有刷電機是大家最早接觸的一類電機，中學(xué)時物理課堂上介紹電動機也是以它為模型來展示的。有刷電機的主要結(jié)構(gòu)就是定子+轉(zhuǎn)子+電刷，通過旋轉(zhuǎn)磁場獲得轉(zhuǎn)動力矩，從而輸出動能。電刷與換向器不斷接觸摩擦，在轉(zhuǎn)動中起到導(dǎo)電和換相作用。
有刷電機采用機械換向，磁極不動，線圈旋轉(zhuǎn)。電機工作時，線圈和換向器旋轉(zhuǎn)，磁鋼和碳刷不轉(zhuǎn)，線圈電流方向的交替變化是隨電機轉(zhuǎn)動的換相器和電刷來完成的。
在有刷電機中，這個過程是將各組線圈的兩個電源輸入端，依次排成一個環(huán)，相互之間用絕緣材料分隔，組成一個像圓柱體的東西，與電機軸連成一體，電源通過兩個碳元素做成的小柱子(碳刷)，在彈簧壓力的作用下，從兩個特定的固定位置，壓在上面線圈電源輸入環(huán)狀圓柱上的兩點，給一組線圈通電。
隨著電機轉(zhuǎn)動，不同時刻給不同線圈或同一個線圈的不同的兩極通電，使得線圈產(chǎn)生磁場的N-S極與最靠近的永磁鐵定子的N-S極有一個適合的角度差，磁場異性相吸、同性相斥，產(chǎn)生力量，推動電機轉(zhuǎn)動。碳電極在線圈接線頭上滑動，像刷子在物體表面刷，因此叫碳“刷”。
相互滑動，會摩擦碳刷，造成損耗，需要定期更換碳刷;碳刷與線圈接線頭之間通斷交替，會發(fā)生電火花，產(chǎn)生電磁破，干擾電子設(shè)備。
有刷電機采用機械自動換向方式，控制起來特別簡單，特別是直流有刷電機，只需在電機電極上通上直流電就可以讓其轉(zhuǎn)動起來，本節(jié)以下圖所示的1718直流有刷電機為例 ，為大家展示如何用NUCLEO-F103RB和X-NUCLEO-IHM07M1 3SH讓其轉(zhuǎn)動起來!!
示例詳解
本節(jié)用到ST官方推出的NUCLEO-F103RB和X-NUCLEO-IHM07M1 3SH 開發(fā)板。
NUCLEO-F103RB對應(yīng)的大致原理接線圖：
X-NUCLEO-IHM07M1 3SH部分原理圖：
準備操作
X-NUCLEO-IHM07M1 3SH是一款專門用于PMSM(永磁同步)或BLDC(直流無刷 )的電機驅(qū)動板(后面的章節(jié)將會給大家展示)，當然也可以用于驅(qū)動直流有刷電機，本節(jié)就用它來控制直流有刷電機(1718，電壓7-11V，實際使用9.6V)，X-NUCLEO-IHM07M1 3SH電機驅(qū)動板驅(qū)動芯片型號為L6230(詳細數(shù)據(jù)手冊可在st官網(wǎng)下載),本節(jié)僅用IN1,IN2,和OUT1,OUT2即可!
需要用到的信號
對應(yīng)MCU引腳
EN1 PC10
IN1 PA8
EN2 PC11
IN2 PA9
本節(jié)將直接使能EN1及EN2引腳，并直接置高或拉低IN1或IN2引腳，實現(xiàn)有刷直流電機的正反轉(zhuǎn)(全速)。
打開stcubemx,新建工程，MCU選擇stm32f103rb,在彈上的列表中雙擊STM32F103RBTX(LQFP64封裝的那個)：
本按下方圖分別對RCC，SYS，GPIO進行配置并生成工程：
在main.c中main函數(shù)里加入如下代碼，讓電機實現(xiàn)正轉(zhuǎn)10秒后反轉(zhuǎn)10秒循環(huán)：
設(shè)置工程下載后自動運行：
編譯代碼，下載程序運行可以看到電機成功轉(zhuǎn)動起來，并如程序設(shè)定效果一致實現(xiàn)了正轉(zhuǎn)10秒后反轉(zhuǎn)10秒循環(huán)。
本節(jié)，成功讓電機轉(zhuǎn)動起來并實現(xiàn)了轉(zhuǎn)動方向控制，但是電機的轉(zhuǎn)速是完全是受控制，下一節(jié)將結(jié)合STM32的定時器產(chǎn)生PWM波的功能來控制PWM波的占空(相當于控制電機的電壓)實現(xiàn)電機的速度控制(開環(huán))!OK,本期實驗完成!同時如果大家有什么疑問或是有想了解的其它內(nèi)容，也歡迎大家留言!!最后喜歡這個公眾號的同學(xué)們記得加關(guān)注了，每天都會有技術(shù)干貨推出!!
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