《微机原理及接口技术》课程设计-直流电机控制 .pdf

直流电机控制

一、实习目的和要求

1.实习目的

实习是完成教学计划达到本科生培养目标的重要环节，是教学计划中进行综

合训练的重要实践环节，是有助于培养应用型人才的一种教学形式，它将使学生

在综合运用所学知识，解决本专业方向的实际问题方面得到系统性的训练。

实习可以使学生在以下几个方面得到训练和提高：

1）汇编语言程序设计的能力；

2）软件调试的能力;

3）利用所学过的知识，初步分析计算机软/硬件工作方法的能力；

4）计算机定时/计数系统、中断系统的设计、编程与调试的能力；

5）设计结果分析、总结及撰写技术报告的能力；

６)答辩的能力：包括口头对实习情况分析、讲解的能力。

2.实习的要求：

1）实习按统一教学计划安排进行，学生分成小组(2～3人一组)，在教师指

导下完成系统分析、构成、软件调试及系统调试的工作。指导教师对不同的学生，

针对具体情况提出不同的设计指标或设计要求。

2）各小组内学生应独立完成课题的编程工作。

3）在实习的教学过程中，指导教师分阶段对学生完成的工作及所得结果进行

检查，只有正确完成本阶段的工作方允许进行下阶段的工作。

4）学生撰写的实习技术报告，应有方案论证，软件功能介绍及软件程序等。

对设计、调试的结果应加以全面分析，进行总结，指出需要改进的地方，分章节

的撰写成文，总字数不少于4千字。报告中应书写工整，图表齐全，有程序清单。

二、直流电机硬件电路设计及描述

2.1直流电机的结构

直流电机由定子和转子两部分组成。在定子上装有磁极（电磁式直流电机磁

极由绕在定子上的磁绕提供），其转子由硅钢片叠压而成，转子外圆有槽，槽内

嵌有电枢绕组，绕组通过换向器和电刷引出。

2.2直流电机的工作原理

直流电机电路模型，磁极N、S间装着一个可以转动的铁磁圆柱体，圆柱体的

表面上固定着一个线圈。当线圈中流过电流时，线圈受到电磁力作用，从而产生

旋转。根据左手定则可知，当流过线圈中电流改变方向时，线圈的受方向也将改

-1-

变，因此通过改变线圈电路的方向实现改变电机的方向。

NN

＋＋

USUS

2.3电磁关系

直流电交流电磁转矩机械负

流电流（拖动转矩）载

反电

动势

2.4直流电机主要技术参数

直流电机的主要额定值有：

额定功率Pn：在额定电流和电压下，电机的负载能力。

额定电压Ue：长期运行的最高电压。

额定电流Ie：长期运行的最大电流。

额定转速n：单位时间内的电机转动快慢。以r/min为单位。

励磁电流If：施加到电极线圈上的电流。

2.5直流电机的类型

直流电机可按其结构、工作原理和用途等进行分类，其中根据直流电机的用

途可分为以下几种：直流发电机（将机械能转化为直流电能）、直流电动机（将

直流电能转化为机械能）、直流测速发电机（将机械信号转换为电信号）、直流

伺服电动机（将控制信号转换为机械信号）。下面以直流电动机作为研究对象。

2.6直流电机的特点

通过电刷间的电流与导体电流的性质不同；通过电刷电流为直流电流，导体

电流为交变电流；电枢电势与电流反方向，称为反电势。电磁转矩的方向与电机

的转向相同，为驱动转矩。作为电动机运行：在直流电机的两电刷端上加上直流

电压，电枢旋转，拖动生产机械旋转，输出机械能；作为发动机运行：用原动机

拖动直流电机