继电器及电机的驱动技术.ppt

模拟正弦波输出的三相PWM波形

由于电机为感性负载，理想的电压波形为正弦波。方波中的高频成分对提高电机的驱动能力并无显著作用，但却将增加电机发热。所以，为使电机性能最佳，使用模拟正弦的PWM信号(SPWM)较理想，这时电机的转速由模拟正弦频率决定但由于电机的负荷特性，当PWM的模拟正弦的频率减小时，直流有效值应作相应调整，以防止电机电流过大而烧坏。由软件进行PWM频率调整和有效值调整，通常并不容易，要求处理器有较高的数据处理能力。使用专用三相PWM脉冲发生器是方便易行的方法。HEF4752是常用的模拟正弦三相PWM脉冲发生器专用集成电路第63页,共91页，星期六，2024年，5月HEF4752HEF4752的主要特点如下：(1)能产生三对相位差120°的互补SPWM主控脉冲，适用于三相桥结构的逆变器；(2)采用多载波比自动切换方式，随着逆变器的输出频率降低，有级地自动增加载波比，从而抑制低频输出时因高次谐波产生的转矩脉冲和噪声等所造成的恶劣影响。调制频率可调范围为0～100Hz，且能使逆变器输出电压同步调节；(3)为防止逆变器上下桥臂直通，在每相主控脉冲间插入死区间隔，间隔时间连续可调。?HEF4752为28脚双列直插式标准封装DIP芯片，它有7个控制输入，4个时钟输入，12个驱动信号输出，3个控制输出。第64页,共91页，星期六，2024年，5月（1）能产生三对相位差120的互补SPWM主控脉冲（2）采用多载波比自动切换方式（3）为防止上下桥直通，在每相主控脉冲间插入死区间隔HEF4752(PWM脉冲发生器）1、模拟正弦波输出的三相PWM波形图3.33模拟正弦波输出的三相PWM波形图3.34HEP4752V引脚图第65页,共91页，星期六，2024年，5月2、模拟正弦三相PWM脉冲发生器第66页,共91页，星期六，2024年，5月图3.35HEF44752应用框图滤波整流平滑电容模拟控制器逆变器放大器第67页,共91页，星期六，2024年，5月第68页,共91页，星期六，2024年，5月3.8驱动模块的封装

制动试验台是专门检测汽车制动力的设备。汽车检测线一般使用反力式制动试验台制动试验台滚筒受电机驱动而转动，当转速恒定时，如果不计机械部分的摩擦力，也没有其它力作用，则驱动电机处于动态平衡状态，这时反力传感器上的力为零(见图3.37)。实际系统机械部分总有一定阻力，但这种阻力通常很小，不影响测试精度。当车轮压在滚筒上并踩下制动踏板后，重力G产生摩擦力Fb和Ff，摩擦力使滚筒失去平衡，从而使电机整体产生转动趋势。实际系统由于传感器的约束，电机整体是不可能转动的，但传感器上即产生了一定平衡力。该平衡力对电机轴产生的力矩与轮胎摩擦力对电机轴产生的力矩平衡。也即传感器的力的大小与制动摩擦力的大小成正比，测出该力就可确定制动摩擦力的大小。在轮胎与滚筒间的摩擦系数足够大时，制动摩擦力的大小等于制动力的大小。第69页,共91页，星期六，2024年，5月制动试验台电机控制电路设计当汽车制动时，轮胎会因为制动力的增大而停转(称车轮抱死)。如果车轮抱死后驱动电机不停机，不仅会使轮胎过度磨损，试验台滚筒也会因过度磨损而缩短寿命，严重的会因负载过大而引起驱动电机过热损坏，所以必须有必要的轮胎转速检测电路和电机停机控制装置控制板由两路转速脉冲输入、两路车轮到位状态输入、电机启停控制输入、试验/检测控制输入等信号输入。全部输入信号均为开关量。其中脉冲输入及车轮到位状态输入使用接近开关作为检测传感器第70页,共91页，星期六，2024年，5月3.9实例：制动试验台电机控制电路设计应用：检测汽车制动力第71页,共91页，星期六，2024年，5月1.接近开关及接口电路

接近开关是常用的位置检测元件,以前常用行程开关电感式：由LC高频振荡器和放大处理电路所检测的物体必须是金属导电体电容式：测量头和被测物体构成两个极板，所检测的物体比较广泛接近开关:按工作原理分其他类型接近开关：光电式、霍尔开关、磁性开关等第72页,共91页，星期六，2024年，5月最常用的接近开关分NPN型和PNP型，输出形式又各分常开和常闭两类。RL为负载电阻。两种输出形式通常都可提供20mA以上的电流。显然，它们相当于集电极开路输出，使用时必须正确选择型号。NPN型输出的VCC可以与接近开关的供电电压不同，可以高于接近开关的供电电压，也可以低于接近开关的供电电压，因而比较灵活。PNP型的VCC即是接近开关的供电电压，但RL与地相接，因而在某些场合应该选择PNP型。当开关无接近物时，三极管导通的，称常闭型，否则称常开型。实际应用中，以常开型多见尽