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技能提升----直流有刷电机控制方案之经典
作者:an888    发布于:2026-03-20 10:05   

  电机:俗称“马达”,依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。包括电动机和发电机。

  电动机在电路中是用字母M表示,它的主要作用是产生驱动转矩,作为用电器或各种机械的动力源,发电机在电路中用字母G表示,它的主要作用是利用机械能转化为电能。

  电机控制:对电机的启动、加速、匀速运转、减速和停止进行控制,分为一下三种:

  有刷直流电机(Brushed DC,简称BDC),由于其结构简单,操控方便,成本低廉,具有良好的偏动和调速性能等优势,被广泛应用于各种动力器件中,小到玩具,按钮调节式汽车座椅,大到印刷机械等生产机械中都能看到它的身影。

  直流电源的电能通过电刷和换向器进入电枢绕组,产生电枢电流,电枢电流产生的磁场与主磁场相互作用产生电磁转矩,使电机旋转带动负载。

  缺点:由于电刷和换向器的存在,有刷电机的结构复杂,可靠性差,故障多,维护工作

  定子和转子之间有一气隙,在电枢铁芯上放置了由导体连成的电枢线圈,线圈的首段和末端分别连到两个换向片上,换向器固定在转轴上;在换向片上放置一对固定不动的电刷A和B。

  反电动势,电枢转动时,切割磁力线产生感应电动势(磁生电),这个电动势的方向与电枢电流I和外加电压的方向总是相反的,称为反电动势Ea。电源只有克服这个反电动势才能向电动机输入电流。

  可见,电动机向负载输出机械功率的同时,电源是向电动机输入电功率,电动机起着将电能转换为机械能的作用。

  由此可见,加于直流电动机的直流电源,借助于换向器和电刷的作用,使直流电动机电枢线圈中流过的电流,方向是交变的,从而使电枢产生的电磁转矩的方向恒定不变,确保直流电动机朝确定的方向连续旋转。这就是直流电动机的基本工作原理。

  永磁直流电动机:内部磁铁采用永磁体,通入直流电,改变供电极性,可以改变旋转方向。

  电磁直流电动机:电磁直流由定子磁极,转子电枢,换向器,电刷,主磁极由铁芯和励磁绕组构成。

  TB6612FNG是一款新型驱动器件,能独立双全控制2个直流电机,具有很高的集成度,同时能提供足够的输出能力,运行性能和能耗方面也具有优势,因此,在集成化,小型化的电机控制系统中,他可以作为理想的电机驱动器件。

  VM(10V)和VCC(2.7~5.5V)分别为电机驱动输入电压和逻辑电平输入端

  总结:通过蓝牙模块可以控制电机的转速和正反转,输入“N”时电机正转50r/min,输入“S”时电机反转50r/min;输入“T”时电机停止。

  通过本项目,你可以系统掌握STM32外设控制、蓝牙通信、电机驱动和传感器数据处理技术,实现一辆可远程控制并具备避障功能的智能小车。该项目具有高度可扩展性,后续可增加循迹、自动寻路、摄像头等高级功能。

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