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EEWORLD大学堂----直流有刷电机介绍和H桥驱动电路基础

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纯净的硅(初级)

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发表于 2013-11-25 16:01 | 显示全部楼层 |阅读模式

直流有刷电机介绍和H桥驱动电路基础http://training.eeworld.com.cn/course/3896

此帖出自模拟电子论坛


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纯净的硅(中级)

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发表于 2016-12-13 12:28 | 显示全部楼层
直流有刷电机和H桥驱动电路,哈哈哈哈,非常熟悉的组合,之前做机器人的时候使用的是直流有刷电机加上L298N H桥驱动芯片,性能不错,看了这个文章对有刷电机和H桥的认识加深了一步。
亚里士缺德


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一粒金砂(中级)

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发表于 2016-12-13 13:13 | 显示全部楼层
视频讲了有刷电机的原理,磁场中通电导体受到力的作用,在加上电刷和换向器即可实现单一方向的转矩从而使电机运转。然后将了有刷的特点,优点就是容易控制(相对交流电机),而且便宜,缺点是电刷和换向器摩擦,不仅影响寿命而且还影响效率,还容易产生电火花。但因为价格低廉仍被广泛使用。然后是大家都知道的H桥了。然后就是一款检测电流的芯片了,电机的启动是一门学问,通常是启动电流很大,这样容易对供电的电压造成冲击,刚启动的时候,电枢电压0,外加电压全加在了电枢绕组上,这样启动电流就很大,TI向我们介绍了一款限制电流的芯片,原理分析应该是闭环控制,采样电阻检测电流,内部放大,PWM输出控制变流器来控制加在电机上的电压,从而降低电流,还有一个优点就是将采样电阻集成在了内部,可以减小PCB的设计面积,挺不错了,创新应该就是一种不断的改进吧。有机会可以试试这款芯片。


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一粒金砂(中级)

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发表于 2016-12-13 13:16 | 显示全部楼层
儿童时期玩四驱车,电池直接接电机,以为电机就是那么工作的,有正负。大学接触到H桥才明白简单直流电机的控制是怎么实现的。


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一粒金砂(中级)

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发表于 2016-12-14 09:04 | 显示全部楼层
在大学的时候就学过电机原理这门课,涉及到了直流有刷电机的基本知识和H桥驱动电路的基本知识,但是那都是皮毛而已,学习了这个课程,收获更深,不仅回顾了以前的知识,还补充了很多的直流有刷电机的基本知识,直流有刷电机的机械构造、优缺点。还掌握了H桥驱动电路的基本知识,基本的电流控制电路等等。


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一粒金砂(中级)

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发表于 2016-12-14 11:46 | 显示全部楼层
直流有刷电机在小功率的产品上应用 非常广泛,这个视频讲的不错,原理讲的非常详细,非常适合初学者。直流有刷电机的优点是成本低廉,控制简单,可以有很高的启动力矩。缺点是电刷和换向器存在机械接触,效率低,长期摩擦会导致寿命短,摩擦产生的热量高集中在转子上,散热不好。需要注意的是H桥驱动要控制要处理好MOS管的导通顺序问题,否则容易烧毁MOS管。


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发表于 2016-12-15 13:01 | 显示全部楼层
讲得很好,特别是直流电机启动时得加大电流,这个我始终不明白,有时一个小电流上去直流电机是不转的。原因在今天的讲解中我明白了,我也冤枉了直流电机好长时间,总看不上它,我甚至做了步进电机的实验认为步进电机是个好东东。
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一粒金砂(中级)

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发表于 2016-12-16 09:31 | 显示全部楼层
视频讲的很好,收获了很多知识。由于有刷电机在设计中的改进,无须齿轮减速,可实现低噪声、低成本。目前很多低价位的电动自行车广泛采用了这种电机。但这种电机扭矩小,载重负荷小,爬坡能力不佳,使用时耗电较多,仍然采用机械式的电刷换相器,电机寿命问题尚未得到解决,因此中高档电动自行车均未采用这种电机。所以我感觉直流无刷电机的原理是在有刷电机的基础上开发和演变的。在未来的一段时间里?将是有刷 的替代品?随着世界各地发起的保护地球的口号?有刷终终究会被无刷所取代。


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一粒金砂(中级)

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发表于 2016-12-16 09:31 | 显示全部楼层
视频讲的很好,收获了很多知识。由于有刷电机在设计中的改进,无须齿轮减速,可实现低噪声、低成本。目前很多低价位的电动自行车广泛采用了这种电机。但这种电机扭矩小,载重负荷小,爬坡能力不佳,使用时耗电较多,仍然采用机械式的电刷换相器,电机寿命问题尚未得到解决,因此中高档电动自行车均未采用这种电机。所以我感觉直流无刷电机的原理是在有刷电机的基础上开发和演变的。在未来的一段时间里?将是有刷 的替代品?随着世界各地发起的保护地球的口号?有刷终终究会被无刷所取代。


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一粒金砂(中级)

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发表于 2016-12-16 15:00 | 显示全部楼层
转过来是基础课程,捧个场,认真听讲。


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纯净的硅(中级)

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发表于 2016-12-18 13:33 | 显示全部楼层
这一篇很适合初学者了解H桥


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一粒金砂(中级)

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发表于 2016-12-18 15:59 | 显示全部楼层
郑老师讲解很详细,图文并茂,问题讲解透彻,我又重新学习了电机基础知识了,直流有刷电机应用非常广泛,原理简单,它的成本低廉,控制简单,有很高的启动力矩。可就是效率低,寿命短,转子上摩擦产生的热量较高,散热不好。另外详细讲解了H桥驱动电路及设计参考电路,感谢TI提供的视频,看了让我收获很多知识。
静坐得幽趣,清游快此生。


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纯净的硅(高级)

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发表于 2016-12-19 14:37 | 显示全部楼层
用L298N驱动直流有刷电机时就在想如何实现换向的,知道了H桥后感觉设计很巧妙,视频中讲到高边和低边不能同时为ON,否则会烧坏MOS管,L298N好像不存在这个问题,可能是内部有保护电路


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一粒金砂(高级)

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发表于 2016-12-20 10:20 | 显示全部楼层
讲义内容很丰富,是很好的素材,很适合于基础知识的理解,学习啦,不知可否借用部分讲义内容,融合到我的讲义中,让更多的学生收益呢。


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一粒金砂(初级)

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发表于 2016-12-21 11:29 | 显示全部楼层
直流有刷电机和H桥驱动电路已是很成熟的应用电路了,使用方便,我的应用中发现有一问题如何解决?正常驱动电流为9V/2A的直流电机,采用DRV8871就可以,但是此电机的堵转电流达到11A,有时候9V/4A电源加入都无法启动,遇到这种问题,如何采用Ti芯片设计电路?


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一粒金砂(高级)

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发表于 2016-12-21 19:37 | 显示全部楼层
讲的比较基础,讲解了最基本的直流有刷电机结构及其驱动——H-Bridge,讲解了最基本的电路结构,主要介绍了ti的drv系列的ic,这种集成的H-Bridge ic 可以大大减小驱动电路的板子面积,但是大多应用于小功率的有刷电机,在智能车比赛中,我们还是用独立的mos管去搭H-Bridge电路,板子虽然体积比较大,但是承载的功率还是相当大的。但是通过这个视频了解到我们所做的驱动的缺陷,缺少启动电流限制,依照视频中讲解的原理,堵转也应该可以保护,保护电机和其供电安全,这确实很有意义。说真心话,ti的检测电流的新技术我猜测应该是基于霍尔原理检测的吧,关于电机的启动电流这一块,倒是给我了一个提示,做一个电流检测部分,实际应用中我可以在分立的驱动上边增加电流检测,作为电流内环,转速外环,更好的控制电机。


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发表于 2016-12-21 21:34 | 显示全部楼层
这个视频有点问题,不知道是不是我网络问题,试了很多次,只能放到32秒,后面就不能看了

点评

hi5
我检查了一下,视频是完整的,可以正常播放。有的时候大家线路带宽不同,加载可能有些慢,可以试试缓存几分钟再看。不知到你遇到的问题是不是这样?  详情 回复 发表于 2016-12-22 10:51


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纯净的硅(初级)

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 楼主| 发表于 2016-12-22 10:51 | 显示全部楼层
strong161 发表于 2016-12-21 21:34
这个视频有点问题,不知道是不是我网络问题,试了很多次,只能放到32秒,后面就不能看了

我检查了一下,视频是完整的,可以正常播放。有的时候大家线路带宽不同,加载可能有些慢,可以试试缓存几分钟再看。不知到你遇到的问题是不是这样?


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纯净的硅(中级)

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发表于 2016-12-27 19:17 | 显示全部楼层
动画做的不错,直观易懂!


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一粒金砂(高级)

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发表于 2016-12-28 09:24 | 显示全部楼层
很不错,讲解详实~~~~


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