直流調(diào)速課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(已修改)
2025-08-01 04:04 本頁(yè)面
【正文】 直流調(diào)速課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、題目 雙閉環(huán)可逆直流脈寬PWM調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)二、設(shè)計(jì)目的對(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(guò)建模、仿真驗(yàn)證理論分析的正確性。也可以制作硬件電路。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。三、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”（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(guò)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)自己選定。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。 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=10V。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)構(gòu)）GD2 ＝；主電源：可以選擇三相交流380V供電，變壓器二次電壓為52V；他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的參數(shù)：見習(xí)題集【419】（p96）nN=1000r/min，電樞回路總電阻R=2Ω，電流過(guò)載倍數(shù)λ=2；PWM裝置的放大系數(shù)Ks=11；PWM裝置的延遲時(shí)間Ts=。一、 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；c) 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)及反饋電路的設(shè)計(jì)與計(jì)算；四、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；c）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)及反饋電路的設(shè)計(jì)與計(jì)算；五、課程設(shè)計(jì)報(bào)告的要求不準(zhǔn)相互抄襲或代做，一經(jīng)查出，按不及格處理。報(bào)告字?jǐn)?shù)：不少于8000字（含圖、公式、計(jì)算式等）。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。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。六、參考資料電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo) 李榮生 機(jī)械工業(yè)出版社 新型電力電子變換技術(shù) 陳國(guó)呈 中國(guó)電力出版社電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng) 陳伯時(shí) 機(jī)械工業(yè)出版社電力電子技術(shù) 王兆安 黃俊 機(jī)械工業(yè)出版社 交直流調(diào)速課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書一、方案確定 方案選定主電路選用直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)，控制系統(tǒng)選用轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)控制方案。主電路采用25JPF40電力二極管不可控整流，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。其中屬于脈寬調(diào)速系統(tǒng)特有的部分主要是UPM、邏輯延時(shí)環(huán)節(jié)DLD、全控型絕緣柵雙極性晶體管驅(qū)動(dòng)器GD和PWM變換器。系統(tǒng)中設(shè)置了電流檢測(cè)環(huán)節(jié)、電流調(diào)節(jié)器以及轉(zhuǎn)速檢測(cè)環(huán)節(jié)、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器，構(gòu)成了電流環(huán)和轉(zhuǎn)速環(huán)，前者通過(guò)電流元件的反饋?zhàn)饔梅€(wěn)定電流，后者通過(guò)轉(zhuǎn)速檢測(cè)元件的反饋?zhàn)饔帽３洲D(zhuǎn)速穩(wěn)定，最終消除轉(zhuǎn)速偏差，從而使系統(tǒng)達(dá)到調(diào)節(jié)電流和轉(zhuǎn)速的目的。該系統(tǒng)起動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)速外環(huán)飽和不起作用，電流內(nèi)環(huán)起主要作用，調(diào)節(jié)起動(dòng)電流保持最大值，使轉(zhuǎn)速線性變化，迅速達(dá)到給定值；穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)速負(fù)反饋外環(huán)起主要作用，使轉(zhuǎn)速隨轉(zhuǎn)速給定電壓的變化而變化，電流內(nèi)環(huán)跟隨轉(zhuǎn)速外環(huán)調(diào)節(jié)電機(jī)的電樞電流以平衡負(fù)載電流原理圖如圖所示。圖11直流PWM傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖直流雙閉環(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
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