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《雙閉環(huán)可逆直流脈寬pwm調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、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”（
2、系統(tǒng)方案的確定）→“系統(tǒng)設(shè)計(jì)→仿真研究→參數(shù)整定→直到理論實(shí)現(xiàn)要求→硬件設(shè)計(jì)→制版、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)們的主管能動(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)有同學(xué)自己選定。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；3機(jī)械負(fù)載為反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，調(diào)速范圍D=2；系統(tǒng)飛輪矩（含電機(jī)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)）4主電源：可以選擇單相交流220V供電；變壓器二次電壓為67
3、V；1他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的參數(shù)：略4、設(shè)計(jì)任務(wù)1總體方案的確定；2主電路原理及波形分析、元件選擇、參數(shù)計(jì)算；3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；4控制電路設(shè)計(jì)、原理分析、主要元件、參數(shù)的選擇；5調(diào)節(jié)器、PWM信號(hào)產(chǎn)生電路的設(shè)計(jì)；206檢測及反饋電路的設(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
4、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、參考資料1電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)李榮生主編機(jī)械工業(yè)出版社2004.62新型電力電子變換技術(shù)陳國呈中國電力出版社3電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)，上海工業(yè)大學(xué)陳伯時(shí)機(jī)械工業(yè)出版社4電力電子技術(shù)王兆安黃俊主編機(jī)械工業(yè)出版社2000.120雙閉環(huán)可逆直流脈寬PWM調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、總體方案設(shè)計(jì)直流調(diào)速系統(tǒng)中應(yīng)用最普遍的方案是轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)系統(tǒng)，采用
5、串級(jí)控制的方式。本設(shè)計(jì)中，轉(zhuǎn)速負(fù)反饋環(huán)為外環(huán)，其作用是保證系統(tǒng)的穩(wěn)速精度；電流負(fù)反饋環(huán)為內(nèi)環(huán)，其作用是實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)距控制，同時(shí)又能實(shí)現(xiàn)限流以及改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)在突加給定下的跟隨性能、動(dòng)態(tài)限流性能和抗擾動(dòng)性能等，都比單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)好。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器與電流調(diào)節(jié)器串極聯(lián)結(jié)，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出作為電流調(diào)節(jié)器的輸入，再用電流調(diào)節(jié)器的輸出去控制PWM裝置。其中脈寬調(diào)制變換器的作用是：用脈沖寬度調(diào)制的方法，把恒定的直流電源電壓調(diào)制成頻率一定、寬度可變的脈沖電壓序列，從而可以改變平均輸出電壓的大小，以
6、調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。直流PWM控制系統(tǒng)是直流脈寬調(diào)制式調(diào)速控制系統(tǒng)的簡稱，與晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)的區(qū)別在于用直流PWM變換器取代了晶閘管變流裝置，作為系統(tǒng)的功率驅(qū)動(dòng)器，系統(tǒng)構(gòu)成原理圖如下所示：直流PWM系統(tǒng)原理圖其中屬于脈寬調(diào)制調(diào)速系統(tǒng)主要由調(diào)制波發(fā)生器GM、脈寬調(diào)制器UPM、邏輯延時(shí)環(huán)節(jié)DLD和電力晶體管基極的驅(qū)動(dòng)器GD和脈寬調(diào)制（PWM）變換器組成。最關(guān)鍵的部件為脈寬調(diào)制器。模擬式脈寬調(diào)制器本質(zhì)為電壓-脈沖變換裝置，它是由一個(gè)運(yùn)算放大器和幾個(gè)輸入信號(hào)構(gòu)成電壓比較器。去處放大器工作在開環(huán)狀態(tài)，在電流調(diào)節(jié)器
7、的輸出控制信號(hào)Uс的控制下，產(chǎn)生一個(gè)等幅、寬度受Uс控制的方波脈沖序列，為PWM20變頻器提供所需的脈沖信號(hào)。脈寬調(diào)制器按所加輸入端調(diào)制信號(hào)不同，可分為鋸齒波脈寬、三角波脈寬調(diào)制器。1.設(shè)計(jì)分析1.1雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖1所示，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器與電流調(diào)節(jié)器串極聯(lián)結(jié)，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出作為電流調(diào)節(jié)器的輸入，再用電流調(diào)節(jié)器的輸出去控制PWM裝置。其中脈寬調(diào)制變換器的作用是：用脈沖寬度調(diào)制的方法，把恒定的直流電源電壓調(diào)制成頻率一定、寬度可變的脈沖電壓序列，從而可以改變平均輸出電壓的大小，以調(diào)節(jié)電
8、機(jī)轉(zhuǎn)速，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。圖1-1雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖1.2調(diào)速系統(tǒng)起動(dòng)過程的電流和轉(zhuǎn)速波形如圖1-2所示，這時(shí)，啟動(dòng)電流成方波形，而轉(zhuǎn)速是線性增長的。這是在最大電流（轉(zhuǎn)矩）受限的條件下調(diào)速系統(tǒng)所能得到的最快的起動(dòng)過程。IdLntIdOIdmIdLntIdOIdmIdcrnn(a)(b)(a)帶電流截止負(fù)反饋的單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)起動(dòng)過程(b)理想快速起動(dòng)過程圖1-2調(diào)速系統(tǒng)起動(dòng)
