毕业设计---PWM控制直流电机调速

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1、毕业设计论文 PWM 控制直流电机调速 1 绪论绪论 脉宽调制(PWM)控制技术，是利用半导体开关器件的导通和关断，把直流电压变 成电压脉冲序列， 并控制电压脉冲的宽度和脉冲序列的周期以达到变压变频目的的一 种控制技术。PWM 控制技术广泛地应用于开关稳压电源，不间断电源(UPS)，以及交 直流电动机传动等领。本文阐述了 PWM 变频调速系统的基本原理和特点，并在此基础 上给出了一种基于 Mitel SA866DE 三相 PWM 波形发生器和绝缘栅双极功率晶体管 (IGBT)的变频调速设计方案。 直流电动机具有优良的调速特性,调速平滑、方便, 调速范围广;过载能力大,能承受频繁的冲击负载,可实

2、现频繁的无级快速起动、制动 和反转;能满足生产过程自动化系统各种不同的特殊运行要求，在许多需要调速或快 速正反向的电力拖动系统领域中得到了广泛的应用。 直流电动机的转速调节主要有三种方法：调节电枢供电的电压、减弱励磁磁通和 改变电枢回路电阻。针对三种调速方法，都有各自的特点，也存在一定的缺陷。例如 改变电枢回路电阻调速只能实现有级调速，减弱磁通虽然能够平滑调速，但这种方法 的调速范围不大，一般都是配合变压调速使用。所以，在直流调速系统中，都是以变 压调速为主。其中，在变压调速系统中，大体上又可分为可控整流式调速系统和直流 PWM 调速系统两种。直流 PWM 调速系统与可控整流式调速系统相比有下

3、列优点:由于 PWM 调速系统的开关频率较高,仅靠电枢电感的滤波作用就可获得平稳的直流电流, 低速特性好，稳速精度高，调速范围宽，可达 1：10000 左右;同样,由于开关频率高, 快速响应特性好,动态抗干扰能力强,可以获得很宽的频带;开关器件只工作在开关状 态,主电路损耗小,装置效率高;直流电源采用不控整流时，电网功率因数比相控整流 器高。 正因为直流 PWM 调速系统有以上的优点， 并且随着电力电子器件开关性能的不断 提高,直流脉宽调制( PWM) 技术得到了飞速的发展。传统的模拟和数字电路 PWM 已被 大规模集成电路所取代,这就使得数字调制技术成为可能。 目前,在该领域中大部分应 用的

4、是数字脉宽调制器与微处理器集为一体的专用控制芯片, 如 TI 公司生产的 TMS320C24X 系列芯片。电动机调速系统采用微机实现数字化控制,是电气传动发展的 主要方向之一。采用微机控制后,整个调速系统实现全数字化,结构简单,可靠性高, 操作维护方便,电动机稳态运转时转速精度可达到较高水平,静动态各项指标均能较 好地满足工业生产中高性能电气传动的要求。 第 1 章 PWM 调速控制概述 毕业设计论文 2 1 1 P PWMWM 调速控制概述调速控制概述 1.11.1 直流电机转速控制直流电机转速控制 1.1.11.1.1 直流电机转速控制类型直流电机转速控制类型 直流电机转速控制可分为励磁控制法与电枢电压控制法。励磁控制法是控制磁 通，其控制功率小，低速时受到磁饱和限制，高速时受到换向火花和换向器结构强度 的限制，而且由于励磁线圈电感较大动态响应较差，所以这种控制方法用得很少。大 多数应用场合都使用电枢电压控制法。随着电力电子技术的进步，改变电枢电压