直线电机的控制

直线电机的控制

摘要：直线电机是一种将电能直接转换成直线运动机械能，而不需要任何

中间转换机构的传动装置。它可以看成是一台旋转电机按径向剖开，并展成平面而成。直线电动机的工作原理与旋转电动机相似。以直线感应电动机为例：当初级绕组通入交流电源时，便在气隙中产生行波磁场，次级在行波磁场切割下，将感应出电动势并产生电流，该电流与气隙中的磁场相作用就产生电磁推力。在本设计中用单片机的IO输出端口来控制两个电机工作模式（正转、反转），而每一

个电机由两个继电器和LED来反映设计结果。

关键字：直线电机，旋转电机，单片机，正转，反转

Abstract：The electrical machinery of straight line is that one

kind changes electric energy into the mechanical energy of rectilinear motion directly, And does not need to change the transmission device of the organization in the middle of any. It can regard as one and rotate the electrical machinery to cut open according to the radial, and the exhibition became the level. The operation principle of the straight line motor is similar with the rotating motor. Take reaction motor of straight line as an example: Originally when one grade of windings was led to alternating current source, the wave magnetic field of the conduct emerged in the angry crack, secondary to expert at, under wave magnetic field cut , respond to EMF of producing and produce the electric current, electric current and the looks function of magnetic field in this electric current and angry crack produces electromagnetic thrust. Controls two electrical machinery working pattern in this design with single chip micrcomputes IO output port (Rotating，Overturn), but each electrical machinery

reflects the design result by two relays and LED.

Keywords: Electrical machinery of straight line , Rotate the

electrical machinery，SCM(Single Chip Micromputer)， Rotating，Overturn

目录

1、前言 1

2、总体方案设计 2 3、单元模块设计 3

3.1 各单元模块功能介绍及电路设计 ................................ 3

3.1.1 单片机最小系统模块及显示 .............................. 3 3.1.2电机传感器电压放大部分 ................................. 4 3.1.3 RS232串行通信接口部分 ................................. 4 3.1.4 继电器控制电路 ........................................ 5 3.3 器件介绍 .................................................... 5

3.3.1 MAX232 ................................................ 5 3.3.2 OP07 .................................................. 6 3.3.3 ADC0832CCN ............................................ 7 3.3.4 AT89S52 ............................................... 8 3.4各单元模块的连接 ........................................... 10

4、软件设计 11

4.1 程序设计原理及设计所用工具 ................................. 11

4.1.1 设计原理 ............................................. 11 4.1.2 软件硬件设计工具介绍 ................................. 11 4.2 画出软件设计结构图、说明其功能 ............................. 11 4.3 画出主要软件设计流程框图 ................................... 12

5、系统调试 13

5.1 硬件调试 ................................................... 13

5.1.1 各个功能模块分开调试 ................................. 13 5.1.2 系统调试 ............................................. 15 5.2 软件调试 ................................................... 15

5.2.1编译程序的流程 ........................................ 15 5.2.2程序调试过程 .......................................... 15

6、结论 19 7、总结与体会 20 8、参考文献 21

附录一：程序代码 附录二：图1，图2

1

、前言

直线电机最初由英国人惠斯登1840年提出、实验，但不成功。随后，人们对它进行了深入研究，从理论到实践做了大量工作。1945年美国西屋公司首先研究成功以直线电机作为动力的飞机弹射器，但由于成本太高而未能推广。总体来说，当时由于自身理论上的不完善，加上其它相关技术的局限，同时，需求不

是很迫切，直线电机技术发展缓慢。

随着自动控制技术和微型计算机的高速发展，对各类自动控制系统的定位精度提出了更高的要求。在这种情况下，传统的旋转电机再加上一套变换机构组成的直线运动驱动装置，已经远不能满足现代控制系统的要求。为此，从上世纪60年代开始，由于控制技术、材料技术的发展，基础研究的进步与突破，直线电机进入全面开发阶段。世界上许多国家下大力气在研究、发展和应用直线电机，使得直线电机的应用领域越来越广。英国莱斯韦特教授1966年出版了比较系统地介绍直线电机的专著《Induction Machines for Spesial Purposes》，为直线电机的发展做出了突出贡献。一般电动机工作时都是转动的。但是用旋转的电机驱动的交通工具（比如电动机车和城市中的电车等）需要做直线运动，用旋转的电机驱动的机器的一些部件也要做直线运动。这就需要增加把旋转运动变为直线运动的一套装置。能不能直接运用直线运动的电机来驱动，从而省去这套装呢？几十年前人们就提出了这个问题．现在已制成了直线运动的电动机，即直

线电机。

直线电机是一种新型电机，近年来应用日益广泛。磁悬浮列车就是用直线电机来驱动的。直线电机除了用于磁悬浮列车外，还广泛地用于其他方面，例如用于传送系统、电气锤、电磁搅拌器等．在我国，直线电机也逐步得到推广和应用。直线电机的原理虽不复杂，但在设计、制造方面有它自己的特点，产品尚不如旋

转电机那样成熟，有待进一步研究和改进。