电流成方波形，而转速是线性增长的。

图形双极式逆变器的驱动电压波形他们的关系是。

在个开关周期内，当时，晶体管饱和导通而截止，这时。

当时，截止，但不能立即导通，电枢电流经续流，这时。

在个周期内正负相间，这是双极式变换器的特征，其电压电流波形系统设计指导李荣生主编机械工业出版社新型电力电子变换技术陈国呈中国电力出版社电力拖动自动控制系统，上形式要求以福建农林大学本科生课程设计工科的规范化要求撰写。

要求文字通顺字迹工整公式书写规范报告书上的图表允许徒手画，但必须清晰正确且要有图题。

必须画出系统总图，总图不准徒手画，电路图应清洁正确规范。

未进行具体设计的功能块允许用框图表示，且功能块之间的连线允许用标号标注。

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参考资料电气传动控制必须画出系统总图，总图不准徒手画，电路图应清洁正确规范。

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部分内容简介制电路设计原理分析主要元件参数的选择调节器信号产生电路的设计检测及反馈电路的设计与计算课程设计报告的要求不准相互抄袭或代做，经查出，按不及格处理报告字数不少于字含图公式计算式等。

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参考资料电气传动控制系统设计指导李荣生主编机械工业出版社新型电力电子变换技术陈国呈中国电力出版社电力拖动自动控制系统，上海工业大学陈伯时机械工业出版社电力电子技术王兆安黄俊主编机械工业出版社设计分析双闭环调速系统的结构图直流双闭环调速系统的结构图如图所示，转速调节器与电流调节器串极联结，转速调节器的输出作为电流调节器的输入，再用电流调节器的输出去控制装置。

其中脉宽调制变换器的作用是用脉冲宽度调制的方法，把恒定的直流电源电压调制成频率定宽度可变的脉冲电压序列，从而可以改变平均输出电压的大小，以调节电机转速，达到设计要求。

图双闭环调速系统的结构图调速系统起动过程的电流和转速波形如图所示，这时，启动电流成方波形，而转速是线性增长的。

这是在最大电流转矩受限的条件下调速系统所能得到的最快的起动过程。

带电流截止负反馈的单闭环调速系统起动过程理想快速起动过程图调速系统起动过程的电流和转速波形桥双极式逆变器的工作原理脉宽调制器的作用是用脉冲宽度调制的方法，把恒定的直流电源电压调制成频率定宽度可变的脉冲电压序列，从而平均输出电压的大小，以调节电机转速。

形双极式逆变器电路如图所示。

这时电动机两端电压的极性随开关器件驱动电压的极性变化而变化。

图形双极式逆变器电路双极式逆变器的四个驱动电压波形如图所示。

图形双极式逆变器的驱动电压波形他们的关系是。

在个开关周期内，当时，晶体管饱和导通而截止，这时。

当时，截止，但不能立即导通，电枢电流经续流，这时。

在个周期内正负相间，这是双极式变换器的特征，其电压电流波形如图所示。

电动机的正反转体现在驱动电压正负脉冲的宽窄上。

当正脉冲较宽时，，则的平均值为正，电动机正转，当正脉冲较窄时，则反转如果正负脉冲相等，，平均输出电压为零，则电动机停止。

双极式控制可逆变换器的输出平均电压为如果定义占空比，电压系数则在双极式可逆变换器中调速时，的可调范围为相应的。

当时，为正，电动机正转当时，为负，电动机反转当时，，电动机停止。

但电动机停止时电枢电压并不等于零，而是正负脉宽相等的交变脉冲电压，因而电流也是交变的。

这个交变电流的平均值等于零，不产生平均转矩，徒然增大电动机的损耗这是双极式控制的缺点。

但它也有好处，在电动机停止时仍然有高频微震电流，从而消除了正反向时静摩擦死区。

双极式控制的桥式可逆变换器有以下优点电流定连续。

可使电动机在四象限运行。

电动机停止时有微震电流，能消除静摩擦死区。

低速平稳性好，每个开关器件的驱动脉冲仍较宽，有利于保证器件的可靠导通。

调速系统的静特性由于采用了脉宽调制，电流波形都是连续的，因而机械特性关系式比较简单，电压平衡方程如下按电压平衡方程求个周期内的平均值，即可导出机械特性方程式，电枢两端在个周期内的电压都是，平均电流用表示，平均转速，而电枢电感压降的平均值在稳态时应为零。

于是其平均值方程可以写成则机械特性方程式电路设计桥式可逆直流脉宽调速系统主电路的如图所示。

逆变器的直流电源由交流电网经不控的二极管整流器产生，并采用大电容滤波，以获得恒定的直流电压。

由于直流电源靠二极管整流器供电，不可能回馈电能，电动机制动时只好对滤波电容充电，这时电容器两端电压升高称作泵升电压。

为了限制泵升电压，用镇流电阻消耗掉这些能量，在泵升电压达到允许值时接通。

图桥式直流脉宽调速系统主电路四单元模块型号主要参数如下给定基准电源此电路用于产生电压作为转速给定电压以及基准电压，如图所示图给定基准电源电路双闭环调节器电路设计为了实现闭环控制，必须对被控量进行采样，然后与给定值比较，决定调节器的输出，反馈的关键是对被控量进行采样与测量。

电流调节器由于电流检测中常常含有交流分量，为使其不影响调节器的输入的开关频率，选择适当的值即可确定振荡频率。

电路中的信号由集成芯片产生，采用是定频电路，型封装。

由构成的基本电路如图所示，由脚输入电压，用于产生基准电压。

在引脚之间接入外部阻容元件构成调节器，可提高稳态精度。

引脚通过电阻与电压源相连，供内部晶体管工作，由电流调节器输出的控制电压作为引脚输入，通过其电压大小调节引脚的输出脉冲宽度，实现脉宽调制变换器的功能实现。

图管脚图图引脚接线图图内部框图主要参数输入电压输出电流好散功率基极驱动电路原理工作原理如图所示图内部结构图系列驱动器的各引脚功能如下脚连接用于反向偏置电源的滤波电容器脚电源脚驱动输出脚用于连接外部电容器，以防止过流保护电路误动作大多数场合不需要该电容器脚过流保护输出脚集电极电压监视脚不接脚电源脚不接脚驱动信号输入基于驱动电路设计驱动电路中起保护作用，避免的脚承受过电压，通过检测是否过电流，接的目的是为了改变模块过流保护起控点，以降低过高的保护阀值从而解决过流保护阀值太高的问题。

和及接在电源上保证稳定的电压。

和避免栅极和射极出现过电压，是防止误导通。

针对存在保护盲区的问题，可如图所示将的脚的超快速恢复二极管换为导通压降大点的超快速恢复二极管或反向串联个稳压二极管，也可采取对每个脉冲限制最小脉宽使其大于盲区时间，避免过窄脉宽下的低输出大功耗状态。

针对软关断保护不可靠的问题，可以在的脚和脚间接个可变电阻，脚和地之间接个电容，都是用来调节关断时间，保证软关断的可靠性。

针对负偏压不足的问题，可以考虑提高负偏压。

般采用的负偏压是，可以采用的负偏压当然负偏压的选择受到栅射极之间反向最大耐压的限制，输人信号被接到脚，正常工作驱动图驱动设计图主要参数电源电压最大输出功率最高工作频率锯齿波信号发生电路锯齿波信号发生器的输出信号与控制信号在转换器中进行比较，输出幅度恒定宽度变化的方波脉冲序列，即波。

电路可有或者构成。

锯齿波信号发生器基本电路如图所示图锯齿波信号发生电路转速及电流检测电路转速检测电路转速检测电路如图所示。

与电动机同轴安装台测速发电机，从而引出与被调量转速成正比的负反馈电压，与给定电压相比较后，得到转速偏差电压输送给转速调节器。

测速发电机的输出电压不仅表示转速的大小，还包含转速的方向，测速电路如图所示，通过调节电位器即可改变转速反馈系数。

图转速检测电路电流检测电路通过霍尔传感器测量电流的电流检测电路原理如图所示。

图闭环霍尔电流传感器的工作原理霍尔电流传感器的结构如图所示。

用环形导磁材料作成磁芯，套在被测电流流过的导线上，将导线中电流感生的磁场聚集起来，在磁芯上开气隙，内置个霍尔线性器件，器件通电后，便可由它的霍尔输出电压得到导线中流通的电流。

闭环霍尔电流传感器主要有以下特点可以同时测量任意波形电流，如直流交流脉冲电流副边测量电流与原边被测电流之间完全电气隔离，绝缘电压般为电流测量范围宽，可测量额定电流跟踪速度线性度优于响应时间频率响应。

调节器的参数整定本设计为双闭环直流调速系统电路基本数据如下装置放大系数电枢回路总电阻电磁时间常数机电时间常数调节器输入电阻触发整流环节的允许过载倍数设计指标静态指标无静差动态指标电流超调量空载起动到额定转速时的转速超调量。

计算反馈关键参数电流环的设计确定时间常数装置滞后时间常数。

电流滤波时间常数。

和般都比小得多，可以当作小惯性群近似地看作是个惯性环节。

选择电流调节器结构根据设计要求，而且可按典型Ⅰ型设计电流调节器。

电流环控制对象是双惯性型的，所以把电流调节器设计成型的，其传递函数为式中电流调节器的比例系数电流调节器的超前时间常数。

选择电流调节器的参数超前时间常数电流环开环时间增益要求，故应取，因此于是，的比例系数为校验近似条件电流环截止频率晶闸管装置传递函数近似条件即满足近似条件忽略反电动势对电流环影响的条件，即满足近似条件小时间常数近似处理条件即满足近似条件。

计算调节器电阻和电容调节器输入电阻为，各电阻