基于單片機的直流電機調速系統設計與實踐

黃桂梅, 劉永立, 邵聯合

(保定電力職業技術學院，河北 保定　071051)

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基于單片機的直流電機調速系統設計與實踐

黃桂梅, 劉永立, 邵聯合

(保定電力職業技術學院，河北 保定071051)

直流電動機具有良好的起動、制動性能，用于大范圍內平滑調速，在許多需要調速或快速正反轉的電力拖動領域中得到了廣泛的應用，從控制的角度來看，直流電機的調速是交流拖動系統的基礎。針對直流電機轉速的測量與自動控制，嘗試采用AVR單片機來實現直流電機調速系統，通過對硬軟件進行了設計和實踐，直流電機調速系統達到了預期效果，可以降低投資成本，減少功耗，提高控制的靈活性。

轉速檢測;光電耦合;PI調節;偏差限幅;積分分離;保護措施

0　引　言

目前電力拖動在工礦企業、交通運輸等領域應用廣泛，其中直流電機具有較好的啟動性和可控性，但是其調速則是一個重要應用課題。一般電動機的自動調速系統多采用DCS、PLC等計算機控制系統，也有采用通用或智能式PID調節器儀表以及變頻器來實現[1]。上述方式盡管技術成熟，運行可靠，但成本高、硬件部分非常復雜、功能單一、系統不靈活、調試困難、功耗大，阻礙了直流電機控制技術的發展和應用推廣。為此提出了采用單片機來實現的直流電機調速系統，以簡化結構，降低成本，更加智能化，提高可靠性和靈活性。

1　直流電機調速系統硬件組成

圖1　轉速自動控制系統硬件框圖

如圖1所示，為轉速自動控制系統硬件框圖，圖中采用了AVR單片機中的mega16芯片作為中央控制單元，本系統除了設有必要的按鍵輸入和數碼顯示電路外，其轉速的檢測與控制主要有輸入和輸出兩個通道組成。……