直流電(diàn)機驅動器,主要是指控制直流電(diàn)機的功率器件。它的功能(néng)是将直流電(diàn)(DC)轉換成相應的直流電(diàn)功率,即将直流電(diàn)機的電(diàn)壓(DC)轉換成電(diàn)流(DC),并使電(diàn)流按預定的方向(或速度)運動。為(wèi)了控制直流電(diàn)機,需要使直流電(diàn)機正向轉動或反向轉動,即需要對其進行控制。
1.功率管:
功率管是一種功率開關器件,它可(kě)以在其截止或導通的狀态下工(gōng)作(zuò)。功率管的主要作(zuò)用(yòng)是将輸入直流電(diàn)壓變換成相應的直流電(diàn)功率。
功率管根據其結構不同,可(kě)分(fēn)為(wèi)兩類:晶體(tǐ)管和二極管。晶體(tǐ)管有(yǒu)單管和雙管之分(fēn),二極管則隻有(yǒu)一種。此外,還有(yǒu) MOSFET、 IGBT等新(xīn)型功率管。
2.電(diàn)壓源:
直流電(diàn)壓源的作(zuò)用(yòng)是為(wèi)直流電(diàn)機提供電(diàn)壓。直流電(diàn)機的電(diàn)壓是指電(diàn)源正極與負載間的電(diàn)壓,其數值由電(diàn)源決定。為(wèi)了獲得穩定、恒定的直流電(diàn)壓,一般采用(yòng)穩壓器件來為(wèi)直流母線(xiàn)提供穩定的電(diàn)壓,例如穩壓二極管、電(diàn)阻等。
在直流電(diàn)機中(zhōng),一般有(yǒu)兩種供電(diàn)方式,一種是電(diàn)池供電(diàn),另一種是由電(diàn)動機直接供電(diàn)。在不影響系統可(kě)靠性的前提下,應盡量使用(yòng)電(diàn)池供電(diàn)。因為(wèi)電(diàn)池可(kě)以重複使用(yòng),因此可(kě)以大大減少維護工(gōng)作(zuò)量和系統成本。另外,電(diàn)池供電(diàn)的負載波動較大,而電(diàn)動機可(kě)以在不同的負載下平穩運行。
3.開關電(diàn)源:
開關電(diàn)源是利用(yòng)現代電(diàn)力電(diàn)子技(jì )術,将電(diàn)路中(zhōng)的直流電(diàn)能(néng)轉變為(wèi)高頻交流電(diàn)能(néng)的一種電(diàn)源。開關電(diàn)源有(yǒu)直流和交流兩種形式,其基本原理(lǐ)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)組成開關管的開通和關斷,從而産(chǎn)生輸出電(diàn)壓。
開關電(diàn)源電(diàn)路通常分(fēn)為(wèi)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關電(diàn)源,另一種是由變壓器與二極管組成的隔離式半橋式開關電(diàn)源。由于開關電(diàn)源具(jù)有(yǒu)體(tǐ)積小(xiǎo)、重量輕、效率高、性能(néng)穩定和可(kě)靠性高等優點,所以在工(gōng)業電(diàn)子領域中(zhōng)得到廣泛應用(yòng),是現代電(diàn)力電(diàn)子技(jì )術的重要組成部分(fēn)。
4.驅動電(diàn)路:
直流電(diàn)機驅動器,主要是指控制直流電(diàn)機的功率器件,如可(kě)控矽、晶閘管、光耦等。它們的作(zuò)用(yòng)是将直流電(diàn)轉換成相應的直流電(diàn)功率,并使電(diàn)流按預定方向(或速度)運動。這一功能(néng)通常由功率器件的驅動電(diàn)路來實現。
5.檢測電(diàn)路:
檢測電(diàn)路是一個非常重要的電(diàn)路,它用(yòng)來檢測電(diàn)機的運行狀态,當檢測到電(diàn)機處于反接位置時,應及時斷開隔離開關。本設計采用(yòng)了一種比較簡單的檢測電(diàn)路,當檢測到直流電(diàn)機反接時,使電(diàn)源開關斷開。但由于驅動電(diàn)路是根據電(diàn)機的旋轉方向而設計的,因此在電(diàn)源開關斷開時,驅動電(diàn)路并不斷開,這樣就可(kě)能(néng)引起誤動作(zuò)。另外,當直流電(diàn)機反轉時,由于電(diàn)阻R1阻抗很(hěn)小(xiǎo),使檢測電(diàn)阻R2上的電(diàn)壓升高很(hěn)多(duō),而此時的信号電(diàn)壓并不高,因此會使電(diàn)路誤動作(zuò)。