电机

直流电机控制系统 第一部分 课程设计概述 1.1 课程设计的目的与任务 1.2 课程设计题目 1.3 设计功能要求 1.4 课程设计的内容与要求 1.5 实验仪器设备及器件 第二部分 设计方案工作原理 2.1 预期实现目标定位 2.2 技术方案分析 2.2.1系统框图 2.2.2电路工作原理 2.2.3控制算法原理 2.3 功能指标实现方法 2.3.1 实现方案分析 2.3.2 基本模块原理 第三部分 核心部件电路设计 3.1 关键器件性能分析 3.2 电路工作原理 3.3 电路驱动接口说明 第四部分 系统软件设计分析 4.1 系统总体工作流程 4.2 程序设计思路 4.3 关键模块程序清单 4.3.1编码器测速 4.3.2五向按键检测 4.3.3 OLED显示 4.3.4 PID控制 4.4 调试分析 4.4.1 总体说明 4.4.2 PID算法调节分析 第五部分 心得体会 第六部分 附录 Ⅰ 参考文献 Ⅱ 电路原理图 Ⅲ 核心源代码 本次应用系统课程设计主要涉及 基于STM32编程 、 直流电机的驱动 和 PID控制 的应用，根据课程设计要求完成了基于PID算法的简单直流电机调速练习，本系统目前还可以继续完善，有相当多的功能可以继续添加。另外，对于PID算法的调参问题一直是困扰做项目的人，后来我们采用Matlab&Simulink仿真的方式，大大缩短了参数整定的时间

1. 发电机是根据电磁感应原理运行的，属于感应电机的一种，感应电机包括电动机和发电机； ² 定子和转子之间有空气间隙，以便转子旋转； ² 电磁转矩由气隙中励磁磁场与被感应部件中电流所建立的磁场相互作用产生。通过电磁转矩的作用，发电机从机械系统吸收机械功率，电动机向机械系统输出机械功率； ² 根据建立上述磁场的方式不同，形成不同种类的电机： l 两个磁场均由直流电流产生，则形成直流电机 l 两个磁场分别由不同频率的交流电流产生，则形成异步电机 l 一个磁场由直流电产生，另一个由交流电流产生，则形成同步电机 ² 电机中的磁场能量基本上储存于气隙中，它使电机把机械系统和电系统联系起来，并实现能量转换， 因此，气隙磁场又称为耦合磁场 来源： CSDN 作者： matlab_96 链接： https://blog.csdn.net/matlab_96/article/details/79545968

DATA：2018/11/27： 问题： 1.PWM电机控制方式，在开关的瞬间会产生很大的电磁波干扰和对系统地上面引入很大的尖峰干扰信号。 2.使用MAX3485芯片的时候，这些干扰会使485总线挂掉。 解决方案： 软件：对测量机构的输入信号加入软件滤波，使用STM32定时器，输入捕获自带滤波器，能够解决测量问题。 硬件：对驱动板的地进行隔离，驱动板外壳加金属外壳屏蔽，外壳再加到地信号上，能彻底解决干扰问题。 2.对485总线A进行上拉，B进行下拉，上下拉的电阻大小3.3v 为1.1k 5V为2.2k,能够解决问题。 总结：以后对数据加上 CRC16校验，出现测量不对，不要再出现以为是传输过程中产生的干扰（之前用的和校验）。 来源： CSDN 作者： CheneyFc 链接： https://blog.csdn.net/qq_39746325/article/details/84824856

无刷直流电机(BLDCM)建模与Simulink仿真 无刷直流电机，即BLDCM在各个行业应用非常广泛，我们最熟悉的是在四轴飞行器中的应用，其中的电机基本都是BLDCM，除此之外，汽车电子、家用电器、航空航天、办公自动化、机器人等领域都有重要应用。 1、BLDCM 梯形波/方波无刷直流电机被称为无刷直流电机(BLDC)，而正弦波无刷电机被称为永磁同步电机(PMSM)。 无刷直流电机的原理简单来说如下图所示： 一个三相逆变器加三相绕组定子和永磁转子。逆变器输出三相方波或三相正弦波控制电机转动。定子产生的旋转磁场方向与转子磁场方向垂直才能产生最大的电磁转矩，所以在BLDCM中通常需要检测转子位置。而在电机中加入位置传感器会增加电机体积、增加成本，所以无位置传感器的BLDCM控制技术是现在的研究热点。与正弦波无刷直流电机相比，方波无刷直流电机的转矩波动比较大，所以转矩波动抑制的研究也是一个热点。 在无感无刷直流电机中，由于无法检测转子位置就无法确定三相电压的换相时刻，针对这一问题最常规的方法是根据反电动势过零点进行换相，然而启动时转速较低，反电动势很小基本检测不出来，所以一般都采用三段式开环启动。而开环启动会导致低速转矩较小，机械特性偏软，通常会导致带载启动失败甚至反转的情况。针对这一点，过内外都有许多文献提出了许多解决方案。 文献[2]提出了一种磁通链增量的方法

电动自行车的后轮电机是一个直流无刷电机，可直接采用电机自身的霍尔检测器的信号来采集速度信息，而不增加其他位置和速度检测元件。采用霍尔信号对转速测量通常采用两种方法，一种是使用一路信号进行测量，一种是利用三路霍尔，通过逻辑电路或算法，产生六倍于一路霍尔信号频率倍频信号，然后对其进行测量。 本文介绍以STM32单片机位核心、一路霍尔信号进行电动机转速测量系统。 1、## 无刷直流电动机霍尔测速的原理 ## 无刷直流电机的工作原理本质上与有刷电机类似，有刷直流电机采用机械的电刷和换向器对绕组中的电流进行换向。而无刷电机采用电子方式对绕组电流换向。直流电机中转矩是通过永磁体磁场和绕组中的电流相互作用产生的，在有刷电机中，换向器通过切换电枢绕组实现电枢电流的换向与合适的磁场。而无刷直流电机中，霍尔位置传感器探测转子旋转磁场的位置，通过逻辑与驱动电路，给相应的绕组激励。总的说来，绕组根据电机永磁体的磁场作出反应，从而产生需要的转矩。如下图是一种三相8极（四对磁极）无刷直流电机基本组成： ( https://img-blog.csdn.net/20160905204802682 ) ( https://img-blog.csdn.net/20160905205332983 ) 旋转的永磁体转过双极型数字霍尔传感器时，会使双极型数字霍尔传感器状态发生改变，即发出一个低频脉冲

有刷直流电机介绍 ：有刷直流电机（Brushed DC，BDC）是一种直流电机，有刷电机的定子上安装有固定的主磁极和电刷，转子上安装有电枢绕组和换向器。直流电源的电能通过电刷和换向器进入电枢绕组，产生电枢电流，电枢电流产生的磁场与主磁场相互作用产生电磁转矩，使电机旋转带动负载。由于电刷和换向器的存在，有刷电机的结构复杂，可靠性差，故障多，维护工作量大，寿命短，换向火花易产生电磁干扰。有刷直流电机被广泛用于从玩具到按钮调节式汽车坐椅的应用中。有刷直流 电机价格便宜、易于驱动并且易于制造成各种尺寸和形状。 BDC电机的工作原理 ： 驱动BDC电机的方法 ： 来源： CSDN 作者： yi_tech_blog 链接： https://blog.csdn.net/yi_tech_blog/article/details/78388290

交流接触器 交流接触器的选用原则 　　作为通断负载电源的设备，应满足被控制设备的要求，除额定工作电压与被控制设备的额定工作电压相同外，被控制设备的功率、使用类别、控制方式、操作频率、工作寿命、安装方式、安装尺寸以及经济性是选择的重要依据。 图1-1 交流接触器 热继电器 热继电器的选用原则 　　主要用于保护电机，在电机发热烧坏前，热继电器必须动作。所以基本按照电机额定电流选择，热继电器最小电流 < 电机额定电流 < 热继电器最大电流，最好接近中间位置。 图1-2 热继电器 来源： https://www.cnblogs.com/iBoundary/p/11934195.html

现在USB电扇已经很常见了，网上随便可以低价买到。里面的电机分为有刷和无刷两种。我拆过的有刷USB电扇都非常劣质，里面的电机貌似是旧DVD机的拆机货；而无刷也有优劣之分，有的硅钢片非常少，铜线也细。这种电扇实在是太疲软了，不爽啊。必须要改装！我挑了好久，找到一个质量感觉还可以的电机拿来改装，分享一下改装过程。 因为我之前做了一些实验，把电机和电路板搞完了，所以本文的图片都是改装后的电机，不过不影响原理的理解。 所有USB电扇里无刷电机都是双相无刷电机，用一个霍尔元件换向，电机原理参考 这里 。改装之前最好了解电机工作原理，不然出了问题不知道怎么解决。 第1步，拆开电机。 看一下电机背面，会发现电机转子的转轴上有一个卡扣，用镊子把卡扣拆除。 卡扣拆掉后，就可以把转子拔出来了，注意卡扣很小，不要弄丢。 可以看到霍尔元件和4股铜线头连到电路板上，其中2股并在一起，共3个焊点。(我这图里的电机是改装以后的，只看见3根铜线，实际上刚拆的时候是4根) 第1.5步，电机原理的一点补充。 这里要靠蛮力把定子从塑料座上拆下来，挺费劲的，建议戴上手套，避免硅钢片把手划伤。 我改装后的电路板图片放在后面，有点乱，不过没有关系，电路板不重要，不同的电机电路板的画法是不一样的，只看我这块电路板没有参考价值，要理解原理。 之前的电机原理参考链接说明了电机的运行原理，但是没有电路原理

　　一。智能小车的分类 　　 　　二。电机的分类 　　 　　无刷电机要好于有刷电机，优点：1. 没有损耗，有刷电机有寿命 2. 静音，有刷电机噪音比较大 。 　　无刷电机分为带霍尔传感器和不带霍尔传感器两种，因为无刷电机需要知道转子的位置来空着它的转动。用于智能小车一般用带霍尔传感器的无刷电机。 　　无刷电机价格较贵。这次采用有刷电机制作智能小车。 　　三。有刷电机选型 　　需要考虑两个参数： 　　1. 转速：多少转/分钟，一般为上万转/分钟 　　相比人走路的速度：4-5公里/小时，大约为1m/s，跟电机的转速之间怎么换算?这里需要知道轮胎的周长，我们选择的轮胎直径为4.2cm，周长=0.042*3.14=0.13188米，走1米的距离需要转7.58圈，也就是每秒转7.58圈，455转/分钟。 　　因此我们需要选择一款电机，转速为455转/分钟。 　　但无论是无刷电机还是有刷电机的转速都在上万转以上，因为需要在前面加一个减速箱才能实现。搜索“微型直流减速电机”，我们选择了一款金属齿轮的电机。 　　2. 额定电压 　　一般为3V，6V，12V，因为这款智能小车采用锂电池供电，电池充满电后的电压为8.4V，到6V以后我们就不让它工作了，因此电池的电压为6V-8.4V，因此我们选择额定电压是6V，转速为500转/分钟的电机。 　　 　　 　　电机的空载电流和堵转电流 　

文章来源: 【嵌入式】基于TI DSP的电机控制小结（controlsuite motorware）