直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器,主要是指控制直流電機(jī)的功率器件。它的功能是將直流電(DC)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的直流電功率,即將直流電機(jī)的電壓(DC)轉(zhuǎn)換成電流(DC),并使電流按預(yù)定的方向(或速度)運(yùn)動(dòng)。為了控制直流電機(jī),需要使直流電機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)或反向轉(zhuǎn)動(dòng),即需要對(duì)其進(jìn)行控制。
1.功率管:
功率管是一種功率開(kāi)關(guān)器件,它可以在其截止或?qū)ǖ臓顟B(tài)下工作。功率管的主要作用是將輸入直流電壓變換成相應(yīng)的直流電功率。
功率管根據(jù)其結(jié)構(gòu)不同,可分為兩類:晶體管和二極管。晶體管有單管和雙管之分,二極管則只有一種。此外,還有 MOSFET、 IGBT等新型功率管。
2.電壓源:
直流電壓源的作用是為直流電機(jī)提供電壓。直流電機(jī)的電壓是指電源正極與負(fù)載間的電壓,其數(shù)值由電源決定。為了獲得穩(wěn)定、恒定的直流電壓,一般采用穩(wěn)壓器件來(lái)為直流母線提供穩(wěn)定的電壓,例如穩(wěn)壓二極管、電阻等。
在直流電機(jī)中,一般有兩種供電方式,一種是電池供電,另一種是由電動(dòng)機(jī)直接供電。在不影響系統(tǒng)可靠性的前提下,應(yīng)盡量使用電池供電。因?yàn)殡姵乜梢灾貜?fù)使用,因此可以大大減少維護(hù)工作量和系統(tǒng)成本。另外,電池供電的負(fù)載波動(dòng)較大,而電動(dòng)機(jī)可以在不同的負(fù)載下平穩(wěn)運(yùn)行。
3.開(kāi)關(guān)電源:
開(kāi)關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù),將電路中的直流電能轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳l交流電能的一種電源。開(kāi)關(guān)電源有直流和交流兩種形式,其基本原理都是由主功率元件(如變壓器、整流二極管)和控制元件(如 PWM控制器)組成開(kāi)關(guān)管的開(kāi)通和關(guān)斷,從而產(chǎn)生輸出電壓。
開(kāi)關(guān)電源電路通常分為兩種類型:一種是由變壓器與整流二極管組成的隔離式反激式開(kāi)關(guān)電源,另一種是由變壓器與二極管組成的隔離式半橋式開(kāi)關(guān)電源。由于開(kāi)關(guān)電源具有體積小、重量輕、效率高、性能穩(wěn)定和可靠性高等優(yōu)點(diǎn),所以在工業(yè)電子領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用,是現(xiàn)代電力電子技術(shù)的重要組成部分。
4.驅(qū)動(dòng)電路:
直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器,主要是指控制直流電機(jī)的功率器件,如可控硅、晶閘管、光耦等。它們的作用是將直流電轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的直流電功率,并使電流按預(yù)定方向(或速度)運(yùn)動(dòng)。這一功能通常由功率器件的驅(qū)動(dòng)電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。
5.檢測(cè)電路:
檢測(cè)電路是一個(gè)非常重要的電路,它用來(lái)檢測(cè)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài),當(dāng)檢測(cè)到電機(jī)處于反接位置時(shí),應(yīng)及時(shí)斷開(kāi)隔離開(kāi)關(guān)。本設(shè)計(jì)采用了一種比較簡(jiǎn)單的檢測(cè)電路,當(dāng)檢測(cè)到直流電機(jī)反接時(shí),使電源開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。但由于驅(qū)動(dòng)電路是根據(jù)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向而設(shè)計(jì)的,因此在電源開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí),驅(qū)動(dòng)電路并不斷開(kāi),這樣就可能引起誤動(dòng)作。另外,當(dāng)直流電機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí),由于電阻R1阻抗很小,使檢測(cè)電阻R2上的電壓升高很多,而此時(shí)的信號(hào)電壓并不高,因此會(huì)使電路誤動(dòng)作。