自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng) 課件 項(xiàng)目一 智能小車開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的安裝與調(diào)試

智能小車開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的安裝與調(diào)試《自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)》學(xué)習(xí)目標(biāo)了解直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速的3種方法及其主要特點(diǎn)。了解直流調(diào)速所經(jīng)歷的3個(gè)發(fā)展階段。了解直流調(diào)速系統(tǒng)的性能指標(biāo)，掌握調(diào)速范圍、靜差率兩個(gè)穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)的含義及其相關(guān)計(jì)算。知識(shí)目標(biāo)掌握開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的構(gòu)成及其特點(diǎn)。掌握開環(huán)機(jī)械特性的含義。能在實(shí)驗(yàn)室熟練完成開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的接線和調(diào)試，會(huì)測(cè)試開環(huán)機(jī)械特性。技能目標(biāo)認(rèn)識(shí)社會(huì)穩(wěn)定的重要意義及主動(dòng)責(zé)任。培養(yǎng)學(xué)生愛國主義意識(shí)。素質(zhì)目標(biāo)項(xiàng)目描述01開環(huán)和閉環(huán)人閉眼去拿杯子相當(dāng)于開環(huán)控制系統(tǒng)，睜眼拿杯子相當(dāng)于閉環(huán)控制系統(tǒng)?？刂蒲b置與被控對(duì)象之間只有順向作用而沒有反向聯(lián)系的控制過程，按這種方式組成的系統(tǒng)稱為開環(huán)控制系統(tǒng)開環(huán)控制將輸出量直接或間接反饋到輸入端形成閉環(huán)、參與控制的控制方式。閉環(huán)控制智能小車開環(huán)直流調(diào)速驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)直流電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)一般由控制器、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊及電動(dòng)機(jī)三個(gè)主要部分組成。驅(qū)動(dòng)不但要求電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有高轉(zhuǎn)矩重量比、寬調(diào)速范圍、高可靠性，而且電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性受電源功率的影響，這就要求驅(qū)動(dòng)具有盡可能寬的高效率區(qū)。直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路由4片BTN7971B構(gòu)成H橋，為了增大驅(qū)動(dòng)能力，減少驅(qū)動(dòng)芯片發(fā)熱量，電路采用兩片BTN7971B并聯(lián)的方案。通過控制P-NMOS管的導(dǎo)通和關(guān)斷實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，并控制輸入的PWM波的占空比調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)兩端的平均電壓，達(dá)到控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。智能小車開環(huán)直流調(diào)速控制目標(biāo)PWM（脈沖寬度調(diào)制）控制通常配合橋式驅(qū)動(dòng)電路實(shí)現(xiàn)直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與電動(dòng)機(jī)兩端的電壓成比例，而電動(dòng)機(jī)兩端的電壓與控制波形的占空比成正比，因此電動(dòng)機(jī)的速度與占空比成比例，占空比越大，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)得越快，當(dāng)占空比α＝1時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速最大。BTN7971B的INH引腳為高電平，使能BTN7971B。IN引腳用于選定MOSFET導(dǎo)通。IN=1且INH=1時(shí)，高邊MOSFET導(dǎo)通，OUT引腳輸出高電平；IN=0且INH=1時(shí)，低邊MOSFET導(dǎo)通，OUT引腳輸出低電平。在BTN7971B使能的情況下，控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)PWM輸出參數(shù)，即可完成電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)和調(diào)速功能。相關(guān)知識(shí)02直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的原理和結(jié)構(gòu)將直流電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)定子提供磁場(chǎng)，直流電源向轉(zhuǎn)子的繞組提供電流，換向器使轉(zhuǎn)子電流與磁場(chǎng)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩保持方向不變。它是能實(shí)現(xiàn)直流電能和機(jī)械能轉(zhuǎn)換的電動(dòng)機(jī)。直流電動(dòng)機(jī)的原理和結(jié)構(gòu)（一）直流電動(dòng)機(jī)外形結(jié)構(gòu)直流電動(dòng)機(jī)靜止的部分定子旋轉(zhuǎn)的部分轉(zhuǎn)子定子主磁極、機(jī)座、換向極、電刷裝置等，分為永磁式（由永久磁鐵做成）和勵(lì)磁式（磁極上繞線圈，然后在線圈中通過直流電，形成電磁鐵）兩種；轉(zhuǎn)子電樞鐵心、電樞繞組、換向器、軸和風(fēng)扇等。直流電動(dòng)機(jī)的原理和結(jié)構(gòu)（一）直流電動(dòng)機(jī)外形結(jié)構(gòu)定子部分主磁極：在大多數(shù)直流電動(dòng)機(jī)中，主磁極是電磁鐵，為了盡可能的減小渦流和磁滯損耗，主磁極鐵心用1～1.2mm厚的低碳鋼板疊壓而成。整個(gè)磁極用螺釘固定在機(jī)座上。作用：在定轉(zhuǎn)子之間的氣隙中建立磁場(chǎng)，使電樞繞組在此磁場(chǎng)的作用下感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。直流電動(dòng)機(jī)的原理和結(jié)構(gòu)（一）直流電動(dòng)機(jī)外形結(jié)構(gòu)定子部分換向極：又稱附加極或間極，作用是改善換向。裝在相鄰兩主極之間，由鐵心和繞組構(gòu)成。機(jī)座：電動(dòng)機(jī)磁路系統(tǒng)中的一部分。用來固定主磁極、換向極及端蓋等，起機(jī)械支承的作用。要求機(jī)座有好的導(dǎo)磁性能及足夠的機(jī)械強(qiáng)度與剛度。機(jī)座通常用鑄鋼或厚鋼板焊成。直流電動(dòng)機(jī)的原理和結(jié)構(gòu)（一）直流電動(dòng)機(jī)外形結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子部分電樞鐵心：電動(dòng)機(jī)主磁路的一部分，用來嵌放電樞繞組的，為了減少電樞旋轉(zhuǎn)時(shí)電樞鐵心中因磁通變化而引起的磁滯及渦流損耗，電樞鐵心通常用0.5mm厚的兩面涂有絕緣漆的硅鋼片疊壓而成。電樞部分：通過切割磁感線產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械能與電能互相轉(zhuǎn)換重要部件。電樞繞組有許多線圈或玻璃絲包扁鋼銅線或強(qiáng)度漆包線。直流電動(dòng)機(jī)的原理和結(jié)構(gòu)（一）直流電動(dòng)機(jī)外形結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子部分電刷裝置電刷的作用是把轉(zhuǎn)動(dòng)的電樞繞組與靜止的外電路相連接，并與換向器相配合，起到整流或逆變器的作用。直流電動(dòng)機(jī)的原理和結(jié)構(gòu)（一）直流電動(dòng)機(jī)外形結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子部分換向器：又稱整流子，在直流電動(dòng)機(jī)中，它的作用是將電刷上的直流電源的電流變換成電樞繞組內(nèi)的溝通電流，使電磁轉(zhuǎn)矩的傾向穩(wěn)定不變，在直流發(fā)電機(jī)中，它將電樞繞組溝通電動(dòng)勢(shì)變換為電刷端上輸出地直流電動(dòng)勢(shì)。直流電動(dòng)機(jī)的原理和結(jié)構(gòu)（二）直流電動(dòng)機(jī)功能概述直流電動(dòng)機(jī)雖然比三相交流異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修也不便，但由于它的調(diào)速性能較好和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大。對(duì)調(diào)速要求較高的生產(chǎn)機(jī)械或者需要較大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的生產(chǎn)機(jī)械往往采用直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。直流電動(dòng)機(jī)的原理和結(jié)構(gòu)（三）直流電動(dòng)機(jī)分類直流電動(dòng)機(jī)有無電刷勵(lì)磁方式直流有刷電動(dòng)機(jī)直流無刷電動(dòng)機(jī)永磁式電磁式串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的原理和結(jié)構(gòu)（三）直流電動(dòng)機(jī)分類按有無電刷分類無刷直流電動(dòng)機(jī)將普通直流電動(dòng)機(jī)的定子與轉(zhuǎn)子進(jìn)行了互換。其轉(zhuǎn)子為永久磁鐵產(chǎn)生氣隙磁通：定子為電樞，由多相繞組組成。在結(jié)構(gòu)上，它與永磁同步電動(dòng)機(jī)類似。無刷直流電動(dòng)機(jī)定子的結(jié)構(gòu)與普通的同步電動(dòng)機(jī)或感應(yīng)電動(dòng)機(jī)相同。在鐵心中嵌入多相繞組（三相、四相、五相不等）。繞組可接成星形或三角形，并分別與逆變器的各功率管相連，以便進(jìn)行合理換相。轉(zhuǎn)子多采用釤鈷或釹鐵硼等高矯頑力、高剩磁密度的稀土料，由于磁極中磁性材料所放位置的不同，可分為表面式磁極、嵌入式磁極和環(huán)形磁極。由于電動(dòng)機(jī)本體為永磁電動(dòng)機(jī)，所以習(xí)慣上把無刷直流電動(dòng)機(jī)也稱為永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)。直流電動(dòng)機(jī)的原理和結(jié)構(gòu)（三）直流電動(dòng)機(jī)分類按有無電刷分類有刷直流電動(dòng)機(jī)有刷直流電動(dòng)機(jī)的兩個(gè)刷（銅刷或者碳刷）是通過絕緣座固定在電動(dòng)機(jī)后蓋上直接將電源的正負(fù)極引入到轉(zhuǎn)子的換相器上，而換相器連通了轉(zhuǎn)子上的線圈，3個(gè)線圈極性不斷的交替變換與外殼上固定的兩塊磁鐵形成作用力而轉(zhuǎn)動(dòng)起來。由于換相器與轉(zhuǎn)子固定在一起，而刷與外殼（定子）固定在一起，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)刷與換相器不斷的發(fā)生摩擦產(chǎn)生大量的阻力與熱量。所以有刷電動(dòng)機(jī)的效率低下?lián)p耗非常大。但是，它同樣具有制造簡單、成本及其低廉的優(yōu)點(diǎn)。直流電動(dòng)機(jī)的原理和結(jié)構(gòu)（三）直流電動(dòng)機(jī)分類按勵(lì)磁方式分類永磁式電動(dòng)機(jī)由定子磁極、轉(zhuǎn)子、電刷、外殼等組成。定子磁極采用永磁體（永久磁鋼），有鐵氧體、鋁鎳鈷、釹鐵硼等材料。按其結(jié)構(gòu)形式可分為圓筒型和瓦塊型等幾種。轉(zhuǎn)子一般采用硅鋼片疊壓而成，漆包線繞在轉(zhuǎn)子鐵心的兩槽之間（三槽即有三個(gè)繞組），其各接頭分別焊在換向器的金屬片上。電刷是連接電源與轉(zhuǎn)子繞組的導(dǎo)電部件，具備導(dǎo)電與耐磨兩種性能。永磁電動(dòng)機(jī)的電刷使用單性金屬片或金屬石墨電刷、電化石墨電刷。直流電動(dòng)機(jī)永磁式直流電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁式直流電動(dòng)機(jī)串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的原理和結(jié)構(gòu)（三）直流電動(dòng)機(jī)分類按勵(lì)磁方式分類勵(lì)磁式電動(dòng)機(jī)1.串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁繞組與電樞繞組串聯(lián)后，再接于直流電源。這種直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流就是電樞電流。直流電動(dòng)機(jī)的原理和結(jié)構(gòu)（三）直流電動(dòng)機(jī)分類按勵(lì)磁方式分類勵(lì)磁式電動(dòng)機(jī)2.并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁繞組與電樞繞組相并聯(lián)。作為并勵(lì)發(fā)電機(jī)來說，是電動(dòng)機(jī)本身發(fā)出來的端電壓為勵(lì)磁繞組供電；作為并勵(lì)電動(dòng)機(jī)來說，勵(lì)磁繞組與電樞共用同一電源，從性能上講與他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)相同。直流電動(dòng)機(jī)的原理和結(jié)構(gòu)（三）直流電動(dòng)機(jī)分類按勵(lì)磁方式分類勵(lì)磁式電動(dòng)機(jī)3.他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁繞組與電樞繞組無連接關(guān)系，而由其他直流電源對(duì)勵(lì)磁繞組供電的直流電動(dòng)機(jī)稱為他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，M表示電動(dòng)機(jī)。永磁直流電動(dòng)機(jī)也可看作他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)。直流電動(dòng)機(jī)的原理和結(jié)構(gòu)（三）直流電動(dòng)機(jī)分類按勵(lì)磁方式分類勵(lì)磁式電動(dòng)機(jī)4.復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)有并勵(lì)和串勵(lì)兩個(gè)勵(lì)磁繞組，若串勵(lì)繞組產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)與并勵(lì)繞組產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)方向相同稱為積復(fù)勵(lì)。若兩個(gè)磁動(dòng)勢(shì)方向相反，則稱為差復(fù)勵(lì)。直流電動(dòng)機(jī)的原理和結(jié)構(gòu)（四）直流電動(dòng)機(jī)工作原理在不動(dòng)的磁極N，S中間放置電樞線圈，線圈兩端分別聯(lián)在兩個(gè)換向片上，換向片上壓著電刷A和B。將直流電源接在兩電刷之間而使電流通入電樞線圈。電流方向應(yīng)該是這樣：N極下的有效邊中的電流總是一個(gè)方向，而S極下的有效邊中的電流總是另一個(gè)方向。這樣才能使兩個(gè)邊上受到的電磁力的方向一致，電樞因而轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，當(dāng)線圈的有效邊從N（S）極下轉(zhuǎn)到S（N）極下時(shí)，其中電流的方向必須同時(shí)改變，以使電磁力的方向不變。而這也必須通過換向片才得以實(shí)現(xiàn)。電磁力的方向由左手定則確定。直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速的發(fā)展歷程直流調(diào)速系統(tǒng)：是通過改變電動(dòng)機(jī)電樞電壓的大小來實(shí)現(xiàn)調(diào)速的，根據(jù)獲得可調(diào)電樞電壓的方法不同。直流發(fā)電機(jī)直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)（簡稱G-M調(diào)速系統(tǒng)）01晶閘管整流裝置直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)（簡稱V-M調(diào)速系統(tǒng)）02直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)（簡稱PWM調(diào)速系統(tǒng)）03直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速的發(fā)展歷程G-M調(diào)速系統(tǒng)主要由五大部件組成：原動(dòng)機(jī)（一）變流機(jī)組時(shí)代（G-M調(diào)速系統(tǒng)）一臺(tái)三相交流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)一臺(tái)直流發(fā)電機(jī)，直流發(fā)電機(jī)發(fā)出直流電，作為直流電動(dòng)機(jī)的供電電源，然后直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械。這樣的調(diào)速系統(tǒng)稱為直流發(fā)電機(jī)—電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，簡稱G-M調(diào)速系統(tǒng)。通過對(duì)勵(lì)磁電路和放大裝置的控制，就能改變直流發(fā)電機(jī)的輸出電壓，從而達(dá)到控制直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。直流發(fā)電機(jī)直流電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電源生產(chǎn)機(jī)械基本工作原理：直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速的發(fā)展歷程（二）相控整流時(shí)代（V-M調(diào)速系統(tǒng)）20世紀(jì)50年代末期，隨著電力電子技術(shù)的早期代表——晶閘管（SCR）的出現(xiàn)，G-M調(diào)速系統(tǒng)逐漸被晶閘管整流裝置-直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)（簡稱V-M調(diào)速系統(tǒng)）所代替，直流電動(dòng)機(jī)調(diào)壓調(diào)速技術(shù)進(jìn)入到一個(gè)新的時(shí)期。相控整流五大部件：相控整流器電抗器直流電動(dòng)機(jī)直流勵(lì)磁控制電路相控整流器觸發(fā)電路相控整流電路圖直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速的發(fā)展歷程（二）相控整流時(shí)代（V-M調(diào)速系統(tǒng)）相控整流觸發(fā)電路根據(jù)設(shè)定對(duì)相控整流器進(jìn)行控制，輸出電壓可調(diào)的直流電，經(jīng)電抗器后供給直流電動(dòng)機(jī)。當(dāng)需要改變直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)，只要改變觸發(fā)電路的觸發(fā)角，就可實(shí)現(xiàn)調(diào)速的目的。但是由于晶閘管屬于半控型器件，其最大問題就是會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成紋波干擾。工作原理直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速的發(fā)展歷程（三）PWM變頻技術(shù)時(shí)代（PWM調(diào)速系統(tǒng)）隨著電力電子技術(shù)的快速發(fā)展，自關(guān)斷器件（MOSFET、IBGB、GTR、GTO）的開關(guān)頻率大大提高。與相控整流器相比，PWM變換器直流調(diào)速系統(tǒng)具有較高的動(dòng)態(tài)性能和較寬的調(diào)速范圍，其綜合性能明顯優(yōu)于相控方式。主電路結(jié)構(gòu)簡單，所需功率器件少。電樞電流連續(xù)性好，諧波少，電動(dòng)機(jī)的損耗和發(fā)熱小。低速性能得到改善，穩(wěn)速精度提高，因而調(diào)速范圍增大。系統(tǒng)的頻帶寬，快速性能好，動(dòng)態(tài)抗干擾能力增強(qiáng)。主電路元件工作在開關(guān)狀態(tài)，導(dǎo)通損耗小。直流電源采用三相可控整流，電網(wǎng)的功率因數(shù)提高。直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的電氣符號(hào)與穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的等效電路直流電動(dòng)機(jī)的繞組包括電樞繞組和勵(lì)磁繞組。勵(lì)磁繞組上加直流勵(lì)磁電壓，產(chǎn)生電動(dòng)機(jī)工作所需的磁通，電樞繞組加電樞電壓，電樞繞組中有電流，通電直導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力，帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)電樞旋轉(zhuǎn)。通常情況下勵(lì)磁電壓不變，通過調(diào)節(jié)電樞電壓的大小來改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。只要電樞電壓和勵(lì)磁電壓二者之一的極性發(fā)生改變，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向就隨之而變。直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)的等效電路如圖1-14b所示，E為電樞繞組產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)，其大小與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速成正比；Ra為電樞的電阻。由等效電路不難得出:

直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法整理可得直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表達(dá)式（即機(jī)械特性方程）為：

電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與5個(gè)參數(shù)有關(guān)，其中????為電動(dòng)機(jī)常數(shù)，由電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)決定；負(fù)載電流由電動(dòng)機(jī)所帶負(fù)載決定。所以改變他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速有3種方法：改變電樞電壓、改變電樞回路電阻、改變磁通。通常只改變1個(gè)參數(shù)，其他參數(shù)只保持額定值或固定值。直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法（一）調(diào)壓調(diào)速連續(xù)改變電樞供電電壓，可以使直流電動(dòng)機(jī)在很寬的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速。其對(duì)應(yīng)的機(jī)械特性方程為

因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的電樞電壓一般以額定電壓為上限值，所以電樞電壓只能在額定值以下變化。由機(jī)械特性方程可知，當(dāng)電樞電壓取不同的值時(shí)，對(duì)應(yīng)的理想空載轉(zhuǎn)速改變，機(jī)械特性的硬度（或斜率）不變。直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法（一）調(diào)壓調(diào)速電樞電壓降低，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速降低；反之，電樞電壓升高，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速升高。01由于獲得的機(jī)械特性硬度大，調(diào)速精度較高，所以調(diào)壓調(diào)速在直流調(diào)速系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。在此方法中，由于電動(dòng)機(jī)在任何轉(zhuǎn)速下磁通都不變，只是改變電動(dòng)機(jī)的供電電壓，因而在額定電流下，如果不考慮低速下通風(fēng)惡化的影響（也就是假定電動(dòng)機(jī)是強(qiáng)迫通風(fēng)或?yàn)榉忾]自冷式），則不論在高速還是低速下，電動(dòng)機(jī)都能輸出額定轉(zhuǎn)矩，故稱這種調(diào)速方法為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。這是它的一個(gè)極為重要的特點(diǎn)。如果采用反饋控制系統(tǒng)，調(diào)速范圍可達(dá)50:1～150:1，甚至更大。電樞電壓最大值為額定電壓，轉(zhuǎn)速最高值為額定轉(zhuǎn)速。02機(jī)械特性的硬度不變，即機(jī)械特性是一組平行的斜線。03直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法（二）串電阻調(diào)速各種直流電動(dòng)機(jī)都可以通過改變電樞回路電阻來調(diào)速，此時(shí)轉(zhuǎn)速特性公式為：

式中，Ra為電樞電阻；Radd為外加電阻。

1-16a1-16b直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法（二）串電阻調(diào)速改變電樞回路電阻調(diào)速法的特點(diǎn)：保持直流電動(dòng)機(jī)外加電樞電壓與勵(lì)磁磁通為額定值。01直流電動(dòng)機(jī)的理想空載轉(zhuǎn)速不變。02轉(zhuǎn)速降落Dn將隨Radd的增加而增大。03外加電阻的阻值越大，機(jī)械特性的斜率就越大。04直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法（三）弱磁調(diào)速由于直流電動(dòng)機(jī)的額定磁通接近于工作磁通的飽和值，通過改變磁通來調(diào)速只能在小于額定磁通的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，故稱為弱磁調(diào)速。弱磁調(diào)速對(duì)應(yīng)的機(jī)械特性方程為

式中，Φ為勵(lì)磁磁通，單位為Wb；Km為由電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)決定的轉(zhuǎn)矩常數(shù)；Te為電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩，單位為N’m；R為電樞電阻，單位為歐姆（Ω）；Ud為電樞二端電壓，單位為伏特（V）；Ke為由電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)決定的電動(dòng)勢(shì)常數(shù)。磁通減小時(shí)，機(jī)械特性曲線的理想空載轉(zhuǎn)速升高，斜率增大，特性曲線的硬度變軟。直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法（三）弱磁調(diào)速可獲得高于額定值的轉(zhuǎn)速，磁通越小，轉(zhuǎn)速越高。01隨著磁通減小，理想空載轉(zhuǎn)速升高。02磁通減小，特性的硬度變軟。由于其硬度軟，調(diào)速精度不高，所以弱磁調(diào)速一般不單獨(dú)使用，有時(shí)可與調(diào)壓調(diào)速結(jié)合，用于獲得高于額定值的轉(zhuǎn)速。03直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法（四）三種調(diào)速方法的比較穩(wěn)定性01改變電樞回路電阻調(diào)速法只能對(duì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行有級(jí)調(diào)節(jié)，轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定性差，調(diào)速系統(tǒng)效率低。減弱磁通調(diào)速法能夠?qū)崿F(xiàn)平滑調(diào)速，但只能在基速（額定轉(zhuǎn)速）以上的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。機(jī)械特性對(duì)比02調(diào)節(jié)電樞電壓調(diào)速法所得到的人為機(jī)械特性與電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性平行，轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定性好，能在基速（額定轉(zhuǎn)速）以下實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)速。直流調(diào)速系統(tǒng)往往以調(diào)節(jié)電樞電壓調(diào)速法為主，只有當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到基速以上時(shí)才輔以減弱磁通調(diào)速法。開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)（一）開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及原理開環(huán)控制系統(tǒng)：系統(tǒng)的控制輸入不受輸出影響的系統(tǒng)。開環(huán)控制系統(tǒng)又稱為無反饋控制系統(tǒng)。開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)：控制直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的開環(huán)控制系統(tǒng)。開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單容易實(shí)現(xiàn)成本較低開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的組成及原理：開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)主電路控制電路晶閘管可控整流電路直流電動(dòng)機(jī)給定電位器晶閘管觸發(fā)電路繼電保護(hù)電路開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)（一）開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及原理

開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)（一）開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及原理

開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)（二）晶閘管整流器供電的直流電動(dòng)機(jī)開環(huán)調(diào)速特性晶閘管整流器供電由于電流波形的脈動(dòng)，可能出現(xiàn)電流連續(xù)和斷續(xù)兩種情況，這是V-M系統(tǒng)又一個(gè)特點(diǎn)。當(dāng)V-M系統(tǒng)主電路有足夠大的電感量，而且電動(dòng)機(jī)的負(fù)載也足夠大時(shí)，整流電流便具有連續(xù)的脈動(dòng)波形。當(dāng)電感量較小或負(fù)載較輕時(shí)，在某一相導(dǎo)通后電流升高的階段里，電感中的儲(chǔ)能較少；等到電流下降而下一相尚未被觸發(fā)以前，電流已經(jīng)衰減到零，便造成電流波形斷續(xù)的情況。當(dāng)電流連續(xù)時(shí)，V-M系統(tǒng)的機(jī)械特性方程式為：

??為從自然換相點(diǎn)算起的觸發(fā)脈沖控制角；Um為整流電壓波形峰值；m為交流電源一周內(nèi)的整流電壓脈波數(shù)。開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)（二）晶閘管整流器供電的直流電動(dòng)機(jī)開環(huán)調(diào)速特性對(duì)于不同的整流電路，它們的數(shù)值見表。改變控制角??，得一簇平行直線。開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)（二）晶閘管整流器供電的直流電動(dòng)機(jī)開環(huán)調(diào)速特性只要電流連續(xù)，晶閘管可控整流器就可以看成是一個(gè)線性的可控電壓源。下圖繪出了完整的V-M系統(tǒng)機(jī)械特性，分為電流連續(xù)區(qū)和電流斷續(xù)區(qū)。由圖可見：當(dāng)電流連續(xù)時(shí)，特性還比較硬；斷續(xù)段特性則很軟，而且呈顯著的非線性，理想空載轉(zhuǎn)速翹得很高。在V-M系統(tǒng)中，脈動(dòng)電流會(huì)產(chǎn)生脈動(dòng)的轉(zhuǎn)矩，對(duì)生產(chǎn)機(jī)械不利，同時(shí)也增加電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱。為了避免或減輕這種影響，須采用抑制電流脈動(dòng)的措施，主要是：設(shè)置平波電抗器；增加整流電路相數(shù)；采用多重化技術(shù)。開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)（三）開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能分析1.對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能要求分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性時(shí)的注意事項(xiàng)：（1）穩(wěn)定性。系統(tǒng)的穩(wěn)定性曲線圖。a）穩(wěn)定系統(tǒng)b）不穩(wěn)定系統(tǒng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析只針對(duì)閉環(huán)系統(tǒng)，所以開環(huán)系統(tǒng)一般不存在穩(wěn)定性的問題。通常用最大超調(diào)量σ和振蕩次數(shù)N作為反映穩(wěn)定性的性能指標(biāo)，一般這兩個(gè)指標(biāo)數(shù)值越小，系統(tǒng)的穩(wěn)定性就越好。開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)（三）開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能分析1.對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能要求（2）準(zhǔn)確性。指當(dāng)系統(tǒng)重新達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，其輸出量保持的精度，反映了系統(tǒng)的準(zhǔn)確程度。一般自動(dòng)控制系統(tǒng)輸出量偏差越小，準(zhǔn)確度越高。a）有靜差系統(tǒng)b）無靜差系統(tǒng)開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)（三）開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能分析1.對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能要求（3）快速性。指系統(tǒng)從一種穩(wěn)定狀態(tài)達(dá)到新的穩(wěn)定狀態(tài)過渡過程時(shí)間的長短。開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)（三）開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能分析2.調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)（1）調(diào)速范圍D。指電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載下，生產(chǎn)機(jī)械要求電動(dòng)機(jī)提供的最高轉(zhuǎn)速nmax和nmin之比，即

nmax為電動(dòng)機(jī)額定負(fù)載時(shí)的最高轉(zhuǎn)速，一般為額定轉(zhuǎn)速nN；nmin為電動(dòng)機(jī)額定負(fù)載時(shí)的最低轉(zhuǎn)速。開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)（三）開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能分析2.調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)（2）靜差率s。指當(dāng)電動(dòng)機(jī)在某一轉(zhuǎn)速下運(yùn)行時(shí)，負(fù)載由理想空載增加到額定值時(shí)所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速降落??????與理想空載轉(zhuǎn)速??0之比，即

開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)（三）開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能分析2.調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)（3）靜差率與機(jī)械特性硬度的區(qū)別。硬度相同、靜差率不同時(shí)的機(jī)械特性曲線。（4）調(diào)速范圍、靜差率和額定轉(zhuǎn)速降之間的關(guān)系。在直流調(diào)速系統(tǒng)中，假設(shè)電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速nN為最高轉(zhuǎn)速，可以推出調(diào)速范圍、靜差率和額定速降之間的關(guān)系：

開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)（三）開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能分析【例1-1】某直流調(diào)速系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速為nN=1430r/min，額定轉(zhuǎn)速降ΔnN=115r/min，當(dāng)要求靜差率s≤30%和≤20%時(shí)對(duì)應(yīng)的調(diào)速范圍分別是多少？若調(diào)速范圍增大到10，則對(duì)應(yīng)的靜差率為多少？2.調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)（三）開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能分析3.開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)存在的問題若調(diào)速系統(tǒng)是開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，調(diào)節(jié)控制電壓就可以改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。如果負(fù)載的生產(chǎn)工藝對(duì)運(yùn)行時(shí)的靜差率要求不高，這樣的開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)都能實(shí)現(xiàn)一定范圍內(nèi)的無級(jí)調(diào)速。大多數(shù)需要調(diào)速的生產(chǎn)機(jī)械常常對(duì)靜差率有一定的要求。在這種情況下，開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)往往不能滿足要求。開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)（三）開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能分析3.開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)存在的問題【例1-2】某龍門刨床工作臺(tái)拖動(dòng)采用直流電動(dòng)機(jī)，其額定數(shù)據(jù)如下：60kW、220V、305A、1000r/min，采用V-M系統(tǒng)。主電路電阻R=0.18Ω，電動(dòng)機(jī)電動(dòng)勢(shì)系數(shù)Ce=0.2V·min·r-1。如果要求調(diào)速范圍D=20，靜差率s≤5%，采用開環(huán)調(diào)速是否滿足要求？若要滿足這個(gè)要求，系統(tǒng)的額定轉(zhuǎn)速降△n最多能達(dá)到多少？P-NMOS管H橋驅(qū)動(dòng)H橋驅(qū)動(dòng)電路是為了直流電動(dòng)機(jī)而設(shè)計(jì)的一種常見電路，它主要實(shí)現(xiàn)直流電動(dòng)機(jī)的正反向驅(qū)動(dòng)，其形狀類似于字母“H”，而作為負(fù)載的直流電動(dòng)機(jī)是像“橋”一樣架在上面的，所以稱之為“H橋驅(qū)動(dòng)”。4個(gè)開關(guān)所在位置就稱為“橋臂”。它由兩個(gè)P型場(chǎng)效應(yīng)晶體管Q1、Q2與兩個(gè)N型場(chǎng)效應(yīng)晶體管Q3、Q4組成，所以它叫P-NMOS管H橋。橋臂上的4個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管相當(dāng)于4個(gè)開關(guān)，P型管在柵極為低電平時(shí)導(dǎo)通，高電平時(shí)關(guān)閉；N型管在柵極為高電平時(shí)導(dǎo)通，低電平時(shí)關(guān)閉。場(chǎng)效應(yīng)晶體管是電壓控制型元件，柵極通過的電流幾乎為“零”。在連接好電路后，控制臂1置高電平（U=VCC）、控制臂2置低電平（U=0）時(shí)，Q1、Q4關(guān)閉，Q2、Q3導(dǎo)通，電動(dòng)機(jī)左端低電平，右端高電平，所以電流沿箭頭方向流動(dòng)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)。P-NMOS管H橋驅(qū)動(dòng)控制臂1置低電平、控制臂2置高電平時(shí)，Q2、Q3關(guān)閉，Q1、Q4導(dǎo)通，電動(dòng)機(jī)左端高電平，右端低電平，所以電流沿箭頭方向流動(dòng)電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。通過改變開啟和關(guān)閉的時(shí)間比例（即占空比），可以控制電動(dòng)機(jī)接收到的電壓大小，從而達(dá)到調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。一般情況下，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與其所受到的電流成正比。因此，通過控制PWM的占空比，可以間接地控制電動(dòng)機(jī)所受到的電流，從而調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速當(dāng)PWM占空比較小的時(shí)候，電動(dòng)機(jī)所受到的電壓也會(huì)相應(yīng)地降低，進(jìn)而降低電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速；當(dāng)PWM占空比較大的時(shí)候，電動(dòng)機(jī)所受到的電壓也會(huì)相應(yīng)地增加，進(jìn)而增加電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。P-NMOS管H橋驅(qū)動(dòng)項(xiàng)目準(zhǔn)備03項(xiàng)目準(zhǔn)備在實(shí)施項(xiàng)目前，應(yīng)按照材料清單逐一檢查智能小車開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的所需材料、工具，是否齊全，并填寫各種材料的數(shù)量、規(guī)格、是否損壞等情況。直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)元件清單項(xiàng)目名稱智能小車開環(huán)直流調(diào)速序號(hào)材料名稱規(guī)格數(shù)量是否損壞1雙排針

2單排母

3

接線端子

4

直插電解電容包

5

金屬膜色環(huán)電阻

6

發(fā)光二極管

7電動(dòng)機(jī)電橋驅(qū)動(dòng)芯片

8

三態(tài)輸出八路緩沖器

9直流電動(dòng)機(jī)

項(xiàng)目實(shí)施04任務(wù)分工三人一組，每名成員要有明確的分工、角色分配及責(zé)任，任務(wù)分工如下：小組組長，負(fù)責(zé)硬件選型及電路焊接并統(tǒng)籌協(xié)調(diào)與安排小組成員工作任務(wù)分工。焊接員小組成員，安全員，負(fù)責(zé)硬件測(cè)試、調(diào)試，小組項(xiàng)目實(shí)施過程中的安全事項(xiàng)?，F(xiàn)場(chǎng)調(diào)試員小組成員，資料收集整理員，負(fù)責(zé)項(xiàng)目實(shí)施過程中的資料收集、整理等事項(xiàng)。資料整理員實(shí)施計(jì)劃表智能小車開環(huán)直流調(diào)速實(shí)施計(jì)劃表實(shí)施步驟實(shí)施內(nèi)容計(jì)劃完成時(shí)間實(shí)際完成時(shí)間備注1耗材選型

2電路焊接

3電路板調(diào)試

4電路測(cè)量

5資料整理

6項(xiàng)目評(píng)價(jià)

硬件選型一款常見的驅(qū)動(dòng)信號(hào)芯片，常用于各種單片機(jī)MCU系統(tǒng)中，單片機(jī)IO口輸出的電流很小，而244芯片就是用來放大電流，引腳兼容低功耗肖特基TTL（LSTTL）系列。（一）74HC244隔離芯片74HC244是八路正相緩沖器/線路驅(qū)動(dòng)器，具有三態(tài)輸出：低電平、高電平、高阻態(tài)。該三態(tài)輸出由輸出使能端1OE和2OE控制。任意nOE上的高電平將使輸出端呈現(xiàn)高阻態(tài)。工作邏輯：當(dāng)OE引腳為高電平時(shí)，輸出為高阻抗關(guān)斷狀態(tài)，無論此時(shí)的輸入是高電平還是低電平；當(dāng)OE引腳為低電平時(shí)，緩沖器使能，此時(shí)輸入為高電平時(shí)輸出也為高電平，輸入為低電平時(shí)，輸出也為低電平。硬件選型BTN7971B提供了一種用于保護(hù)高電流PWM電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器的成本優(yōu)化解決方案，具有非常低的電路板空間消耗。（二）BTN7971B直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片BTN7971B是Novalistic?系列的一部分，包含三個(gè)單獨(dú)的芯片，封裝在一個(gè)封裝中：一個(gè)P通道高側(cè)MOSFET和一個(gè)N通道低側(cè)MOSFET以及一個(gè)驅(qū)動(dòng)IC，形成一個(gè)集成的大電流半橋。三個(gè)芯片均安裝在一個(gè)通用引線框架上，采用片上芯片和逐片技術(shù)。電源開關(guān)采用垂直MOS技術(shù)，以確保最佳的通態(tài)電阻。由于P溝道高邊開關(guān)，電荷泵的需要被消除，從而最小化EMI。集成驅(qū)動(dòng)芯片易于與微控制器接口，具有邏輯電平輸入、電流檢測(cè)診斷、轉(zhuǎn)換率調(diào)整、死區(qū)時(shí)間產(chǎn)生和過溫、過電壓、欠電壓、過電流和短路保護(hù)等特點(diǎn)。BTN7971B可與其他BTN7971B組合，形成HBridge和3相驅(qū)動(dòng)配置。硬件選型RS-540是一種直流電動(dòng)機(jī)，其工作電壓范圍DC5.4～9V，額定工作電壓DC7.2V，屬于小型有刷電動(dòng)機(jī)。該電動(dòng)機(jī)供電電壓低，轉(zhuǎn)速高，通過PWM即可進(jìn)行速度調(diào)節(jié)，使用起來非常方便。通常被用于遙控車、遙控飛機(jī)、遙控船等模型的動(dòng)力系統(tǒng)。（三）RS-540直流電動(dòng)機(jī)RS-540電動(dòng)機(jī)優(yōu)點(diǎn)：具有較大的轉(zhuǎn)矩，可以克服傳動(dòng)裝置的摩擦轉(zhuǎn)矩和負(fù)載轉(zhuǎn)矩。01調(diào)速范圍寬，高精度，機(jī)械特性及調(diào)節(jié)特性線性好，且運(yùn)行速度平穩(wěn)。02具有快速響應(yīng)能力，可以適應(yīng)復(fù)雜的速度變化。03電動(dòng)機(jī)的負(fù)載特性硬，有較大的過載能力，確保運(yùn)行速度不受負(fù)載沖擊的影響。04硬件選型（四）硬件選型記錄序號(hào)元件名稱型號(hào)數(shù)量測(cè)量備注1

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焊接工藝流程（一）焊接材料焊料通常采用符合美國通用標(biāo)準(zhǔn)的Sn60或Sn63焊料，或采用HL-SnPb39型錫鉛焊料。焊劑通?？刹捎盟上愫竸┗蛩苄院竸?，后者一般僅用于波峰焊接。清洗劑應(yīng)保證對(duì)電路板無腐蝕、無污染，一般采用無水乙醇（工業(yè)酒精）、三氯三氟乙烷、異丙醇（IPA）、航空洗滌汽油和去離子水等清洗劑進(jìn)行清洗。具體采用何種清洗劑清洗應(yīng)根據(jù)工藝要求進(jìn)行選擇。焊接工藝流程（二）焊接工具和設(shè)備波峰焊機(jī)和再流焊機(jī)適合工業(yè)批量生產(chǎn)的焊接設(shè)備之一。電烙鐵合理選用電烙鐵的功率和種類，對(duì)提高焊接質(zhì)量和效率有直接的關(guān)系。建議使用低壓控溫的電烙鐵，烙鐵頭可以采用鍍鎳、鍍鐵或紫銅材料的，形狀應(yīng)根據(jù)焊接的需要而定。焊接工藝流程（三）PCB電子線路板焊接的操作要點(diǎn)手工焊接：焊接前要預(yù)先檢查絕緣材料，不應(yīng)出現(xiàn)燙傷、燒焦、變形、裂痕等現(xiàn)象，焊接時(shí)不允許燙傷或損壞元器件。01焊接溫度通常應(yīng)控制在350℃左右，不能過高或過低，否則會(huì)影響焊接質(zhì)量。02焊接的時(shí)間通?？刂圃?s內(nèi)。對(duì)多層板等大熱容量的焊件而言，整個(gè)焊接過程可控制在5s以內(nèi)；對(duì)集成電路及熱敏元器件的焊件，整個(gè)過程不應(yīng)超過2s。如果在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)未焊接好，應(yīng)等該焊點(diǎn)冷卻后重焊，重新焊接的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)與一次焊接時(shí)的焊點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)相同。顯然，由于烙鐵功率、焊點(diǎn)熱容量的差異等因素，實(shí)際掌握焊接的火候，絕無定章可循，必須具體條件具體對(duì)待。03焊接工藝流程（三）PCB電子線路板焊接的操作要點(diǎn)1.手工焊接：焊接時(shí)應(yīng)防止鄰近元器件、印制板等受到過熱影響，對(duì)熱敏元器件應(yīng)采取必要的散熱措施。04在焊料冷卻和凝固前，被焊部位必須可靠固定，不允許擺動(dòng)和抖動(dòng)，焊點(diǎn)應(yīng)自然冷卻，必要時(shí)可采用散熱措施以加快冷卻。052.波峰焊接為保證板面及引線表面迅速而完全地被焊料浸潤，必須涂敷助焊劑。一般采用相對(duì)密度為0.81～0.87的松香型助焊劑或水溶性助焊劑。01對(duì)涂敷了助焊劑的電路板要進(jìn)行預(yù)熱，一般應(yīng)控制在90℃～110℃。掌握好預(yù)熱溫度可減少或避免出現(xiàn)拉尖和圓缺的焊點(diǎn)。02焊接工藝流程（三）PCB電子線路板焊接的操作要點(diǎn)2.波峰焊接在焊接過程中，焊料溫度一般應(yīng)控制在250℃±5℃的范圍之內(nèi)，其溫度是否適合直接影響焊接質(zhì)量；應(yīng)調(diào)整焊接夾具進(jìn)入波峰口的傾斜角為6。左右；焊揍線速度應(yīng)掌握在1～1.6n／min；焊料槽錫面波峰高度約為10mm，峰頂一般控制在電路板厚度的1/2～2/3，過大會(huì)導(dǎo)致熔融的焊料流到電路板的表面，形成“橋接”。03電路板經(jīng)波峰焊接后，必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)膹?qiáng)風(fēng)冷卻。04冷卻后的電路板需要進(jìn)行元器件引線的切除。05焊接工藝流程（三）PCB電子線路板焊接的操作要點(diǎn)3.再流焊接焊接前，焊料和被焊件表面必須清潔，否則會(huì)直接影響焊接質(zhì)量。01能在前項(xiàng)工序中控制焊料的施加量，減少了虛焊、橋接等焊接缺陷，所以焊接質(zhì)量好，可靠性高。02可以采用局部加熱的熱源，因此能在同一基板上采用不同的焊接方法進(jìn)行焊接。03再流焊的焊料是能夠保證正確組分的焊錫膏，一般不會(huì)混入雜質(zhì)。044.板面清洗在電路板焊接完畢后，必須及時(shí)對(duì)電路板進(jìn)行徹底清洗，以便除去殘留的焊劑、油污和灰塵等污物，具體的清洗工藝根據(jù)工藝要求進(jìn)行。驅(qū)動(dòng)板硬件調(diào)試（一）檢查電路任何組裝好的電子電路，在通電調(diào)試之前，必須認(rèn)真檢查電路連線是否有錯(cuò)誤。對(duì)照電路圖，按一定的順序逐級(jí)對(duì)應(yīng)檢查。特別要注意檢查電源是否接錯(cuò)，電源與地是否有短路，二極管方向和電解電容的極性是否接反，集成電路和晶體管的引腳是否接錯(cuò)，輕輕拔一拔元器件，觀察焊點(diǎn)是否牢固等。驅(qū)動(dòng)板硬件調(diào)試（二）通電觀察一定要調(diào)試好所需要的電源電壓數(shù)值，并確定電路板電源端無短路現(xiàn)象后，才能給電路接通電源。電源一經(jīng)接通，不要急于用儀器觀測(cè)波形和數(shù)據(jù)，而是要觀察是否有異常現(xiàn)象，如冒煙、異常氣味、放電的聲光、元器件發(fā)燙等。如果有，不要驚慌失措，而應(yīng)立即關(guān)斷電源，待排除故障后方可重新接通電源。然后，再測(cè)量每個(gè)集成塊的電源引腳電壓是否正常，以確信集成電路是否已通電工作。驅(qū)動(dòng)板硬件調(diào)試（三）靜態(tài)調(diào)試先不加輸入信號(hào)，測(cè)量各級(jí)直流工作電壓和電流是否正常。直流電壓的測(cè)試非常方便，可直接測(cè)量。而電流的測(cè)量就不太方便，通常采用兩種方法來測(cè)量。若電路在印制電路板上留有測(cè)試用的中斷點(diǎn)，可串入電流表直接測(cè)量出電流的數(shù)值，然后再用焊錫連接好。若沒有測(cè)試孔，則可測(cè)量直流電壓，再根據(jù)電阻值大小計(jì)算出直流電流。驅(qū)動(dòng)板硬件調(diào)試（四）動(dòng)態(tài)調(diào)試加上輸入信號(hào)，觀測(cè)電路輸出信號(hào)是否符合要求。也就是調(diào)整電路的交流通路元件，如電容、電感等，使電路相關(guān)點(diǎn)的交流信號(hào)的波形、幅度、頻率等參數(shù)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。若輸入信號(hào)為周期性的變化信號(hào)，可用示波器觀測(cè)輸出信號(hào)。驅(qū)動(dòng)板硬件調(diào)試（五）指標(biāo)測(cè)試電子電路經(jīng)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)調(diào)試正常之后，便可對(duì)課題要求的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量。測(cè)試并記錄測(cè)試數(shù)據(jù)，對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，最后作出測(cè)試結(jié)論，以確定電路的技術(shù)指標(biāo)是否符合設(shè)計(jì)要求。如有不符，則應(yīng)仔細(xì)檢查問題所在，一般是對(duì)某些元件參數(shù)加以調(diào)整和改變。項(xiàng)目測(cè)試在硬件調(diào)試結(jié)束后，開始進(jìn)行項(xiàng)目測(cè)試和結(jié)果記錄。序號(hào)實(shí)訓(xùn)步驟實(shí)訓(xùn)結(jié)果1

調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)生器參數(shù)，輸出頻率20kHz、占空比25%、幅值3.3V脈沖信號(hào)

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調(diào)節(jié)直流穩(wěn)壓電源，輸出直流7.0V電壓

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將焊接完成的直流電動(dòng)機(jī)H橋驅(qū)動(dòng)和直流電動(dòng)機(jī)RS-540按照原理圖接線，PTA6和PTA7引腳接信號(hào)發(fā)生器脈沖，P7