雙閉環(huán)可逆直流脈寬pwm調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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1、《交直流調(diào)速》課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目雙閉環(huán)可逆直流脈寬PWM調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)所在系信息與機(jī)電工程系姓名林超學(xué)號(hào)116711010任課老師鄭金輝專業(yè)年級(jí)電氣工程及其自動(dòng)化2011級(jí)2014年12月1日目錄交直流調(diào)速課程設(shè)計(jì)任務(wù)書11題目：雙閉環(huán)可逆直流脈寬PWM調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)12設(shè)計(jì)目的13系統(tǒng)方案的確定14設(shè)計(jì)任務(wù)15課程設(shè)計(jì)報(bào)告的要求：26結(jié)束語2直流調(diào)速課程設(shè)計(jì)說明書31方案設(shè)計(jì)31.1選擇雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的理由31.2選擇PWM控制系統(tǒng)的理由51.3選擇IGBT的H橋型主電路的理由51.4方案選定51.5雙閉環(huán)可逆直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)的原理

2、62主電路結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)62.1PWM變換器介紹62.2橋式可逆PWM變換器的工作原理72.3H型主電路的波形分析72.4泵升電路92.6雙閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖112.7雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖122.9雙閉環(huán)直流PWM調(diào)速系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)圖123參數(shù)設(shè)計(jì)133.1整流變壓器的選擇133.2IGBT管的參數(shù)143.3緩沖電路的參數(shù)143.4整流二極管的參數(shù)143.5泵升電路參數(shù)154系統(tǒng)控制電路的設(shè)計(jì)154.1PWM信號(hào)控制器154.1.1SG3525芯片的說明154.1.2SG3525芯片各部分功能164.2驅(qū)動(dòng)電路選用174

3、.2.1UAA4002驅(qū)動(dòng)電路的特點(diǎn)174.2.2正、反向驅(qū)動(dòng)的功能185雙閉環(huán)調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)195.1電流環(huán)的設(shè)計(jì)195.1.1確定時(shí)間常數(shù)205.1.2選擇電流調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)215.1.3選擇電流調(diào)節(jié)器參數(shù)215.1.4檢驗(yàn)近似條件215.1.5計(jì)算ACR的電阻和電容225.2轉(zhuǎn)速環(huán)的設(shè)計(jì)225.2.1確定時(shí)間常數(shù)225.2.2ASR結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)225.2.3選擇ASR參數(shù)235.2.4校驗(yàn)近似條件235.2.5計(jì)算ASR電阻和電容235.2.6檢驗(yàn)轉(zhuǎn)速超調(diào)量235.2.7校驗(yàn)過渡過程時(shí)間245.3反饋單元245.3.1轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置選擇

4、245.3.2電流檢測(cè)單元246結(jié)束語257系統(tǒng)總電路圖26參考文獻(xiàn)27交直流調(diào)速課程設(shè)計(jì)任務(wù)書1題目：雙閉環(huán)可逆直流脈寬PWM調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)2設(shè)計(jì)目的1、對(duì)先修課程（電力電子學(xué)、自動(dòng)控制原理等）的進(jìn)一步理解與運(yùn)用2、運(yùn)用《電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)》的理論知識(shí)設(shè)計(jì)出可行的直流調(diào)速系統(tǒng)，通過建模、仿真驗(yàn)證理論分析的正確性。也可以制作硬件電路。3、同時(shí)能夠加強(qiáng)同學(xué)們對(duì)一些常用單元電路的設(shè)計(jì)、常用集成芯片的使用以及對(duì)電阻、電容等元件的選擇等的工程訓(xùn)練。達(dá)到綜合提高學(xué)生工程設(shè)計(jì)與動(dòng)手能力的目的。3系統(tǒng)方案的確定自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一般要經(jīng)歷從“機(jī)械

5、負(fù)載的調(diào)速性能（動(dòng)、靜）→電機(jī)參數(shù)→主電路→控制方案”（系統(tǒng)方案的確定）→“系統(tǒng)設(shè)計(jì)→仿真研究→參數(shù)整定→直至理論實(shí)現(xiàn)要求→硬件設(shè)計(jì)→制板、焊接、調(diào)試”等過程，其中系統(tǒng)方案的確定至關(guān)重要。為了發(fā)揮同學(xué)們的主觀能動(dòng)作用，且避免方案及結(jié)果雷同，在選定系統(tǒng)方案時(shí)，規(guī)定外的其他參數(shù)由同學(xué)自已選定。1、主電路采用二極管不可控整流，逆變器采用帶續(xù)流二極管的功率開關(guān)管IGBT構(gòu)成H型雙極式控制可逆PWM變換器;2、速度調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器采用PI調(diào)節(jié)器；U*nm=U*im=Ucm=10V3、機(jī)械負(fù)載為反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，系統(tǒng)飛輪矩（含電機(jī)及傳動(dòng)機(jī)

6、構(gòu)）GD2＝1.5Nm2；4、主電源：可以選擇三相交流380V供電，變壓器二次相電壓為52V；5、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的參數(shù)：見習(xí)題集【4-19】（p96）nN=1000r/min，電樞回路總電阻R=2Ω，電流過載倍數(shù)λ=2；6、PWM裝置的放大系數(shù)Ks=11；PWM裝置的延遲時(shí)間Ts=0.4ms。4設(shè)計(jì)任務(wù)a)總體方案的確定；b)主電路原理及波形分析、元件選擇、參數(shù)計(jì)算；26c)系統(tǒng)原理圖、穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖、動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖、主要硬件結(jié)構(gòu)圖；d)控制電路設(shè)計(jì)、原理分析、主要元件/參數(shù)的選擇；e)調(diào)節(jié)器、PWM信號(hào)產(chǎn)生電路的設(shè)計(jì)；f)檢測(cè)及反饋

7、電路的設(shè)計(jì)與計(jì)算。5課程設(shè)計(jì)報(bào)告的要求：1、不準(zhǔn)相互抄襲或代做，一經(jīng)查出，按不及格處理；2、報(bào)告字?jǐn)?shù)：不少于8000字（含圖、公式、計(jì)算式等）。3、形式要求：以《福建農(nóng)林大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì)》（工科）的規(guī)范化要求撰寫。要求文字通順、字跡工整、公式書寫規(guī)范。報(bào)告書上的圖表允許徒手畫，但必須清晰、正確且要有圖題。4、必須畫出系統(tǒng)總圖，總圖不準(zhǔn)徒手畫，電路圖應(yīng)清潔、正確、規(guī)范。未進(jìn)行具體設(shè)計(jì)的功能塊允許用框圖表示，且功能塊之間的連線允許用標(biāo)號(hào)標(biāo)注。6結(jié)束語26直流調(diào)速課程設(shè)計(jì)說明書前言在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)革命過程中，電氣自動(dòng)化在20世紀(jì)的后四

8、十年曾進(jìn)行兩次重大的技術(shù)更新。一次是元器件的更新，即以大功率半導(dǎo)體器件晶閘管取代傳統(tǒng)的交流機(jī)組，以線性組件運(yùn)算放大器取代電磁放大器件。后一次技術(shù)更新主要是把現(xiàn)代控制理論和計(jì)算機(jī)技術(shù)用于電氣工程，控制器有模擬式進(jìn)入數(shù)字式。在前一次技術(shù)更新中，電氣系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)仍采