小型直流电机控制电路设计PDF电子书下载

第1部分 电机与控制电路的基本知识 1

第1章 电机与控制电路的基本特性 3

1.1 速度控制电路、位置控制电路、转矩控制电路的特征 3

1.2 电机的种类与控制电路的特征 9

1.3 电机的三个基本特性 13

附录 按相应目的选用控制器及电机的方法 17

第2部分 电机控制电路的设计 35

第2章 直流电机控制电路的设计 37

2.1 直流电机的定义与种类 37

2.2 有电刷直流电机的构造及工作原理 40

2.3 直流电机的等效电路与基本特性 41

2.4 有电刷直流电机的控制 45

2.5 有电刷直流电机的参数 49

第3章 无电刷直流电机控制电路的设计 54

3.1 3相无电刷直流电机的构造 54

3.1.1 构造与驱动方法 54

3.2 测定3相无电刷直流电机的特性 57

3.2.1 概述 57

3.2.2 M63006FP的构成及其基本功能 58

3.2.3 测定结果 60

3.3 脉冲宽度调制电机驱动电路的省电化 63

3.3.1 脉冲宽度调制驱动电机的原理 64

3.3.2 3相无电刷直流电机的脉冲宽度调制电路的实际工作情况及设计时的注意要点 65

3.3.3 省电化的考虑 68

3.3.4 小结 70

第4章 无传感器直流电机的驱动法 71

4.1 无传感器直流电机 71

4.1.1 无传感器直流电机的特点 71

4.1.2 3相无传感器直流电机驱动电路的方框图 72

4.2 3相无传感器直流电机的构造及工作原理 73

4.2.1 如何检测出转子的位置 73

4.2.2 检测转子位置的原理 74

4.3 如何可靠驱动无传感器直流电机 76

4.3.1 要使电机从停止状态启动 76

4.3.2 驱动时序信号的编制方法 78

4.4 如何检测出脉冲宽度调制驱动时的过0点 79

4.4.1 脉冲宽度调制驱动时的问题 79

4.4.2 解决方法 80

4.4.3 实测波形 81

附录 降低电机旋转噪声 82

第5章 反馈控制电路的设计 85

5.1 用人的动作理解反馈控制 85

5.1.1 人的身体与电机控制电路的对照 85

5.1.2 开环控制与闭环控制 86

5.1.3 如何实现稳定、高精度的反馈控制 86

5.2 直流电机伺服系统的种类 87

5.2.1 直流电机伺服系统各部分的功能 87

5.2.2 直流电机伺服系统的种类及特点 87

5.3 反馈技术的基础 88

5.3.1 方框图 88

5.3.2 反馈电路的传递函数 88

5.3.3 GH的大小与反馈电路的工作 89

5.4 传递函数的基础 89

5.4.1 系统的传递函数是两个简单传递函数的组合 89

5.4.2 频率特性 90

5.5 直流电机伺服系统的设计示例 92

5.5.1 电路组成 92

5.5.2 决定电路稳定性的开环传递函数 93

5.5.3 电机与测速发电机合并的传递函数M（jω） 94

5.5.4 电机驱动器的增益Kd 96

5.5.5 频率-电压变换电路的传递函数H（jω） 97

5.5.6 画出G（jω）的伯德图 99

5.5.7 小结 102

第6章 30W级直流电机控制电路的设计实例 103

6.1 系统设计 103

6.1.1 设计参数 103

6.1.2 设计速度控制电路 104

6.2 各组成电路及元件 106

6.2.1 电机驱动电路 106

6.2.2 使用直流电机DSE48BE25-153 109

6.2.3 脉冲宽度调制电路 109

6.2.4 停顿时间电路 109

6.2.5 速度检测电路 110

6.2.6 速度及电流控制电路 111

6.2.7 电源电路的补充说明 112

6.3 参数与元器件的选定 112

6.3.1 系统的响应频率带宽 112

6.3.2 电流环路的传递函数及电路参数 113

6.3.3 速度环路的传递函数及电路参数 118

6.3.4 大功率场效应管的参数确定 120

6.4 系统工作的确认及调整 121

6.4.1 接通控制系统的电源 121

6.4.2 接通大功率场效应管驱动部分 122

6.4.3 接通电源驱动部分的电源 123

6.5 测定特性 123

6.5.1 开环特性 123

6.5.2 阶跃响应 124

6.5.3 转速-转矩特性 125

6.6 实际设计时的一点忠告 127

6.6.1 不知道负载惯性时的最佳设计法 127

6.6.2 设计举例 128

第7章 步进电机与驱动电路的种类和特点 129

7.1 步进电机所用材料及适用场所 129

7.1.1 步进电机适合用在什么地方 129

7.1.2 步进电机的特点 130

7.1.3 步进电机的种类 131

7.2 工作原理 132

7.2.1 概述 132

7.2.2 实际的动作 133

7.3 驱动电路的工作 134

7.3.1 分配电路 134

7.3.2 励磁电路 138

7.3.3 电源电路及控制电路 141

7.4 定电压驱动器与斩波驱动器的实验 141

7.4.1 实验电路的设计 142

7.4.2 特性评价 148

第8章 微步驱动电路的实验 150

8.1 微步驱动的工作原理 150

8.1.1 什么是微步驱动 150

8.1.2 把1个步进角细分化的方法 150

8.2 微步驱动的实验 152

8.2.1 制作实验电路 152

8.2.2 实验电路的细节 152

8.2.3 特性 155

8.3 其他机种的微步驱动特性 157

8.3.1 实验条件 157

8.3.2 实验结果 158

8.4 微步驱动时的角度精度 158

8.4.1 微步驱动时的定位精度 158

8.4.2 小结 160

附录 可靠的步进电机选择方法 161

第9章 旋转检测传感器的使用方法 164

9.1 测速发电机 164

9.1.1 概述 164

9.1.2 测速发电机的种类 165

9.1.3 工作原理 168

9.1.4 基本工作电路 169

9.1.5 应用实例 170

9.2 旋转编码器 172

9.2.1 概述 172

9.2.2 编码器的种类 172

9.2.3 基本工作电路 175

9.2.4 实际应用示例 180

9.3 电位器 181

9.3.1 概述 181

9.3.2 电位器的种类 181

9.3.3 电位器的工作原理 183

9.3.4 基本工作电路 184

9.3.5 实际安装示例 184

附录 使用运算放大器设计比例积分控制电路 185

第3部分 对解读本书有帮助的直流电机词汇 189