DOC《毕业设计论文》

毕业设计论文 目录

1 任务分析

1 1.

1 概述

1 1.2 双闭环调速系统的结构图

2 1.3 桥式可逆PWM变换器的工作原理

2 1.4 PWM调速系统的静特性

4 2 电路设计

6 2.1给定及偏移电源

6 2.2 双环调节器电路

7 2.2.1 电流调节器

7 2.2.2 转速调节器

7 2.3 信号产生电路

8 2.4 驱动电路

10 2.5转速及电流检测电路

11 3 调节器的参数整定

12 3.1 电流调节器参数的计算

12 3.2 转速调节器参数的计算

14 3.3 参数的校验

15 3.3.1 电流参数的校验

15 3.3.2 转速参数的校验

15 3.3.3 校验退饱和转速超调量

16 4 心得体会

17 参考文献

18 直流双极式可逆PWM调速系统设计

1 任务分析 1.1 概述 采用脉冲宽度调制的高频开关控制方式,形成脉宽调制变换器―直流电动机调速系统,简称直流脉宽调速系统或直流PWM调速系统.脉宽调制变换器是把脉冲宽度进行调制的一种直流斩波器,脉宽调制,是利用电力电子开关器件的导通与关断,将直流电压变成连续的直流脉冲序列,并通过控制脉冲的宽度或周期达到变压的目的.与V-M系统相比,PWM系统在很多方面有较大的优越性: 1)主电路线路简单,需用的功率器件少. 2)开关频率高,电流容易连续,谐波少,电机损耗及发热都较小. 3)低速性能好,稳态精度高,调速范围宽,可达1:10000左右. 4)若是与快速响应的电机配合,则系统频带宽,动态响应快,动态抗干扰能力强. 5)功率开关器件工作在开关状态,道通损耗小,当开关频率适中时,开关损耗也不大,因而装置效率高. 6)直流电流采用不控整流时,电网功率因素比相控整流器高. 由于有以上优点直流PWM系统应用日益广泛,特别是在中、小容量的高动态性能中,已完全取代了V-M系统.为达到更好的机械特性要求,一般直流电动机都是在闭环控制下运行.经常采用的闭环系统有转速负反馈和电流截止负反馈. 1.2 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1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PWM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一定、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. 总体方案简化图如图1所示. 图1 双闭环调速系统的结构简化图 1.3 桥式可逆PWM变换器的工作原理 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一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. 桥式可逆PWM变换器电路如图2所示.这是电动机M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2 桥式可逆PWM变换器电路 双极式控制可逆PWM变换器的四个驱动电压波形如图3所示. 图3 PWM变换器的驱动电压波形 他们的关系是:.在一个开关周期内,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.在一个周期内正负相间,这是双极式PWM变换器的特征,其电压、电流波形如图2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;