的问题!而电机是小车完成比赛的动力保障,同时平衡组的同学也需要通过对两路电机的差速控制,来控制小车的方向!所以选一个好的电机驱动电路非常必要! 常用的电机驱动有两种方式:一、采用集成电机驱动芯片;二、采用MOSFET和专用栅极驱动芯片自己搭。集成主要是飞思卡尔自己生产的33886芯片,还有就是L298芯片,其中298是个很好的芯片,其内部可以看成两个H桥,可以同时驱动两路电机,而且它也是我们驱动步进电机的一个良选!由于他们的驱动电流较小(33886最大5A持续工作,298最大2A持续工作),对于我们智能车来说不足以满足,但是电子设计大赛的时候可能会用到!所以想要详细了解他们的同学可以去查找他们的数据手册!在此只是提供他们的电路图,不作详细介绍! 33886运用电路图

下面着重介绍我们智能车可能使用的驱动电路。普遍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驱动电流能够达到70几安培!而且也有其可替代产品BTN79 70,它的驱动电流最大也能达七十几安!其内部结构基本相同如下: 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。其典型运用电路图如下图所示: EN1和EN2一般使用时我们直接接高电平,使整个电路始终处于工作状态!

无刷直流电机控制技术综述

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/6f226214.html, 无刷直流电机控制技术综述 作者:黄秀勇 来源:《山东工业技术》2017年第14期 摘要:在十九世纪电机诞生的时候,其中实用性的电机就是无刷的形式,其得到了广泛 的运用,随着时代的发展,在上世纪中叶的时候晶体管诞生,直流无刷电机也随之应运而生,无刷直流电机的应用十分广泛,在各个领域都有涉猎。 关键词:直流无刷电机;技术研究;控制技术 DOI:10.16640/https://www.wendangku.net/doc/6f226214.html,ki.37-1222/t.2017.14.201 0 引言 经过不断的演变与发展,无刷直流电机综合了交流电机和直流电机的全部优点出现在人们的视野当中,它的出现大大的提高了生产的效率,减少了能源的消耗,得到了广泛的应用和普及。在电机领域中,新型无刷电机的品种众多,其性能和价格都不尽相同,就其的控制来说具有多种方法。 1 无刷直流电机的特点 随着科技的发展,无刷直流电机的出现代替了许多传统的电机,在各个领域都得到了广泛的应用,它具有传统直流电机的全部优点,但同时又除去了碳刷、滑环结构,它在投入使用的过程中具有速度很低的优点,这就大大的减少了用电率,虽说其速度低但其产生的功率却十分巨大,其体积小、重量轻的优点省去了减速机的超大负载量,在使用的过程中效率十分高。由于其除去了碳刷,所以减少了很多消耗,这就使它的省电率相当高,再加上其在运作时不会产生火花,对于一些爆炸性的场所来说更具备安全性,对其的维修和保养方面来说也是十分容易的。综合其特点来看,和其他种类的电机相比其优异性非常显著,因此,无刷直流电机凭借着其充分的优势在很多场合都发挥着重要的作用。 2 转子位置检测技术 逆变器功率器在进行运转的时候,转子在进行运转的时候位置会发生改变,在其位置发生改变的同时会触发组合,使其组合的状态进行不同的改变,这就是无刷直流电机的运行原理,由此看来,想要准确的控制无刷直流电机的运行就必要确保转子的位置,与此同时还要对转子触发的功率器件组合进行相应准时的切换,想要做到这一点是相当困难的。 通过科技水平的不断提高,相关学者提出了检测转子位置的一种新的办法。首先准备一些非磁性导电质地的材料,把这些材料粘在永磁转子的外部;其次,相关设备在工作时会使非磁性材料上产生涡流效应,进而使转子的位置发生相应的改变,最后通过观察检测电压来确定转

(精选)管理学基础课程标准

管理学课程标准 课程名称:管理学课程代码:06071007 适用专业:经管类市场开发与营销专业 学时:52 学分:3 开课学期:第一学期 第一部分前言 1、课程性质与定位 《管理学》是市场开发与营销专业的必修专业基础课。在市场开发与营销专业中居于主导地位的必修课。管理学是一门实践性和理论性、科学性和艺术性兼而有之的应用性学科,是也是管理类各专业的一门基础课程,该课程旨在让学生树立现代管理的思想观念,掌握和运用管理学的基本原理和方法,提高自身的管理素质,培养和提高学生的理论素质和实践技能,并通过实践技能训练,提高学生的实践能力、创新能力和职业能力,为学生就业打下坚实的理论基础和职业基础。 2、课程的基本理念 通过理论讲述使学生掌握管理学的基本原理和基本方法;通过项目学习与训练使学生进一步理解掌握管理的基本职能预测与决策、计划与组织、领导与激励、沟通与控制等的理解。 3、课程标准的设计思路 以就业为导向,以能力为本位,以职业技能为主线,以单元项目课程为主题,以夯实基础、适应岗位为目标,尽可能形成模块化课程体系。具体学习项目的选择和编排。以学习单元为基础,基本依据是:一是按照“管理认知、预测与决策、计划与组织、领导与激励、沟通与控制、管理创新”的逻辑顺序;二是从基础知识体系构建角度,保持管理的基本技能、基本知识、基本理论之间的内在必然关系。 第二部分课程目标 1、认识和理解管理的重要性和普遍性,了解古今中外管理思想的发展,理解古典管理理论和行为科学的内容。 2、理解并掌握管理的基本原理与方法,掌握管理的计划、组织、领导、控制、创新等职能的基本内涵、要求及科学有效实现的方法。 3、运用所学管理知识进行具体的管理案例分析,并能够在学完课程后对管理实践进行考察。 4、通过管理学知识的学习而真正学会并能够用自己的头脑来思考管理学理论与实践问题。 第三部分内容标准 项目1 管理认知 (1)教师讲述管理的重要性、管理的概念与职能、管理的原理与方法、管理者的技能与角色、管理思想与管理理论、管理与环境的关系等理论知识,使学生加深理解对管理的认知,为进一步学习管理的具体内容打好基础。 (2)学生根据掌握的理论基础,在教师的指导下训练用管理的基本理论分析企业遇到的简单管理问题等。 项目2 预测与决策 (1)教师讲授预测与决策的概念、预测的程序与方法;决策基本理论;决策的类型、决策的

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