TOP24【毕业设计】双闭环可逆直流脉宽PWM调速系统设计.doc文档免费在线阅读

根据和电流环样的原理，在转速给定通道上也加入相同时间常数的给定滤波环节。

图含给定滤波与反馈滤波的型电转速调节器信号产生电路本设计采用集成脉宽调制器作为脉冲信号发生的核心元件。

根据主电路中的开关频率，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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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，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，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，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。

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标号标注。

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。

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。

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。

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，需加低通滤波。

此滤波环节传递函数可用阶惯性环节表示，由初始条件知滤波时间常数，以滤平电流检测信号为准。

为了平衡反馈信号的延迟，在给定通道上加入同样的给定滤波环节，使二者在时间上配合恰当。

图含给定滤波与反馈滤波的型电流调节器转速调节器转速反馈电路如图所示，由测速发电机得到的转速反馈电压含有换向纹波，因此也需要滤波，由初始条件知滤波时间常数。

根据和电流环样的原理，在转速给定通道上也加入相同时间常数的给定滤波环节。

图含给定滤波与反馈滤波的型电配合恰当。

图含给定滤波与反馈滤波的型电流调节器转速调节器转速反馈电路如图所示，由测速发电机得到的转速反馈电压含有换向纹波，因此也需要滤波，由初始条件知滤波时间常数。

根据和电流环样的原理，在转速给定通道上也加入相同时间常数的给定滤波环节。

图含给定滤波与反馈滤波的型电转速调节器信号产生电路本设计采用集成脉宽调制器作为脉冲信号发生的核心元件。

根据主电路中的开关频率，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