设计（论文）专用纸力矩电机调速控制器的设计学校: 昆明理工大学学院: 应用技术学院姓名：专业班级：电子信息工程081指导教师单位: 应用技术学院指导教师姓名：仉月仙指导教师职称：讲师设计（论文）专用纸Torque motor speed controller designUniversity: Kunming University of Science and Technology Faculty: Faculty of Applied TechnologyName: Wu Wen YaProfessional class: Electronic Information Engineering 081 Faculty Adviser Unit: Faculty of Applied Technology Faculty Adviser Name: Zhang Yue XianProfessional Title: Lecturer设计（论文）专用纸目录摘要 (1)ABSTRACT (2)前言 (3)第一章绪论 (5)1.1力矩电机 (5)1.2调压调速 (6)1.3课题研究的背景及其意义 (7)1.4设计的主要目标任务 (7)第二章设计方案及其论证 (9)第三章系统硬件电路设计 (12)3.1电源模块设计 (12)3.1.1 电源的方案设计 (12)3.1.2 元器件的选择 (12)3.1.3 电源电路的电路图 (15)3.1.4 元器件明细表 (15)3.2主电路的模块设计 (16)3.2.1 主电路方案设计 (16)3.2.2 元器件的选择 (16)3.2.3 主电路电路图 (19)3.2.4 元器件明细表 (19)3.3控制电路部分设计 (20)3.3.1 控制电路方案设计 (20)3.3.2 控制电路元件的选择 (20)3.3.3 控制电路电路图 (30)3.3.4 元件明细表 (31)第四章调试与制作 (33)4.1制作过程 (33)4.2调试过程 (33)结论 (36)总结与体会 (37)谢辞 (39)设计（论文）专用纸参考文献 (40)附录一总电路图 (41)附录二总电路实物图 (42)附录3 外文资料及中文译文 (43)摘要力矩电动机，是一种具有软机械特性和宽调速范围的特种电机，具有低转速、大扭矩、过载能力强、响应快、特性线性度好、力矩波动小等特点。
力矩电动机的轴不是以恒功率输出动力而是以恒转矩输出动力。
力矩电机的特性使其适用于卷绕，开卷、堵转和调速等场合及其他用途，它广泛应用于机械制造、纺织、造纸、橡胶、塑料、金属线材和电线电缆等工业中。
而力矩电机的的调速方法以调压调速的方法为最佳的调速方法。
本课题是一种主回路用双向晶闸管，控制回路由运算放大器、集成触发器组成的调压调速控制器和三相力矩电机构成的调压调速系统。
关键词：调压调速三相力矩电机控制器AbstractTorque motor, with a soft mechanical properties and the wide speed range of special motor, with low rotation speed torque overload ability of fast response characteristics good linearity torque fluctuation characteristics of small torque motor shaft is not constant power output power but with constant torque output power.Torque motor of properties that make it apply to winding open book stall and speed regulation and so on and he USES, it is widely used in mechanical manufacturing textile paper rubber plastic metal wire and cable and other industryAnd the torque motor speed control method to pressure regulating speed method is the best control methodThis topic is a main circuit with two-way thyristor and control circuit by operational amplifier integration of trigger pressure regulating speed controller and three-phase torque motor consists of the surge speed regulation system.Key words：variable voltage control Three-phase torque motor controller前言力矩电机具有软机械特性和宽调速范围的特种电机，具有低转速、大扭矩、过载能力强、响应快、特性线性度好、力矩波动小等特点。
力矩电动机的轴不是以恒功率输出动力而是以恒转矩输出动力。
力矩电机的机械特性可以在现代伺服驱动装置的控制下实现较高的刚度，因此可以代替原来机械传动装置实现直接驱动。
目前已经有采用力矩电机为核心动力元件的数控回转工作台和数控摆角铣头等产品。
这些产品在体积功率比上还不如机械传动装置当，但由于其没有传动间隙，没有磨损，传动精度和效率高等优势，已经开始在精密装备上推广使用行。
堵转：在某些特殊场合中，有时要求电机在一段时间内保持一静止的力矩，如电缆收卷起始阶段须保持张紧；大型锻压机的锻件夹持装置等。
由于力矩电机的阻抗较大；其堵转电流较小，同时采用了强迫通风，所以能满足一定时间内的堵转要求。
允许堵转时间应按铭牌上标定值，如需较长的堵转时间，可选用较大的力矩电机，通过降低力矩电机的端电压来获得。
力矩电机还可根据其多种特点灵活应用，如本身具有直流串励电机特性，可部分代替直流电机使用；又如根据其转子具有高电阻特性，起动(堵转)转矩大，故可应用在启闭闸(阀)门以及阻力矩大的拖动系统中；也可利用其起动(堵转)转矩大，起动(堵转)电流小，实心转子的机械强度高的特点，而使用于频繁正、反转的装置或其他类似动作的各种机械上。
近年来，由于新型功率半导体器件、集成电路及微处理机的开发应用。
交流调速已取得新的进展。
目前对容量较大、要求较高的交流调速装置，大部分采用带微型机的控制系统，单为小型交流异步电动机提供结构简单、廉价、运行可靠的调速装置也是一个不容忽视的问题。
变频调速、矢量变换控制等系统能获得良好的调速性能，大多线路复杂、成本高、维护不变；串级调速只适用于线绕式异步电动机，在一定程度上影响了它的推广。
交流调压调速系统基本上没有以上缺点，在要求不太高的场合能满足调速需要。
本课题就是一种主回路采用三只双向晶闸管，控制回路有集成芯片构成的调压调速线路。
第一章绪论1.1 力矩电机力矩电机的特点是具有软的机械特性，可以堵转。
当负载转矩增大时能自动降低转速，同时加大输出转矩。
当负载转矩为一定值时改变电机端电压便可调速。
但转速的调整率不好！因而在电机轴上加一测速装置，配上控制器。
利用测速装置输出的电压和控制器给定的电压相比,来自动调节电机的端电压.使电机稳定!具有低转速、大扭矩、过载能力强、响应快、特性线性度好、力矩波动小等特点，可直接驱动负载省去减速传动齿轮，从而提高了系统的运行精度。
为取得不同性能指标，该电机有小气隙、中气隙、大气隙三种不同结构形式，小气隙结构，可以满足一般使用精度要求，优点是成本较低；大气隙结构，由于气隙增大，消除了齿槽效应，减小了力矩波动，基本消除了磁阻的非线性变化，电机线性度更好，电磁气隙加大，电枢电感小，电气时间常数小，但是制造成本偏高；中气隙结构，其性能指标略低于大气隙结构电机，但远高于小气隙结构电机，而体积小于大气隙结构电机，制造成本低于大气隙结构电机。
力矩电动机输出低转速、大力矩的伺服电动机。
为了省去或简化机械变速机构，往往在驱动控制系统中采用力矩电动机来驱动机械负载。
力矩电动机反应速度快，转速波动小，能在高转矩低转速下稳定运行，机械特性和调节特性线性度好，具有高耦合刚度。
因此，它特别适合于在位置控制系统和宽调速系统中作执行元件，也适用于需要大转矩、低速、转速调节、转速反馈和需要一定张力的场合。
根据所用电源，力矩电动机可分为直流力矩电动机和交流力矩电动机。
直流力矩电动机一种特殊形式的直流伺服电动机。
大多采用永磁励磁。
其基本要求与直流伺服电动机相似。
为了获得大的输出转矩和低的转速，一般作成扁平结构。
电机电枢铁心长度和外径之比很小。
为了使电机工作稳定，电机的输出转矩不能超过最大堵转转矩。
后者又称峰值堵转转矩。
与峰值堵转转矩相应的电枢电流称为峰值堵转电流。
如果电枢电流超过峰值堵转电流，电机便去磁，需要重新充磁才能正常工作。
为了减小转矩和转速的脉动，定子采用多对磁极，电枢选用较多的槽数、换向片数和串联导体数。
力矩波动△M表示电枢处于不同位置时的输出力矩的变化。
连续堵转转矩直流力矩电动机采用大内孔扁平结构，有利于电机直接套在负载轴上，提高系统的耦合刚度，使系统反应迅速，频带展宽，稳定工作，满足动态要求。
电机常数KL是力矩电动机的一个重要指标，它表示峰值堵转转矩与输入峰值堵转功率平方根之比，(千克力米/瓦1/2)。
KL既反映了电机本身的利用率，又考虑到电机所消耗的功率。
交流力矩发动机主要运行在大负载、低转速状态，也可短期或长期运行在堵转状态，其速度控制主要通过测速电机速度反馈和控制张力大小二种方法来实现。
交流力矩发动机目前已广泛用于电影胶片冲洗、轻工化纤、纺织、电缆、塑料及造纸等卷绕装置中。
力矩电机广泛应用于机械制造、纺织、造纸、橡胶、塑料、金属线材和电线电缆等工业中。
1.2 调压调速调压调速是异步电动机调速系统中比较简单的一种。
由电机原理可知，当转差率S基本不变时，电动机的电磁转矩与定子电压的平方成正比，因此，改变定子电压就可以得到不同的人为机械特性，从而达到调节电机转速的目的。
近年来，随着电力电子技术的发展多用双向晶闸管来实现交流调压。
双向晶闸管调压的触发控制方法有两种：一种是相控技术，通过改变晶闸管的触发相位改变电压输出波形以实现调压。
采用相位控制技术的问题在于其输出电压所含谐波分量比较大。