基于24V直流電機(jī)調(diào)速的應(yīng)用

唐春南

摘 要：在我們的生活中隨處可見直流電機(jī)，直流電機(jī)的調(diào)速就是改變直流電機(jī)轉(zhuǎn)速的設(shè)備，具有低速啟動轉(zhuǎn)矩大等特點(diǎn)，如小型機(jī)器設(shè)備、小型精密機(jī)床、礦井傳送機(jī)等，通常都采用24伏直流電動機(jī)作為原動機(jī)來拖動工作機(jī)械的.

關(guān)鍵詞：直流電機(jī)；低速啟動；

24V直流電機(jī)調(diào)速電路采用的是H橋式正反轉(zhuǎn)驅(qū)動電路設(shè)計，H橋式電機(jī)驅(qū)動電路包括三極管和一個直流電機(jī)。要使直流電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，必須導(dǎo)通對角線上的一對三極管。根據(jù)不同三極管的導(dǎo)通情況，電流可能會從左至右或從右至左流過直流電機(jī)從而控制直流電機(jī)的轉(zhuǎn)向使整個電路的電壓為24V。

24V直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)調(diào)速電路原理

正轉(zhuǎn)：接通24V直流電源將三合一開關(guān)撥到正轉(zhuǎn)檔位，直流電源首先經(jīng)過顯示正轉(zhuǎn)綠色LED燈然后經(jīng)過TIP41C-TIP42C三極管，如圖所示，當(dāng)Q1管和Q4管導(dǎo)通時，電流就從電源正極經(jīng)Q1從左至右穿過直流電機(jī)，然后再經(jīng)Q4回到電源負(fù)極。電流將驅(qū)動電機(jī)順時針轉(zhuǎn)動。使對角線上的一對三極管導(dǎo)通，在進(jìn)入直流電機(jī)之前防止電路中的反向電壓影響，電源加入1N5822二極管，通過電位器調(diào)節(jié)電樞回路阻值改變正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。當(dāng)三極管Q1和Q4導(dǎo)通時，直流電流將從左至右流過電機(jī)，從而驅(qū)動電機(jī)按特定方向轉(zhuǎn)動。此時24V直流電機(jī)調(diào)速電路依據(jù)三極管輪流導(dǎo)通實現(xiàn)電機(jī)正轉(zhuǎn)并能夠?qū)崿F(xiàn)無極調(diào)速。直流電機(jī)正轉(zhuǎn)啟動電壓為15V，直流電機(jī)正轉(zhuǎn)啟動電壓可以在16V-23V之間可調(diào)。

反轉(zhuǎn)：當(dāng)接通24V直流電源是將正反轉(zhuǎn)控制開關(guān)打到反轉(zhuǎn)檔位紅色LED燈顯示反轉(zhuǎn)表示電路處于反轉(zhuǎn)工作狀態(tài)，24V直流進(jìn)入三極管TIP41C-TIP42C電源，使另一對三極管Q2和Q3導(dǎo)通，同時24V直流電源經(jīng)過三極管后需要進(jìn)入1N5822三極管防止電路中的反向電壓損壞其他電路元器件，三極管Q2和Q3導(dǎo)通電流將從右至左流過電機(jī)，Q2管和Q3管導(dǎo)通時，電流就從電源正極經(jīng)Q2從左至右穿過電機(jī)，然后再經(jīng)Q3回到電源負(fù)極，從而驅(qū)動電機(jī)沿另一方向轉(zhuǎn)動。反轉(zhuǎn)啟動電壓為15.5V，直流電機(jī)反轉(zhuǎn)啟動電壓可以在16.6V-23.4V之間可調(diào)。

驅(qū)動24V直流電機(jī)時，保證控制正反轉(zhuǎn)的H橋上兩個同側(cè)的三極管不會同時導(dǎo)通。如果三極管Q1和Q2同時導(dǎo)通，那么電流就會從正極穿過兩個三極管直接回到負(fù)極。此時電路中除了三極管外如果沒有其它任何電路負(fù)載，電路上的電流就可能達(dá)到最大值，嚴(yán)重的燒壞三極管。H橋是實現(xiàn)直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)，必須需要一個開關(guān)來控制起停，電路中運(yùn)用的是三合一開關(guān)，三個檔位分別是停止-正轉(zhuǎn)-反轉(zhuǎn)。

24V正反轉(zhuǎn)直流電機(jī)調(diào)速電路是改變整個電路電樞回路的電阻進(jìn)行調(diào)速，通過100k電位器，使直流電源從0-24V直流電源可調(diào)節(jié)，直流電機(jī)型號為555型直流電機(jī)，24V直流電機(jī)調(diào)速電路在16-23V可實現(xiàn)直流電機(jī)的正反轉(zhuǎn)調(diào)速。采用電阻調(diào)速的方法電路簡單方便、成本低、具有可行性。

參考文獻(xiàn)：

[1]管于球.直流無刷電機(jī)的控制系統(tǒng)理論的研究與應(yīng)用.高等教育出版社 2010

[2]葉振鋒.雷淮剛.無刷直流電動機(jī)控制系統(tǒng)仿真 .中國科技大學(xué)出版社 2007