【终稿】微电机壳的机械加工工艺规程及钻M57H孔夹具设计【论文图纸】

这种电机驱动电路可以通过激发不同的晶体管的工作方式，进行电机正反装控制，电机的调速。

电机调速方法的确定及元件的确定通过以上电路的设计与分析，采用电枢串联电阻的调速方法的特点是电路简单价格低廉控制方便，没有延迟现象电能损耗严重不适合长时间的调速采用脉宽调速方法的特点是可调节频带宽电流脉动小电源功率因数高电机动态硬度好电路复杂图型桥式电路图成本较高综合机器人的野外工作环境，节约电能是十分重要的，根据机器人工作时间很长的要求，我们选择采用脉宽调节器。

注在此我们已经表述出直流电机调速电路图，在总设计电路图中我们将以方框代表调速电路电路设计轮足电机动作的正转与反转的电路设计对轮足电机进行编号，前足个电机分别是，后足个电机分别是。

对于直流电机的正转与反转，主要采用的方法是电枢接线的正接与反接，所以可以借鉴机床电机的正反转接线图来设计个驱动电机的正反转。

由于电机容量小，可以直接启动，所以可以直接用开关直接控制接线方法。

机器人的伞足的设计，在考虑电机转动方向的同时，因为前后伞足均有个足要接触管道的上表面运动，所以要与接触下表面的两个轮足的旋向相反才能使三个足同时拉动机器人前进。

即有与旋向相反，与的旋向相反。

如图所示的控制电路，为完成驱动电机正转与反转动作的电路。

注电路中，调速控制省略不画，在以后的总电路图中调速电路画出电路中，用三位开关，左接通为正传，右接通为反转，中位为停止。

这种电路方便，简单，较易控制。

适合这种低压电气控制电路，并且廉价。

前后伞足的张开闭合电路设计对于前后伞足要求能张开和闭合。

为此，要求电机能带动螺旋丝杠进行正反转。

可以沿用驱动电机的接线思路，借鉴机床电气控制的接线方法，采用反接的方法进行正反转控制。

如图所示。

这种电路简单易接，没有延迟现象，可以满足较快和较慢的调速需求，较为理想。

图驱动轮电机控制接线图图电机部分总电路设计综合图图的电路设计可得电机部分总电路图如图所示。

图各电机控制总电路机器人中电机由个，电机较多，采用个电源显然不能满足电机的能量消耗，所以采用个电源同时供电能满足电机的长时间工作的要求。

均为位开关，对于开关左位接通为反转，右位接通为正转。

中位为断路。

图前后伞足的张开闭合控制电路电机顺序动作的电路设计由转弯的方法可以分离出电机的顺序动作有电机反转电机前进电机正转电机反转电机正转电机正转。

对于电机的顺序动作由现代控制理论我们可以由以下几种选择采用手动开关通过摄像头观察，人为进行控制。

采用传统的电磁电气控制电路进行逻辑控制。

采用单片机进行自动控制。

人为控制若采用第种方法控制，如图所示，这种电路可以进行人为的进行电机的顺序动作控制，先闭合开关的左边再断开闭合的右边再断开闭合的右边再断开闭合的左边再断开闭合的右边再断开闭合的右边再断开。

逻辑控制若采用第二种控制方法，可以参考机床电气控制的经典电路作出如图，图组成的由电磁铁，继电器组成的电磁控制电路，采用时间，主电机功率为。

根据以上分析，需选用调速性能好，可控性高，体积小，容量小并且价廉的直流他励电动机作为执行元件。

对于此种直流小功率电机可以查电机工程手册，对于直径在毫米以下，功率在以下的直流电机般都中小功率用电机的技术数据，采用铁氧体永磁以及的圆筒式钢板外壳电机。

经查表对于主电机可以选用额定电压为的的直流电机，主要技术参数为空载时转速转分，内阻欧姆，电流负载下转速转分，电流，效率，转矩。

对于驱动轮电机的选取，根据电器元件配合的简单，方便的原则，结合主电机的额度电压，可以初步选择小电机额定电压为，查电机工程手册初定为驱动轮电机选用型。

电源的选取机器人的工作场所般在野外，户外对于电源的便携性，耐久性，可靠性要求较高。

所以选用可充电的蓄电池直流电源。

它重量轻，体积小，电量大，是较为理想的恒压源。

根据机器人电机的要求和控制电路的要求，可以选择主要技术参数为电压的直流蓄电池和电池组作为机器人的电源。

电机调速元件的选取对于直流电机的调速比较简单，由公式可知调速有三种方法调压调速节气隙磁通调节电枢电路串接电阻调速新型调节脉宽对于这种永磁式小容量直流电机磁通量为定值，调节气隙磁通不现实。

采用调压调速对于我们所用的直流蓄电池来讲也不现实，直流变压没有交流变压简单，因为这样设备较为复杂，成本上升。

所以我们考虑最为简单的调速方法和新型型脉宽调速。

串联电阻调速方法的实现在电枢电路中串接电阻滑动变阻器。

可以进行无极调速，虽然这样会大大减弱电机的机械特性曲线的硬度，但不失为种快捷，简单的变速方法。

串联电阻的计算如下对于电机的转速可近似认为对于已经出厂的电机来讲是定值。

由所选的电机参数可知，有负载时对于加上串联电阻后我们希望得到的调速电机的转速为则有，则有，，，由于为理论值，考虑到直流电机采用电枢串联电阻调速会使电机的机械特性曲线大幅变软，又要保证机器人电机在负载下能正常工作，所以就可用滑动变阻器来进行电阻补偿调速。

由以上计算，可选择滑动变阻器量程为欧姆的型号。

新型调节脉宽型调速的实现脉宽调制调速系统是近期流行起来的对于直流电机无极调速的最优化的调速系统。

它相比改变电压电压，改变磁通参数，改变电枢电流等具有相当大的优越性。

脉宽调制就是使功率放大器中的晶体管工作在开关状态下，开关频率频率保持恒定，用调整开关周期内晶体管导通时间的方法来改变其输出，从而使电机电枢两端获得宽度随时间变化的给定频率的电压脉冲。

其工作原理电枢两端电压变化如图图原理图主要是通过单片机和晶体管将电压信号进行调制转换为脉冲宽度调制。

通过调节频率和脉宽使直流电动机的工作时间有定的空行程比例，我们成为占空比，脉宽的连续变化，使电枢电压的平均值也连续变化，因而使电机转速连续调整。

调速的原理决定了它的电路图要采用单片机，进行脉宽的控制，和电机的驱动。

的电路连接图有很多，不同公司生产的控制电路板不同，本文仅以电路板为例，其电路图如图图控制电路继电护动作过程是根据的极间电压的大小判定是否过流而进行保护的，由二极管检测。

当开通时，若发生负载短路等发生大电流的故障，会上升很多，使得截止，的脚悬空，点和点电位开始由约上升，当上升至时，被击穿，导通，通过和放电，点的电压逐渐下降，导通，从而使的间电压下降，实现软关断，完成对的保护。

射极电位为，由内部的稳压二极管决定。

保护电路设计过压保护要根据电路中过压产生的不同部位，加入不同的保护电路，当达到定电压值时，自动开通保护电路，所以可分为主电路器件保护和负载保护。

主电路器件保护当达到定电压值时，自动开通保护电路，使过压通过保护电路形成通路，消耗过压储存的电磁能量，从而使过压的能量不会加到主开关器件上，保护了电力电子器件。

为了达到保护效果，可以使用阻容保护电路来实现。

将电容并联在回路中，当电路中出现电压尖峰电压时，电容两端电压不能突变的特性，可以有效地抑制电路中的过压。

与电容串联的电阻能消耗掉部分过压能量，同时抑制电路中的电感与电容产生振荡，过电压保护电路如图所示。

图过电压保护电路负载过压保护如图所示比较器同相端接到负载端，反相端接到个基准电压上，输出端接控制芯片端，当负载端电压达到定的值，比较器输出抬高端电位，从而使端上的信号为高电平时，琐存器将立即动作，禁止的输出，同时，软启动电容将开始放电。

如果该高电平持续，软启动电容将充分放电，直到关断信号结束，才重新进入软启动过程，从而实现过压保护。

电阻的取值，比较器反相端接电源经变位器后为可调基准电压，比较器同相端电压应在以内，取负载输出电压最大值来算左右，所以，图负载过压保护电路过电流保护当电力电子电路运行不正常或者发生故障时，可能会发生过电流。

当器件击穿或短路触发电路或控制电路发生故障出现过载直流侧短路可逆传动系统产生环流或逆变失败，以及交流电源电压过高或过低缺相等，均可引起过流。

器件允许的过载时间较长，而允许的短路时间极短，般在若干微秒之内。

对于负载过大产生的过载电流般可用反馈控制的方法进行调整和保护。

在这里采用了两中过电流保护措施，是加限流电阻，主要对电流过载起保护作用，其二是在电路中串熔断器，对短路起保护作用。

在斩波电路中对斩波器的保护，实际上就是对的保护。

所以重要的是怎么设计好对开关管的保护方案。

过电流保护电路如图所示，其中交流侧接快速熔断器能对晶闸管元件短路及直流侧短路起保护作用。

器件直接串接快速熔断器才对元件的保护作用最好，因为它们流过同个电流因而被广泛使用。

电子电路作为第保护措施，快熔仅作为短路时的部分区段的保护，直流快速断路器整定在电子电路动作之后实现保护，过电流继电器整定在过载时动作。

由于电力电子器件的电流过载能力相对较差，必须对变换器进行适当的过流保护。

采用快速熔断器是电力电子装置中最有效应用最广的种的过流保护措施。

负载过流保护电路图如图所示图负载过流保护电路直流降压斩波电路整体电路图综上所述，直流降压斩波电路包含主电路，控制电路，驱动电路和保护电路四个模块，直流降压斩波主电路使用个全控器件图其中，驱动电机的功放般选用型桥式开关放大器，由个晶体管构成换向，放大电路，其电路图如图。

这种电机驱动电路可以通过激发不同的晶体管的工作方式，进行电机正反装控制，电机的调速。

电机调速方法的确定及元件的确定通过以上电路的设计与分析，采用电枢串联电阻的调速方法的特点是电路简单价格低廉控制方便，没有延迟现象电能损耗严重不适合长时间的调速采用脉宽调速方法的特点是可调节频带宽电流脉动小电源功率因数高电机动态硬度好电路复杂图型桥式电路图成本较高综合机器人的野外工作环境，节约电能是十分重要的，根据机器人工作时间很长的要求，我们选择采用脉宽调节器。

注在此我们已经表述出直流电机调速电路图，在总设计电路图中我们将以方框代表调速电路电路设计轮足电机动作的正转与反转的电路设计对轮足电机进行编号，前足个电机分别是，后足个电机分别是。

对于直流电机的正转与反转，主要采用的方法是电枢接线的正接与反接，所以可以借鉴机床电机的正反转接线图来设计个驱动电机的正反转。

由于电机容量小，可以直接启动，所以可以直接用开关直接控制接线方法。

机器人的伞足的设计，在考虑电机转动方向的同时，因为前后伞足均有个足要接触管道的上表面运动，所以要与接触下表面的两个轮足的旋向相反才能使三个足同时拉动机器人前进。

即有与旋向相反，与的旋向相反。

如图所示的控制电路，为完成驱动电机正转与反转动作的电路。

注电路中，调速控制省略不画，在以后的总电路图中调速电路画出电路中，用三位开关，左接通为正传，右接通为反转，中位为停止。

这种电路方便，简单，较易控制。

适合这种低压电气控制电路，并且廉价。

前后伞足的张开闭合电路设计对于前后伞足要求能张开和闭合。

为此，要求电机能带动螺旋丝杠进行正反转。

可以沿用驱动电机的接线思路，借鉴机床电气控制的接线方法，采用反接的方法进行正反转控制。

如图所示。

这种电路简单易接，没有延迟现象，可以满足较快和较慢的调速需求，较为理想。

图驱动轮电机控制接线图图电机部分总电路设计综合图图的电路设计可得电机部分总电路图如图所示。

图各电机控制总电路机器人中电机由个，电机较多，采用个电源显然不能满足电机的能量消耗，所以采用个电源同时供电能满足电机的长时间工作的要求。

均为位开关，对于开关左位接通为反转，右位接通为正转。

中位为断路。

图前后伞足的张开闭合控制电路电机顺序动作的电路设计由转弯的方法可以分离出电机的顺序动作有电机反转电机前进电机正转电机反转电机正转电机正转。

对于电机的顺序动作由现代控制理论我们可以由以下几种选择采用手动开关通过摄像头观察，人为进行控制。

采用传统的电磁电气控制电路进行逻辑控制。

采用单片机进行自动控制。

人为控制若采用第种方法控制，如图所示，这种电路可以进行人为的进行电机的顺序动作控制，先闭合开关的左边再断开闭合的右边再断开闭合的右边再断开闭合的左边再断开闭合的右边再断开闭合的右边再断开。

逻辑控制若采用第二种控制方法，可以参考机床电气控制的经典电路作出如图，图组成的由电磁铁，继电器组成的电磁控制电路，采用时间