直流电机pwm调速控制系统设计

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1、直流电机PWM调速控制系统设计目录第一章直流调速系统的组成与工作原理……………………11.1无静差直流调速系统组成及其原理……………………………11.2转速、电流双闭环直流调速系统的组成及其原理………………1第二章PWM控制直流调速系统主电路设计…………………2.1主电路结构设计………………………………………………2.1.1电路组成及系统分析………………………………………2.1.2电路总体介绍………………………………………………2.2主电路工作原理…………………………………………………2.2.1降压斩波电路与电机的电动状态……………………………2.2

2、.2升压斩波电路与电机的制动状态……………………………2.3PWM变换器介绍………………………………………………第三章PWM控制直流调速系统控制电路设计………………3.1控制电路设计………………………………………………………3.1.1SG3525的应用………………………………………………3.1.2SG3525引脚各端子功能……………………………………3.2LM1413的应用……………………………………………………3.3脉冲变压器的应用…………………………………………………3.4速度调节器（ST-1）………………………………………………3.5电枢电流调

3、节器（LT-1）…………………………………………3.6速度变换单元（FBS）……………………………………………3.7电流检测…………………………………………………………3.8脉冲变压器………………………………………………………3.9给定单元…………………………………………………………心得体会………………………………………………………19致谢……………………………………………………………20参考文献………………………………………………………21附录一…………………………………………………………221444556610101013131617181841

4、11318第一章直流调速系统的组成与工作原理1.1无静差直流调速系统组成及其原理如图1所示是一个无静差直流调速系统的实例，采用比例积分器以实现无静差，采用电流截止负反馈来限制动态过程的冲击电流。TA为检测电流的交流互感器，经整流后得到电流反馈信号Ui。当电流超过截止电流Idcr时，Ui高于稳压管VS的击穿电压，使晶体管VBT导通，则PI调节器的输出电压Uc接近于零，电力电子变换器的输出电压Ud急剧下降，达到限制电流的目的。1.2转速、电流双闭环直流调速系统的组成及其原理为了实现转速和电流两种负反馈分别起作用，可以在系统中设置两个调节器，分别调节转速和

5、电流，即分别引入转速负反馈和电流负反馈。二者之间实行嵌套连接，如图12所示。把转速调节的输出当做电流调节器的输入，再用电流调节器的输出去控制电力电子变换器UPE。从闭环结构上看，电流环在里面，称作内环；转速环在外面，称作外环。这就形成了转速双闭环调速系统。图2转速、电流双闭环直流调速系统调节器的输出去控制电力电子变换器UPE。从闭环结构上看，电流环在里面，称作内环；转速环在外面，称作外环。这就形成了转速双闭环调速系统。为了获得良好的静、动态性能，转速和电流两个调节器一般采用PI调节器，这样构成的双闭环直流调速系统的原理图如图3所示。图中标出了两个调节

6、器输入输出电压的实际极性，他们是按照电力电子变换器的控制电压Uc为正电压的情况标出的并考虑到运算放大器的倒向作用。双闭环直流调速系统的静特性在负载电流小于Idm时，对应转速调节器的饱和输出U*im，这时，电流调节器起主要作用，系统表现为电流无静差，得到过电流的自动保护。2就是采用了两个PI调节器分别形成内、外两个闭环的效果。这样的静特性显然比带电流截止负反馈的单闭环系统静态特性好。然而，实际上运算放大器的开环放大系数并不是无穷大，特别是为了避免零点漂移而采取“准PI调节器”时，静特性的两段实际上都略有很小的静差。图3双闭环直流调速系统电路原理图3第二

7、章PWM控制直流调速系统主电路设计2.1主电路结构设计2.1.1电路组成及系统分析流脉宽调速电路原理图如图1所示,其中直流斩波电路可看成降压型变换器和升压型变换器的串联组合,采用IGBT作为自关断器件,利用集成脉宽调制控制器SG3525产生的脉宽调制信号作为驱动信号,由两个IGBT及其反并联的续流二极管组成。2.1.2电路总体介绍三相127V交流电经桥式整流电路，滤波电路变成直流电压加在P、N两点间，直流斩波电路上端接P点，下端接N点，中点公共端(COM)(如图1所示)。若使COM端与电机电枢绕组A端相接，B端接N，可使电机正转。若T2截止，T1周期

8、性地通断，在T1导通的T。4时间内，形成电流回路P—T1一A—B-N，此时UAB>0，AB>0；