[实用新型]一种基于三角波的电机调速装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电机调速领域，尤其涉及一种基于三角波的电机调速装置。

背景技术

在电气时代的今天，电动机在工农业生产与人们日常生活中都起着十分重要的作用。由于直流电动机具有良好的起动、制动性能，适宜在大范围内平滑调速，因此在许多需要调速或快速正反向的电力拖动系统中得到了广泛的应用。在各种类型的生产线、自动化装备和大多数食品、药物、生化产品、轻化产品生产企业在生产过程中都需要使用能调速的小容量直流电动机。各种智能化、自动化的产品日益走入寻常百姓家，为了实现产品的便携性、低成品以及对电源的限制，小型直流电机在其中的应用也相当广泛。电动机的调速性能如何对装备电动机的装置有着直接的决定性影响。因此，电动机的调速技术一直是研究的热点。对直流电机的速度调节，我们可以采用多种办法。其中脉宽调制(Pulse Width Modulation，PWM)是常用的一种调速方法，其基本原理是用改变电机电枢电压的接通和断开的时间比(即占空比)来控制电机的速度，在脉宽调速系统中当电机通电时，其速度增加，电机断电时其速度降低，按照一定的规律改变通断电的时间，就可使电机的速度保持在一稳定值上。现阶段，PWM脉宽调制调速通常是用各种单片机实现的。

发明内容

本实用新型的目的在于，提供一种基于三角波的电机调速装置。该装置可广泛应用于家用电器，工业仪器，电子玩具，报警装置，自动控制等电路中。

为了实现上述任务，本实用新型采用如下技术方案予以实现：一种基于三角波的电机调速装置，包括12V电源、LM324四功放运算放大模块，该LM324四功放运算算放大模块内含有第一运算放大器、第二运算放大器、第三运算放大器和第四运算放大器，其特征在于，所述的第三运算放大器、第一运算放大器和第四运算放大器组成三角波产生电路，在第四运算放大器的输出端振荡产生三角形波；第一运算放大器和第四运算放大器组成函数信号发生器，第二运算放大器作比较器，第三运算放大器和电阻R6、电阻R7、可变电阻VR1以及场效应管组成电机速度调节电路；直流电机、电容C3以及二极管构成负载；二极管两端设置的电阻R8和发光二极管组成显示模块。

本实用新型的其它特点是：所述的第三运算放大器通过电阻R1和电阻R2使第三运算放大器得到6V电压，然后第三运算放大器作不可控电源使用，分别连接到第一运算放大器的反相输入端和第四运算放大器的同向输入端。

所述的直流电机的型号为R775直流电动机。

所述的场效应管的型号为IRF521。

本实用新型结构非常简单，价格低廉，需要的器件少，效率高，功耗低。电路运行稳定可靠，电机速度调节响应快，能够满足实际工程应用的要求。三角波由四功放运算放大模块LM324产生。具有电源电压范围宽，静态功耗小，价格低廉等优点。

附图说明

图1为本实用新型的基于三角波的电机调速装置框图；图2为电路原理图，图中；U1a、U1b、U1c和U1d为LM324中的四个独立运算放大器。

图3为基于三角波的调速原理图；图4为LM324运算放大器管脚连接图；下面结合附图对本实用新型进一步详细说明。

具体实施方式

直流电动机转速的控制方法可分为两类：励磁控制法与电枢电压控制法。励磁控制法控制磁通，其控制功率虽然小但低速时受到磁饱和的限制，高速时受到换向火花和换向器结构强度的限制，而且由于励磁线圈电感较大动态响应较差。所以常用的控制方法是改变电枢端电压调速的电枢电压控制法。在电枢电压控制法中基于各种单片机的PWM脉宽调制直流调速技术是常用的一种调速方式，对其介绍的资料也很多。本实用新型创新的利用LM324四功放运算放大器提供了一种基于三角波的电机调速装置。

该装置包括12V电源、LM324四功放运算放大器、场效应管IRF521以及负载R775直流电动机。其原理框图如图1所示。以LM324四功放运算放大器为控制核心，12V电源给整个装置供电，LM324四功放运算放大器和外接可变电阻VR1相配合实现对电机的速度调节，另外还有显示电机工作状况的显示电路部分。