雙閉環(huán)可逆直流脈寬pwm調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧
2025-06-14 21:02 本頁(yè)面
【正文】 =6A，額定電壓 =110V。額定轉(zhuǎn)速 n=1000r/min，nomInomU電流過(guò)載倍數(shù) λ=2。勵(lì)磁電壓 110V，勵(lì)磁電流 。轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 ,磁場(chǎng)與電樞互感 。（2）、電樞回路總電阻 R=2Ω,調(diào)速系統(tǒng)的最小負(fù)載電流 =1A。oI（3）、主電源：可以選擇單相交流 220V 供電；（4）、穩(wěn)定指標(biāo)，無(wú)靜差。 動(dòng)態(tài)指標(biāo)， %5??i（5）、空載起動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)轉(zhuǎn)速超調(diào)量 15%n??（6）、給定電壓最大值為177。10V。、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；（4）電流環(huán)、轉(zhuǎn)速環(huán)的參數(shù)的設(shè)計(jì)；（5）根據(jù)電流環(huán)、轉(zhuǎn)速環(huán)的參數(shù)構(gòu)建仿真模型；（6）進(jìn)行 MATLAB 仿真；課程設(shè)計(jì)技術(shù)報(bào)告、方案確定 方案選定直流雙閉環(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)電機(jī)轉(zhuǎn)速，達(dá)到設(shè)計(jì)要求?？傮w方案簡(jiǎn)化圖如圖 1 所示。ASR ACR PWM166。βR1/Ce166。αUn* Ui* nId圖 1 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化圖用雙閉環(huán)轉(zhuǎn)速電流調(diào)節(jié)方法，雖然相對(duì)成本較高，但保證了系統(tǒng)的可靠性能，保證了對(duì)生產(chǎn)工藝的要求的滿(mǎn)足，既保證了穩(wěn)態(tài)后速度的穩(wěn)定，同時(shí)也兼顧了啟動(dòng)時(shí)啟動(dòng)電流的動(dòng)態(tài)過(guò)程。在啟動(dòng)過(guò)程的主要階段，只有電流負(fù)反饋，沒(méi)有轉(zhuǎn)速負(fù)反饋，不讓電流負(fù)反饋發(fā)揮主要作用，既能控制轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速無(wú)靜差調(diào)節(jié)，又能控制電流使系統(tǒng)在充分利用電機(jī)過(guò)載能力的條件下獲得最佳過(guò)渡過(guò)程，很好的滿(mǎn)足了生產(chǎn)需求。 橋式可逆 PWM 變換器的工作原理脈寬調(diào)制器的作用是：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，從而平均輸出電壓的大小，以調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速。橋式可逆 PWM 變換器電路如圖 2 所示。這是電動(dòng)機(jī) M 兩端電壓 的極性隨ABU開(kāi)關(guān)器件驅(qū)動(dòng)電壓的極性變化而變化。MGMOTOR DCVT1VT2VD1VD2VT3VT4VD3VD4Ug1Ug2Ug3Ug4Us圖 2 橋式可逆 PWM 變換器電路雙極式控制可逆 PWM 變換器的四個(gè)驅(qū)動(dòng)電壓波形如圖 3 所示。OOOOUg1 Ug4Ug2 Ug3UABUsUsid id1id2 ttttton Tton T圖 3 PWM 變換器的驅(qū)動(dòng)電壓波形他們的關(guān)系是： 。在一個(gè)開(kāi)關(guān)周期內(nèi)，當(dāng) 時(shí)，1423ggUU??0ont??晶體管 、 飽和導(dǎo)通而 、 截止，這時(shí) 。當(dāng) 時(shí)，1VT43VTABsU?onT、 截止，但 、 不能立即導(dǎo)通，電樞電流 經(jīng) 、 續(xù)流，這32 di2VD3時(shí) 。 在一個(gè)周期內(nèi)正負(fù)相間，這是雙極式 PWM 變換器的特征，ABsU??AB其電壓、電流波形如圖 2 所示。電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)體現(xiàn)在驅(qū)動(dòng)電壓正、負(fù)脈沖的寬窄上。當(dāng)正脈沖較寬時(shí)， ，則 的平均值為正，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，當(dāng)正onTt?ABU脈沖較窄時(shí)，則反轉(zhuǎn)；如果正負(fù)脈沖相等， ，平均輸出電壓為零，則電2onTt?動(dòng)機(jī)停止。雙極式控制可逆 PWM 變換器的輸出平均電壓為 21onononds stTttUU?????????如果定義占空比 ，電壓系數(shù)ontT?ds?則在雙極式可逆變換器中 21????調(diào)速時(shí)， 的可調(diào)范圍為 0～1 相應(yīng)的 。當(dāng) 時(shí)， 為正，電動(dòng)?~?12???機(jī)正轉(zhuǎn)；當(dāng) 時(shí)， 為負(fù)，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)；當(dāng) 時(shí)， ，電動(dòng)機(jī)停止。2?? 0?但電動(dòng)機(jī)停止時(shí)電樞電壓并不等于零，而是正負(fù)脈寬相等的交變脈沖電壓，因而電流也是交變的。這個(gè)交變
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