李广兴 钟义广 沙国新

（1.广西机电职业技术学院，南宁 530007；2.广西习缘辣木有限公司，南宁 530200）

1 数控直流调速的设计原理

直流电机调速原理如图1所示。主电路由变压器、整流、滤波、LM317三端可调稳压电路以及AD5242数字电位器等构成。控制电路由STC89C52单片机、4×4矩阵键盘电路和LCD12864液晶显示电路等构成。变压电路把220 V交流电降为36 V交流电，经过整流滤波电路把36 V交流电转变成42 V左右平滑的直流电，再经LM317可调稳压得到1.5～32.0 V的稳定直流电，从而改变电机的转速。STC89C52单片机通过矩阵键盘的数字输入，在LCD12864液晶屏上显示电压值。同时，通过I2C总线传输到AD5242数字电位器，改变AD5242数字电位器的电阻值，从而改变LM317电路的分压比、输出电压值的大小和直流电机转速。

图1 数控直流电机调速电路构成

2 存在的问题

在数控直流稳压调速的设计过程中，尚存在两个问题需要解决。一是稳压电源带负载能力不强。轻载时，液晶显示器显示的电压值和实际输出电压值基本相同。当负载电流增加到0.5 A以上时，实际输出电压值和转速会快速下降。负载越重，输出电压下降越快。二是输出直流电压和转速不稳定。当输出不同电压和转速值时，液晶显示屏上显示的电压值与实际输出电压值相差较大且负载不同，导致实际输出电压与显示电压值也不同。

3 分析问题

3.1 物质-场分析

通过物质-场分析方法，针对数控直流稳压调速工作过程建立简单的基本物质-场模型。如图2所示，F代表电场力、S2为电源、S1为负载[1]。

图2 数控直流稳压调速的物-场模型