直流无刷电机是怎么切换控制的

来源：深圳市鑫海文科技有限公司|发布时间：2019-06-17 18:49

直流电机是怎么进行切换控制的呢，他的控制原理是什么？今天鑫海文就带大家一起来学习一下，直流电机的切换控制，并了解直流电机的控制原理是什么？
小型直流电机可通过开关，继电器，晶体管或电路“开”或“关”切换，最简单的电机控制形式为“线性”控制。这种类型的电路使用双极晶体管作为开关来控制单个电源的电动机。直流电机是如何工作的？通过改变流入晶体管的基极电流量，可以控制电动机的速度，例如，如果晶体管“半路”接通，则只有一半的电源电压流向电动机。如果晶体管“完全导通”（饱和），则所有电源电压都会进入电机并且旋转得更快。然后，对于这种线性控制，电源会不断地输送到电机。
　　直流电机速度控制
　　上面的简单开关电路显示了用于单向（仅一个方向）电动机速度控制的电路。由于直流电机的转速与其两端的电压成正比，我们可以使用晶体管调节该端电压。
除了这种基本的速度控制之外，同样的电路也可用于控制电动机的转速。通过以足够高的频率反复切换电机电流“ON”和“OFF”，电机的速度可以通过改变其标记空间比率在静止和全速之间变化。这是通过改变“ON”时间（t ON）与“OFF”时间（t OFF）的比例来实现的，这可以使用称为脉冲宽度调制的过程来实现。
两个晶体管连接，以控制电动机的主电枢电流。可选的续流二极管连接在开关晶体管和电机端子两端，以防止电机旋转时产生的任何反电动势。可调电位器直接施加到电路输入端，分别将电机“完全接通”（饱和）或“完全断开”（切断）切换来自微控制器或端口。
 
　　脉冲宽度速度控制
直流电机的转速与其端子上的平均（平均）电压值成正比，并且该值越大，直到最大允许电机电压，电机旋转得越快。换句话说，更多电压更快。通过改变“ON”时间和“OFF”持续时间之间的比率，称为“占空比”，“标记/空间比”或“占空比”，平均值电动机电压因此可以改变其转速。通过改变脉冲宽度，可以控制电动机电压并因此控制施加到电动机的功率，并且这种类型的控制被称为脉冲宽度调制。
利用脉冲频率调制，通过施加可变频率的脉冲来控制电动机电压，例如，以低频率或以非常少的脉冲施加到电动机的平均电压低，因此电动机速度慢。在较高频率或具有许多脉冲时，平均电动机端子电压增加并且电动机速度也将增加。
控制电动机转速的另一种方法是改变频率（以及因此控制电压的时间周期），同时“ON”和“OFF”占空比时间保持恒定。这种类型的控制称为脉冲频率调制。
 
　　然后，晶体管可用于控制施加到直流电机的功率量，其操作模式为“线性”（改变电机电压），“脉冲宽度调制”（改变脉冲宽度）或“脉冲频率”调制“（改变脉冲的频率）。
　　反转直流电机的方向
虽然用单个晶体管控制直流电动机的速度具有许多优点，但它也有一个主要缺点，旋转方向总是相同的，它是一个“单向”电路。在许多应用中，我们需要在前后两个方向上操作电机。要控制直流电机的方向，必须反转施加到电机连接的直流电源的极性，使其轴向相反方向旋转。
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