直流电动机正、反转调速控制电路毕业设计

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1、目目 录录 1. 课程设计目的 1 2. 课程设计题目和要求 1 3. 设计内容 1 3.1 主电路 1 3.2 控制电路 1 3.2.1 触发电路 . 1 3.2.2 给定电压 . 2 3.2.3 电压负反馈 . 3 3.2.4 电流正反馈 . 4 3.2.5 电压微分负反馈 . 4 3.2.6 电流截止负反馈 . 5 3.2.7 电动机 6 3.2.8 晶闸管 9 4.设计总结 10 参考书目 11 1 1.1.课程设计目的课程设计目的 通过这次直流电动机正、反转调速控制电路的课程设计，加深了对直流电动 机的调速控制、电流截止负反馈、电压负反馈、电流正反馈等一些电路作用的李 理解和应用。同

2、时对以往的专业知识有了全面的巩固和理解，锻炼了查阅资料的 能力和对整体布局和格局的分布都有了一定的了解。 2.2.课程设计题目和要求课程设计题目和要求 本次的课程设计是有关于直流调速方面的， 课程设计的题目： 直流电动机正、 反转调速控制电路。 直流电动机是人类最早发明和应用的一种电机。与交流电机相比，直流电机 因结构复杂、维护困难、价格较贵等缺点制约了它的发展，应用不如交流电机广 泛。但由于直流电动机具有优良的起动、调速和制动性能，因此在工业领域中仍 有一席之地。随着电力电子技术的发展，直流电动机调速已有逐步被交流电动机 调速所取代的倾向。 但由于直流电动机以起动转矩大、调速性能好、制动控制

3、方面有着很大的优 势，因此，在工业等应用领域有着 2 很大的发挥作用。 3.3.设计内容设计内容 3.13.1 主电路主电路 主轴电动机的容量较小，只有 3KW，因此采用单相半控桥式整流电路 UR2供 电，交流侧有阻容（R18、C6）吸收电路进行过电压保护，主轴正、反转用接触器 KM1、KM2控制，停车时间由 KA1的动断触头与电阻 R15对电动机进行能耗制动。 由于直流电动机的电枢旋转时产生反电势， 只有当电压大于反电势时晶闸管 才能导通， 因此通过电动机的电枢电流产生断续现象。 这样， 晶闸管的导通角小， 电流峰值狠大，晶闸管温度升高，且对电动机换向不利。为了解决这一问题，主 电路中串入平

4、滑电抗器 L，其目的是延长晶闸管的导通时间，使电流连续；另一 方面降低电压峰值，减小电流脉动程度，使电流波形平衡。为了使电源电压过零 时晶闸管可靠地关断，防止失控，在电路中并联了续流二极管 VD5。 3.2 3.2 控制电路控制电路 3.2.1 触发电路 2 晶闸管的触发电路如图 3.2.1 所示，采用带放大环节的单结晶体管触发电 路。VT1起放大控制信号的作用，VT2代替电位器 RP 起电位器的作用。电路用改 变 VT1输入电压（即控制电压 UC）的大小来改变控制角，当控制电压 UC增大时， VT1的集电极电位降低，VT1的基极电流增大，集电极电流随之增大，等效电阻减 小，C1充电加快，晶闸

5、管控制角减小，导通角增大，整流电路的输出电压提高。 反之，当控制电压 UC减小时，整流电压也减小。改变控制电压的大小就可以改 变整流电路的输出电压。 为了避免启动时过高的控制电压损坏晶闸管，在 VT1的基极回路中并接了二 极管 VD2、VD3和 VD4。当 UC较小时，二极管截止；当 UC过大时，二极管中流过较 大的电流，保护 VT1。VD3与 VD4串联，作正向电压限幅，VD2作反向电压限幅。 电阻 R3及稳压管 VZ1组成削波电路，使触发电路电源电压为前沿较陡的梯形 波，可得到较大的移相范围。 VD1将 C4上的平滑电压与单节晶体管梯形电压隔离。 VZ1 R11R6R4 R10 R3 R5

6、 C3 C4 VD1 VD4 VD2 VD3 C1 VT3 VT2 UR1 Ub VT1 图 3.2.1 触发电路 3.2.2 给定电压 给定电压与电压负反馈、电流正反馈电路如图 3.2.2 所示。 给定电压 UG由单相交流电经过桥式整流后经 VZ2稳压，从电位器 RP1和 RP4 上取出，控制电压 UC由给定电压 UG、负反馈电压 Ufu和电流正反馈 Ufi等组成。正 反转时，给定电压是由 RP1和 RP4上取出的一部分 UG，它是输入到 VT1基极控制电 压的一部分。调节 UG直接影响到电动机转速的高低。当 UG增大时，控制电压 UC 也随之增大，触发脉冲相位前移，晶闸管的导通角增大，整流电压上升，电动机 3 的转速升高。反之，当 UG减小时，电动机的转速随之降低。 R13 R10 R16 R1 R11 R12 - + RP3 RP1 VT1 U fv U fv M + - U C RP4 VZ2 U G UR1 图 3.2.2 给定电压与电压反馈、电流正反馈电路 3.2.3 电压负反馈 在与电枢绕组并联的 R15、RP3上取出负反馈电压 Ufu，该电压与电枢电压成正 比，可