小型直流電機控製電路設計

小型直流電機控製電路設計 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

[日] 晶體管技術編輯部 編,馬傑 譯
圖書標籤:
  • 直流電機
  • 電機控製
  • 電路設計
  • 小型電機
  • PWM控製
  • H橋驅動
  • 電機驅動
  • 嵌入式係統
  • 電子設計
  • DIY
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齣版社: 科學齣版社有限責任公司
ISBN:9787030344434
版次:1
商品編碼:11885530
包裝:平裝
叢書名: 實用電子電路設計叢書
開本:16開
齣版時間:2012-07-01
用紙:膠版紙
頁數:274
字數:357000
正文語種:中文

具體描述

內容簡介

  《小型直流電機控製電路設計》主要介紹小型直流電機的基本特性、設計方法及應用實例。主要內容包括電機與控製電路的基本特性、直流電機控製電路的設計、無電刷直流電機控製電路的設計、無傳感器直流電機的驅動法、反饋控製電路的設計、30W級直流電機控製電路的設計實例、步進電機與驅動電路的種類和特點、微步驅動電路的實驗、鏇轉檢測傳感器的使用方法等。在《小型直流電機控製電路設計》的第3部分,還給齣瞭與直流電機有關的專業名詞的解釋,對於讀者理解書中的內容有很大的幫助。
  《小型直流電機控製電路設計》內容實用性強、結構清晰閤理、言簡意賅,對實際操作有很強的指導性和藉鑒意義。
  《小型直流電機控製電路設計》適閤各大專院校電子、電工等相關專業的師生參考閱讀,同時適閤作為廣大電氣從業技術人員的參考用書。

內頁插圖

目錄

第1部分 電機與控製電路的基本知識
第1章 電機與控製電路的基本特性
1. 1 速度控製電路、位置控製電路、轉矩控製電路的特徵
1. 2 電機的種類與控製電路的特徵
1. 3 電機的三個基本特性
附錄按相應目的選用控製器及電機的方法

第2部分 電機控製電路的設計
第2章 直流電機控製電路的沒計
2. 1 直流電機的定義與種類
2. 2 有電刷直流電機的構造及工作原理
2. 3 直流電機的等效電路與基本特性
2. 4 有電刷直流電機的控製
2. 5 有電刷直流電機的參數
第3章 無電刷直流電機控製電路的設計
第4章 無傳感器直流電機的驅動法
第5章 反饋控製電路的設計
第6章 30W級直流電機控製電路的設計實例
第7章 步進電機與驅動電路的種類和特點
第8章 微步驅動電路的實驗
第9章 鏇轉檢測傳感器的使用方法

第3部分 對解讀本書有幫助的直流電機詞匯

前言/序言


《直流電機驅動基礎與應用精講》 本書是一本深入淺齣、係統介紹直流電機驅動技術的專業書籍。從直流電機的工作原理齣發,詳細闡述瞭各種直流電機類型(有刷直流電機、無刷直流電機、步進電機等)的結構特點、運動規律及其在不同應用場景下的優勢。 第一部分:直流電機原理與選型 直流電機工作原理: 詳細解析瞭電磁感應、安培力等基本物理定律如何驅動直流電機轉動。通過生動的圖示和數學模型,幫助讀者建立對電機內部運動機製的直觀理解。 有刷直流電機: 深入剖析其換嚮原理,討論瞭電刷和換嚮器的結構及作用,並詳細分析瞭有刷電機在啓動、運行、製動過程中的電氣特性。 無刷直流電機: 講解瞭其電子換嚮機製,以及與有刷電機相比的優勢(如壽命長、效率高、維護少)。重點介紹永磁同步電機(PMSM)和方波驅動電機(BLDC)的差異和應用。 步進電機: 闡述其通過脈衝信號精確控製角度的原理,分析瞭永磁式、反應式和混閤式步進電機的結構特點,以及全步、半步、微步進等驅動模式的特點和應用。 電機選型指南: 結閤實際應用需求,提供瞭詳細的電機選型方法。包括根據負載特性(轉矩、轉速、精度要求)、供電條件、環境要求、成本預算等因素,指導讀者如何選擇最適閤的直流電機類型和規格。 第二部分:直流電機驅動電路設計核心技術 功率器件選型與應用: 詳細介紹瞭MOSFET、IGBT、BJT等常用功率半導體器件的特性、選型原則及其在電機驅動電路中的應用。重點講解瞭器件的耐壓、電流能力、開關速度、導通壓降、散熱要求等關鍵參數。 驅動電路拓撲結構: 係統介紹瞭H橋、半橋、全橋等經典驅動電路拓撲。通過詳細的電路圖和工作時序分析,講解瞭各種拓撲的優缺點,以及在不同電機類型和功率等級下的適用性。 PWM(脈衝寬度調製)技術: 深入解析瞭PWM的原理及其在控製電機轉速和轉矩中的作用。詳細介紹瞭不同PWM調製方式(如均值調製、中心對齊調製)的特點,以及頻率、占空比對電機性能的影響。 電流檢測與反饋: 講解瞭電阻采樣、霍爾電流傳感器、零電流檢測等多種電流檢測方法,以及這些方法在實現電機恒流控製、過流保護等功能中的重要性。 驅動與控製接口: 介紹瞭通用微控製器(MCU)與電機驅動電路之間的接口設計,包括PWM信號生成、方嚮控製、刹車信號等。詳細講解瞭如何利用ADC讀取電流、電壓等反饋信息,實現閉環控製。 保護電路設計: 強調瞭電機驅動電路的可靠性,詳細設計瞭過壓保護、欠壓保護、過流保護、短路保護、過溫保護等關鍵保護電路,確保電機及驅動係統的安全運行。 無刷直流電機驅動: 針對無刷直流電機,重點講解瞭基於霍爾傳感器的換嚮控製和無傳感器(反電動勢)換嚮控製技術。詳細介紹瞭三相橋式逆變電路的設計,以及相關的驅動和控製邏輯。 第三部分:直流電機驅動的進階應用與案例分析 閉環控製係統設計: 介紹瞭PID控製器在直流電機速度和位置控製中的應用。詳細講解瞭PID參數的整定方法,以及如何構建基於MCU的閉環控製係統。 電機堵轉與製動控製: 分析瞭電機堵轉的原因及危害,設計瞭相應的堵轉檢測和保護策略。介紹瞭動態製動、再生製動等多種製動方式及其控製方法。 低速大扭矩驅動: 針對需要低速大扭矩的應用場景,探討瞭電機和驅動電路的特殊設計要求,以及如何通過優化PWM策略和選用特定電機來滿足需求。 電機驅動的EMI/EMC設計: 講解瞭電機驅動電路産生的電磁乾擾(EMI)及其對周圍設備的影響,以及如何通過閤理的PCB布局、濾波電路、屏蔽等措施來提高係統的電磁兼容性(EMC)。 實際應用案例解析: 提供瞭多個不同領域的直流電機驅動應用案例,例如: 電動工具驅動: 分析瞭電鑽、電鋸等電動工具對電機轉速、扭矩和續航的要求,以及相應的驅動電路設計。 機器人關節驅動: 探討瞭機器人對電機精度、響應速度和靜止轉矩的要求,以及如何實現高精度位置控製。 電動車輛驅動: 介紹瞭電動自行車、電動滑闆車等小型電動車輛的電機驅動係統,包括續航優化和能量迴收。 智能傢居設備驅動: 例如智能窗簾、智能門鎖等,分析瞭對電機功耗、靜音和小型化設計的要求。 工業自動化應用: 如輸送帶、執行器等,強調瞭驅動係統的穩定性和可靠性。 本書結構清晰,語言精煉,圖文並茂,既適閤初學者係統學習直流電機驅動技術,也為有經驗的工程師提供瞭深入的參考和實用的解決方案。通過本書的學習,讀者將能夠獨立完成各種直流電機驅動電路的設計、調試和優化工作。

用戶評價

評分

閱讀《小型直流電機控製電路設計》這本書,給我最大的感受就是作者對知識的深度挖掘和對實踐的強烈關注。這本書並非簡單地堆砌公式或電路圖,而是將理論與實踐緊密結閤,為讀者提供瞭一條清晰的學習路徑。書中關於電機驅動電路的章節,詳細闡述瞭各種驅動方式的原理、優缺點以及適用場景,例如,對於H橋驅動電路,作者不僅講解瞭其基本結構和工作原理,還深入分析瞭死區時間控製、反電動勢保護等關鍵技術點,並提供瞭實際的驅動電路設計案例,幫助讀者理解如何在硬件上實現可靠的驅動。我尤其喜歡書中關於不同電機控製策略的對比分析,作者通過實際的實驗數據和仿真結果,直觀地展示瞭比例控製、積分控製、微分控製以及PID控製在電機速度、位置控製等方麵的性能差異,讓我能夠根據具體的應用需求選擇最閤適的控製方案。此外,書中還對電機參數的測量和辨識進行瞭詳細的介紹,這對於精確控製至關重要。我嘗試按照書中的方法,測量瞭我實驗室中一款直流電機的參數,並通過書中的公式進行瞭辨識,結果非常準確,為後續的控製係統設計打下瞭堅實的基礎。這本書就像一個百科全書,涵蓋瞭小型直流電機控製的方方麵麵,無論你是初學者還是有經驗的工程師,都能從中獲得寶貴的知識和啓發。它不僅讓我掌握瞭必要的理論知識,更重要的是培養瞭我獨立設計和調試電機控製係統的能力。

評分

這本書簡直是為我量身定做的!作為一名剛入門的電子愛好者,我一直對小型直流電機那種精妙的控製方式充滿好奇,但市麵上很多資料要麼過於晦澀難懂,要麼就是流於錶麵,始終找不到一本能讓我真正理解其原理並動手實踐的教材。直到我偶然發現瞭《小型直流電機控製電路設計》,一切都變得豁然開朗。作者在講解時,不是簡單地羅列電路圖和參數,而是深入淺齣地剖析瞭每一個元器件的作用,以及它們是如何協同工作來達到精確控製的。比如,關於PWM(脈衝寬度調製)的章節,我之前雖然聽說過,但總覺得抽象。書裏通過生動的比喻和清晰的圖示,將PWM的原理講得淋灕盡緻,我仿佛看到瞭電機轉速的“魔術”是如何被施展齣來的。更令我驚喜的是,書中提供瞭大量基於實際應用的電路設計實例,從簡單的開關控製到復雜的速度閉環控製,每一個例子都附有詳細的元件清單、電路圖和調試步驟。我迫不及待地按照書中的指導,搭建瞭一個簡易的溫控風扇,當風扇轉速根據溫度變化而平穩調整時,那種成就感真的難以言喻。這本書不僅讓我掌握瞭理論知識,更重要的是培養瞭我的動手能力和解決問題的思路。它就像一位耐心循導的導師,一步步引領我走進直流電機控製的奇妙世界,讓我對未來更復雜的電子項目充滿瞭信心。我強烈推薦給所有對電機控製感興趣的朋友,無論你是學生、工程師還是業餘愛好者,這本書都能給你帶來意想不到的收獲。它絕對是一本值得反復閱讀和收藏的經典之作!

評分

這本書簡直是為我這樣的實乾派量身打造的!我是一名在工廠裏負責設備維護的技師,經常需要處理各種小型直流電機的故障和維修。《小型直流電機控製電路設計》這本書,不僅僅是理論知識的堆砌,更像是提供瞭一套完整的“故障排除手冊”。書中對各種常見的電機控製電路故障進行瞭詳細的分析,從電源部分的異常,到驅動電路的失效,再到電機本身的損壞,每一個環節都進行瞭深入的剖析,並且給齣瞭非常實用的維修方法和測試技巧。我尤其欣賞書中關於電機驅動芯片選型和失效分析的部分,這部分內容往往是維修過程中的關鍵。作者不僅介紹瞭不同驅動芯片的性能特點,還詳細講解瞭它們可能齣現的故障模式以及如何通過簡單的測試來判斷其是否損壞。我嘗試按照書中的指導,對一颱經常齣現電機抖動問題的設備進行瞭檢查,通過書中提供的方法,很快就定位到瞭驅動電路中的一個濾波電容老化的問題,並成功將其更換,解決瞭睏擾已久的故障。此外,書中還對一些電機控製中的安全操作規程進行瞭強調,這對於我們一綫維修人員來說,是非常重要的指導。它不僅教會瞭我如何維修,更重要的是教會瞭我如何安全地進行維修。這本書就像一位經驗豐富的老師傅,總能在我遇到睏難時,給我最及時的幫助和指導。它是我工作中最得力的助手之一。

評分

這本書最大的亮點在於其深入淺齣的講解方式,將復雜的電機控製原理剖析得淋灕盡緻。我是一名電子技術愛好者,對直流電機一直有著濃厚的興趣,但市麵上很多相關書籍都過於晦澀難懂,讓我望而卻步。《小型直流電機控製電路設計》這本書的齣現,徹底改變瞭我的看法。作者的語言非常生動形象,善於用類比和圖示來解釋抽象的概念,讓我能夠輕鬆理解。例如,在講解PWM調速原理時,作者用“水龍頭開關的快慢”來比喻,瞬間就點通瞭我之前模糊的概念。書中提供的電路設計實例也非常豐富,從最簡單的開關控製,到復雜的PID閉環調速係統,應有盡有。我按照書中的指導,動手搭建瞭一個能夠精確控製電機轉速的恒溫風扇,當風扇轉速能夠根據溫度變化平穩地調整時,那種成就感無與倫比。更讓我驚喜的是,書中還涉及瞭一些電機故障診斷和排除的方法,這讓我即使在遇到問題時,也不再束手無策。它就像一位經驗豐富的導師,隨時在我身邊提供指導。這本書不僅讓我掌握瞭紮實的理論知識,更重要的是培養瞭我獨立解決問題的能力,讓我對未來的電子項目充滿瞭信心。我強烈推薦給所有對直流電機控製感興趣的朋友,無論你是學生、工程師還是業餘愛好者,這本書都能給你帶來意想不到的收獲。

評分

不得不說,《小型直流電機控製電路設計》這本書在細節處理上做得非常到位,讓我這種對電路細節要求比較高的讀者也感到相當滿意。書中對於不同類型的直流電機,例如有刷電機和無刷電機,在控製方法上的差異進行瞭詳細的闡述。特彆是對於有刷電機的霍爾編碼器反饋以及無刷電機的FOC(磁場定嚮控製)原理,作者並沒有止步於概念的介紹,而是進一步深入到數學模型和實際應用中的難點。我特彆喜歡它關於功率器件選型和驅動電路設計的章節,這部分內容往往是很多初學者容易忽略但又至關重要的環節。書中詳細分析瞭MOSFET、IGBT等功率器件的特性,以及如何根據電機參數選擇閤適的驅動芯片,並給齣瞭多種驅動電路的實現方案,包括半橋、全橋驅動的優缺點分析,以及EMI(電磁乾擾)抑製的策略。我嘗試按照書中的建議,優化瞭我正在開發的一個小型無人機的電機驅動電路,顯著降低瞭驅動過程中的發熱和噪聲,這一點讓我印象深刻。此外,書中還涉及瞭一些高級話題,例如電機的過流保護、過溫保護以及低壓欠壓保護等,這些都是保證電機係統穩定可靠運行的關鍵。作者在講解這些保護機製時,不僅給齣瞭電路設計,還分析瞭不同保護動作的觸發條件和響應速度,讓我能夠根據實際需求進行靈活選擇和配置。總而言之,這本書的內容非常充實,涵蓋瞭從基礎理論到工程實踐的各個層麵,尤其是在深入探討電機控製的細節和可靠性方麵,其價值遠超同類書籍。

評分

我是一位長期在自動化設備領域工作的工程師,對於直流電機控製的穩定性和精度有著極高的要求。《小型直流電機控製電路設計》這本書,讓我眼前一亮,感覺像是挖到瞭一塊寶藏。書中對電機控製係統的整體架構進行瞭詳盡的闡述,包括從傳感器信號采集、控製算法實現到執行器驅動的整個流程。我特彆欣賞書中關於電流檢測和速度反饋的章節,這部分是保證電機精確控製的關鍵。作者不僅介紹瞭光耦、霍爾電流傳感器等多種電流檢測方法,還詳細分析瞭它們的精度、響應速度和成本等方麵的優缺點,並給齣瞭具體的電路設計和選型建議。在速度反饋方麵,書中對編碼器、測速電機等反饋元件的工作原理進行瞭深入剖析,並講解瞭如何從這些反饋信號中提取齣準確的速度信息。我嘗試按照書中的建議,優化瞭我正在負責的一個精密定位係統的電機控製方案,通過更精確的速度反饋,成功地將係統的定位精度提高瞭15%以上,這讓我非常滿意。此外,書中還對電機控製中的一些高級主題進行瞭探討,比如模糊控製、自適應控製等,雖然這些內容對初學者來說可能有些挑戰,但對於有一定基礎的工程師來說,無疑是極具啓發性的。它讓我看到瞭電機控製技術未來的發展方嚮,也為我進一步深入研究提供瞭理論基礎。這本書的價值在於其深度和廣度,它不僅能幫助我們解決眼前的技術難題,更能引領我們探索更廣闊的領域。

評分

這本書的結構設計非常巧妙,層層遞進,循序漸進,讓原本可能復雜的技術變得清晰易懂。作為一個在校的電子工程專業學生,我對直流電機控製一直有著濃厚的興趣,但很多教材的講解方式過於理論化,難以與實際工程應用聯係起來。《小型直流電機控製電路設計》這本書恰恰彌補瞭這一不足。它從最基礎的直流電機分類、命名規則講起,然後逐步深入到各種驅動電路的設計,比如半橋、全橋、三相橋等。我尤其欣賞書中關於PWM調速的講解,它不僅解釋瞭PWM的基本原理,還詳細分析瞭不同PWM生成方式(如SPWM、SVM)的優缺點,以及它們在不同應用場景下的適用性。書中還給齣瞭大量的實例,例如如何設計一個能夠穩定控製電機轉速的恒速係統,如何實現電機的正反轉控製,以及如何進行低速爬行控製等等,這些都非常有實踐指導意義。我按照書中的指導,成功地搭建瞭一個能夠精確控製小型機器人底盤電機速度的係統,這讓我對書中的內容有瞭更深刻的理解和更強的信心。這本書的另一個亮點是它對電機控製中的一些常見問題進行瞭深入剖析,比如電機抖動、轉速不穩定、過載保護等,並提供瞭相應的解決方案。這對於我們學生來說,能夠提前瞭解和避免這些問題,無疑是寶貴的經驗。總的來說,這本書內容翔實,條理清晰,實踐性強,是學習和掌握小型直流電機控製技術的絕佳教材。

評分

這本書的語言風格非常接地氣,沒有那種高高在上的學術腔調,讀起來就像是在聽一位經驗豐富的老師傅在分享他的獨門秘籍。我是一個在工作中經常需要處理電機控製問題的工程師,日常工作中接觸到的電機種類繁多,對精細化控製的要求也越來越高。《小型直流電機控製電路設計》這本書剛好填補瞭我在這方麵的知識空白。它沒有故弄玄虛,而是直接切入主題,從最基本的直流電機工作原理講起,循序漸進地引齣瞭各種控製方法。我尤其欣賞書中對各種控製算法的講解,比如PID控製器的調參技巧,書中給齣瞭非常實用的經驗公式和調試步驟,讓我擺脫瞭過去那種“瞎貓碰上死耗子”的調參方式。而且,書中還討論瞭如何將這些控製算法集成到微控製器中,並提供瞭相應的代碼示例,這對於我這樣的嵌入式工程師來說,無疑是雪中送炭。讓我感到驚喜的是,書中還探討瞭一些關於電機噪聲抑製和效率優化的方法,這些都是我們在實際項目中經常會遇到的挑戰。例如,書中關於軟啓動和軟停止的設計,有效地減少瞭電機啓動和停止時的衝擊,延長瞭電機的使用壽命。同時,書中對不同PWM模式在效率上的影響也進行瞭詳細的對比分析,為我選擇最優的控製策略提供瞭理論依據。這本書不僅僅是一本技術手冊,更是一本指導我們解決實際問題的寶典。它所提供的知識和經驗,讓我能夠更自信、更高效地完成我的工作。

評分

這本書的價值在於其強大的實踐指導性和前瞻性。作為一名在産品開發一綫摸爬滾打多年的工程師,《小型直流電機控製電路設計》這本書讓我感到眼前一亮,它不僅僅是停留在理論層麵,而是實實在在地為我們在實際産品開發中遇到的各種問題提供瞭解決方案。我尤其喜歡書中關於電機噪音抑製和電磁兼容性(EMC)設計的章節,這部分內容在很多同類書籍中都比較缺乏,但對於産品的質量和可靠性卻至關重要。書中詳細分析瞭電機工作過程中産生的各種噪音源,以及電磁乾擾是如何産生的,並給齣瞭有效的抑製和防護措施,例如,書中提供的濾波電路設計和接地策略,都非常具有參考價值。我嘗試按照書中的建議,對一款正在進行EMC測試的産品進行瞭優化,成功地通過瞭測試,大大縮短瞭産品上市的時間。此外,書中還對一些新興的電機控製技術進行瞭介紹,比如低功耗電機控製和智能電機控製等,這讓我能夠提前瞭解行業的發展趨勢,為我的産品設計和技術升級提供瞭新的思路。我特彆欣賞書中對未來電機控製技術發展方嚮的展望,它讓我看到瞭這個領域的無限可能,也激勵我去不斷學習和探索。這本書絕對是一本不可多得的實用技術指南,對於任何希望在電機控製領域有所建樹的工程師來說,都具有重要的參考價值。

評分

我必須承認,在翻閱《小型直流電機控製電路設計》之前,我對電機控製領域的研究還停留在比較淺顯的層麵,很多關鍵的技術細節都模糊不清。這本書的齣現,徹底改變瞭我的認知。它不僅僅是一本技術手冊,更像是一本充滿智慧和經驗的指南。書中對電機控製迴路的穩定性分析進行瞭深入探討,這讓我過去在調試過程中遇到的很多“玄學”問題,都有瞭科學閤理的解釋。例如,關於PID控製器參數調整的黃金法則,書中通過圖示和公式,清晰地展示瞭如何根據係統的動態特性來優化P、I、D三個參數,從而獲得最佳的控製效果。我還特彆注意到書中關於電機參數辨識的方法,它提供瞭一套係統化的流程,通過簡單的實驗就可以獲得電機的各種關鍵參數,這對於精確的電機模型建立和控製算法設計至關重要。我嘗試用書中的方法,對一款伺服電機進行瞭參數辨識,發現其辨識結果與廠傢提供的數據高度吻閤,這讓我對書中方法的有效性有瞭深刻的體會。另外,書中對電機在不同工況下的損耗分析也相當到位,這對於提高係統的整體能效具有重要的指導意義。它讓我明白,並非所有控製方案都能達到最佳的效率,需要綜閤考慮電機的運行特性和負載需求。這本書的每一個章節都充滿瞭乾貨,讓我受益匪淺。它不僅僅教會瞭我如何設計電機控製電路,更重要的是培養瞭我獨立分析和解決復雜工程問題的能力。

評分

書很不錯

評分

不錯的專業書,可以研究和查閱,希望有幫助

評分

日本特色的,一本經驗總結的好書。

評分

入門書,沒事可以看看。

評分

好書好書好書好書好書!

評分

這本書真好,日本人的認真嚴謹領教瞭

評分

很好,寶寶喜歡,質量也好……

評分

超快超好

評分

入門書,沒事可以看看。

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