永磁DC电机控制器

DC电机最简单的等效电路示于图1。
速度、转矩和内部所产生电压的关系为：
T=KφI_a E=Kφω
根据端电压和速度可解上述方程，得到：

(1) (2)

其中：E_o和ω_o是额定值（或所需的工作点），△T是负载转矩的变化，△V是端电压变化。
方程（1）可用图2所示的等效电路表示。


图1 DC电机的最简单等效电路图2 端电压等效电路

图3 完整的控制电路

控制电路
为得到ω=ω₀=常数，从方程（2）得到：



得到△V：



端电压的变化简单地补偿跨接在转子绕组电阻上的压降（此简化模型设有考虑转子反作用影响）。

实际上，为了取样跨接在转子绕组电阻R_a上的压降，必须插入1个与电机电路串联的外部电阻R_S（图3）。此电阻将增加额外的压降，此压降必须加到由R_a引起的压降中。数学上，通过U1：C可做到，这意味着：



选择R₄，其值必须满足下列条件：



其中I_min是最小负载电流，IVosImax是最大失调电压，V_omim用于设置运放的最小输出电压。完整的控制电路示于图3。
TL431C是并联稳压器，用于设置所希望的无载内部电压（E_O）：



其中a是R_V1电压器游标设置。R_C为稳压器提供偏置电流，在最小V_Batt时偏置电流必须大于1mA。U1：B提供所需的E_O和Vtermial之间的电压差。U1：A比较两个信号并设置相应 端电压。■（鲁）