直流电机

<strong>现代电机的六大发展方向</strong>

<strong>1、从有刷到无刷的转变</strong>

在过去，传统的直流电机的使用覆盖率非常高，主要是因为绝大多数的电力供给都是直流电。而传统的直流电机都是有刷的。有刷电机指的是靠换向器和电刷的配合来自动完成的电机，换向器和电刷装在电机内部。虽然有刷电机在制作方面技术纯熟，相应的配件也比较便宜，但是有刷电机存在着很多缺点。

比如，更换配件程序麻烦、配件使用寿命短、发热率高、换向火花大、损耗严重和电磁干扰严重等。所以，尽管有刷电机存在很多优点，但是它还是随着时代的变化逐渐被无刷电机所取代。无刷直流电机由电机主体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品。无刷电机的种类很广泛，并且几乎不存在有刷电机的所有缺点，无刷电机磨损小、噪音低、干扰低，可以说无刷电机相对于有刷电机具有很大的优势。

<strong>首先了解一下直流电机</strong>

直流电机（direct current machine）是指能将直流电能转换成机械能（直流电动机）或将机械能转换成直流电能（直流发电机）的旋转电机。它是能实现直流电能和机械能互相转换的电机。当它作电动机运行时是直流电动机，将电能转换为机械能；作发电机运行时是直流发电机，将机械能转换为电能。

直流电机由定子和转子两部分组成，其间有一定的气隙。其构造的主要特点是具有一个带换向器的电枢。直流电机的定子由机座、主磁极、换向磁极、前后端盖和刷架等部件组成。其中主磁极是产生直流电机气隙磁场的主要部件，由永磁体或带有直流励磁绕组的叠片铁心构成。直流电机的转子则由电枢、换向器（又称整流子）和转轴等部件构成。其中电枢由电枢铁心和电枢绕组两部分组成。电枢铁心由硅钢片叠成，在其外圆处均匀分布着齿槽，电枢绕组则嵌置于这些槽中。换向器是一种机械整流部件。由换向片叠成圆筒形后，以金属夹件或塑料成型为一个整体。各换向片间互相绝缘。换向器质量对运行可靠性有很大影响。

设计中采用了专门的芯片组成了PWM信号的发生系统并且对PWM信号的原理、产生方法以及如何通过软件编程对PWM信号占空比进行调节从而控制其输入信号波形等均作了详细的阐述。另外本系统中使用了红外对管对直流电机的转速进行测量，经过整形电路后将测量值送到单片机，并且最终作为反馈值输入到单片机进行PID运算从而实现了对直流电机速度的控制。在软件方面，文章中详细介绍了PID运算程序初始化程序等的编写思路和具体的程序实现。

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<strong>1 单片机最小系统:</strong>单片机最小系统由51单片机，晶振电路，复位电路，电源组成。大家都比较熟悉，这里不再赘述。