[发明专利]直流电机脉宽式无级调速器

说明书

技术领域

本发明属于电子控制技术领域，涉及一种直流电机脉宽式无级调速器。

背景技术

直流电机的调速一般通过调整直流电机的工作电压，调整工作电压的电路要么电路结构比较复杂，要么通过电源变压器换挡方式调压，容易使直流电机输出功率不稳定，低速启动扭矩小、且调速电路元器件很容易损坏。本发明所述的直流电机脉宽式无级调速器采用脉宽调制电路（PWM）控制技术调速，电路具有结构简单、低速启动扭矩大、直流电机转速稳定、工作可靠、抗干扰性好、体积小、重量轻等优点。直流电机脉宽式无级调速器的电路全部使用普通元器件制作，其制作成本仅需十几元，适合用于试验设备、教学设备、包装设备、印刷设备、以及要求直流电机转速恒定的场合。

以下详细说明本发明所述的直流电机脉宽式无级调速器在实施过程中所涉及的有关技术内容。

发明内容

发明目的及有益效果：直流电机的调速一般通过调整直流电机的工作电压，调整工作电压的电路要么电路结构比较复杂，要么通过电源变压器换挡方式调压，容易使直流电机输出功率不稳定，低速启动扭矩小、且调速电路元器件很容易损坏。本发明所述的直流电机脉宽式无级调速器采用脉宽调制电路（PWM）控制技术调速，电路具有结构简单、低速启动扭矩大、直流电机转速稳定、工作可靠、抗干扰性好、体积小、重量轻等优点。直流电机脉宽式无级调速器的电路全部使用普通元器件制作，其制作成本仅需十几元，适合用于试验设备、教学设备、包装设备、印刷设备、以及要求直流电机转速恒定的场合。

电路工作原理：直流电机脉宽式无级调速器中的脉宽调制电路是采用时基电路NE555构成的电路来完成，当时基电路的第3脚输出高电平控制着大功率N沟道场效应管VT1的栅极G，使大功率增强型N沟道场效应管VT1导通，直流电机M连接在电路正极VCC与大功率N沟道场效应管VT1的漏极D之间而被驱动运转。线性电位器RP控制着电容C1的充电与放电时间，从而控制着PWM方波的占空比，也就是缓慢调整线性电位器RP活动端的位置可以控制直流电机M的运转速度。

技术方案：直流电机脉宽式无级调速器，它包括12V直流电源、方波发生电路及占空比调节电路、场效应管驱动电路和直流电机，其特征在于：

方波发生电路及占空比调节电路：它由时基电路IC1、开关二极管D1和电阻R1、线性电位器RP、电阻R2和开关二极管D2、电容C1组成，时基电路IC1选用的型号为NE555，时基电路IC1的第4脚和第8脚接电路正极VCC，时基电路IC1的第2脚和第6脚接开关二极管D1的负极和开关二极管D2的正极，开关二极管D1的正极通过电阻R1接线性电位器RP的一端，线性电位器RP的活动端接时基电路IC1的第7脚，线性电位器RP的另一端通过电阻R2接开关二极管D2的负极，时基电路IC1的第2脚和第6脚接电容C1的一端，电容C1的另一端接电路地GND；

效应管驱动电路：它由N沟道场效应管VT1、电阻R3和直流电机M组成，N沟道场效应管VT1选用的型号为IRFZ44，时基电路IC1的第3脚接N沟道场效应管VT1的栅极G和电阻R3的一端，电阻R3的另一端接电路正极VCC，N沟道场效应管VT1的漏极D串接直流电机M后接电路正极VCC，N沟道场效应管VT1的源极S接电路地GND；

12V直流电源的正极与电路正极VCC相连，12V直流电源的负极与电路地GND相连。

附图说明

附图1是本发明提供的直流电机脉宽式无级调速器一个实施例电路工作原理图。

具体实施方式

按照附图1所示的直流电机脉宽式无级调速器电路工作原理图和附图说明，并按照发明内容所述的各部分电路中元器件之间连接关系，以及实施方式中所述的元器件技术参数要求和电路制作要点进行实施即可实现本发明，以下结合实施例对本发明的相关技术作进一步的描述。

元器件的选择及其技术参数