交直流调速系统课程设计--双闭环可逆直流PWM调速系统设计

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1、目录目录 交直流调速课程设计任务书 2 前言 4 关键词 4 交直流调速课程设计说明书 5 一、总体方案的确定 5 1.1 现行方案的讨论与比较. 5 1.2 选择 PWM 控制系统的优越性. 6 1.3 采用转速电流双闭环的理由 6 1.4 起动过程电流和转速波形 9 1.5 H 桥双极式逆变器的工作原理 9 1.6 PWM 调速系统静特性 . 11 二、双闭环直流调速系统的硬件结构. 12 2.1 主电路 . 13 2.2 电流调节器. 14 2.3 转速调节器 . 14 2.4 控制电路设计 . 15 2.5、控制环节电源设计 16 2.6、限幅电路 16 2.7 转速检测电路 . 17

2、 2.8、电流检测电路 17 2.9、泵升电压限制 18 三、电机参数及设计要求. 19 3.1 电路基本信息如下： . 19 3.2 计算反馈关键参数 . 19 四、课程设计心得体会. 23 五、系统主要硬件结构图. 24 参考文献：. 25 2 交直流调速交直流调速课程设计课程设计任务书任务书 一、 题目：题目：双闭环可逆直流 PWM 调速系统设计 二、 设计目的设计目的 1、对先修课程（电力电子学、自动控制原理等）的进一步理解与运用 2、运用电力拖动控制系统的理论知识设计出可行的直流调速系统，通 过建模、仿真验证理论分析的正确性。也可以制作硬件电路。 3、同时能够加强同学们对一些常用单元

3、电路的设计、常用集成芯片的使用以及对 电阻、电容等元件的选择等的工程训练。达到综合提高学生工程设计与动手能力的目 的。 三、 系统方案的确定系统方案的确定 自动控制系统的设计一般要经历从“机械负载的调速性能（动、静）电机 参数主电路控制方案” （系统方案的确定）“系统设计仿真研究参数 整定直至理论实现要求硬件设计制板、焊接、调试”等过程，其中系统方 案的确定至关重要。为了发挥同学们的主观能动作用，且避免方案及结果雷同， 在选定系统方案时，规定外的其他参数由同学自已选定。 1、主电路采用二极管不可控整流，逆变器采用带续流二极管的功率开关管 IGBT 构成 H 型双极式控制可逆 PWM 变换器;

4、2、速度调节器和电流调节器采用 PI 调节器；U *nm=U*im =Ucm=10V 3、 机械负载为反抗性恒转矩负载， 系统飞轮矩 （含电机及传动机构） GD2 1.5Nm2； 4、主电源：可以选择三相交流 380V 供电，变压器二次相电压为 52V； 5、他励直流电动机的参数：见习题集【4-19】 （p96）nN=1000r/min，电枢回 路总电阻 R=2，电流过载倍数=2； 6、PWM 装置的放大系数 Ks=11；PWM 装置的延迟时间 Ts=0.4ms。 四、 设计任务设计任务 a) 总体方案的确定； b) 主电路原理及波形分析、元件选择、参数计算； c) 系统原理图、稳态结构图、动

5、态结构图、主要硬件结构图； d) 控制电路设计、原理分析、主要元件/参数的选择； e) 调节器、PWM 信号产生电路的设计 f) 检测及反馈电路的设计与计算； 五、课程设计报告的要求：课程设计报告的要求： 1、不准相互抄袭或代做，一经查出，按不及格处理； 2、报告字数：不少于 8000 字（含图、公式、计算式等） 。 3 3、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。 4、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

6、允许用框图表示，且功能块之间的连线允许用标号标注。 六、参考资料、参考资料 1、电气传动控制系统设计指导 李荣生主编 机械工业出版社 2004.6 2、新型电力电子变换技术 陈国呈 中国电力出版社 3、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 4、电力电子技术 王兆安 黄俊主编 机械工业出版社 2000.1 4 前言前言 在电气时代的今天，电动机在工农业生产、人们日常生活中起着十分重要的作用。 目前国内各大院校，科研单位和厂家也都在开发直流调速装置，但大多数调速技术都是 结合工业生产中，而在民用中应用相对较少，所以应用已有的成熟技术开发性能价格比 高的，具有自主知识产权的直流调速单元，将有广阔的应用前景。直流电机是最常见的 一种电机，在各领域中得到广泛应用。研究直流电机的控制和测量方法，对提高控制精 度和响应速度、节约能源等都具有重要意义。电机调速问题一直是自动化领域比较重要 的问题之一。不同领域对于电机的调速性能有着不同的要求，因此，不同的调速方法有 着不同的应用场合。目前，直流调速技术的研究和应用已达到比较成