【正文】
共 23 頁 第 1 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 摘 要 在電力拖動系統(tǒng)中,調(diào)節(jié) 電壓的直流調(diào)速是應(yīng)用最廣泛的一種調(diào)速方法,除了利用晶閘管整流器獲得可調(diào)直流電壓外,還可利用其它電力電子元件的可控性,采用脈寬調(diào)制技術(shù),直接將恒定的直流電壓調(diào)制成極性可變,大小可調(diào)的直流電壓,用以實(shí)現(xiàn)直流電動機(jī)電樞兩端電壓的平滑調(diào)節(jié),構(gòu)成直流脈寬調(diào)速系統(tǒng),隨著電力電子器件的迅速發(fā)展,采用門極可關(guān)斷晶體管 GTO、全控電力晶體管 GTR、 PMOSFET、絕緣柵晶體管 IGBT 等一些大功率全控型器件組成的晶體管脈沖調(diào)寬型開關(guān)放大器( Pulse Width Modulated) ,已逐步發(fā)展 成熟,用途越來越廣。 本文主要討論了直流調(diào)速系統(tǒng)的基本概念,在此基礎(chǔ)上系統(tǒng)地介紹了轉(zhuǎn)速負(fù)反饋單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng),轉(zhuǎn)速電流負(fù)反饋雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的組成,工作原理,脈寬調(diào)速系統(tǒng)的原理和控制方法,介紹了直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)的控制電路和系統(tǒng)構(gòu)成。最后應(yīng)用 MATLAB 的 Simulink,采用面向電氣原理結(jié)構(gòu)圖的仿真技術(shù),對直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行了仿真分析。 關(guān)鍵詞: 調(diào)速 , PWM 控制,直流電動機(jī) ,仿真 共 23 頁 第 2 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ Abstract In the electric drive system, The DC Driving System which adjusts voltage is the widest used in the speed control methods. Besides to use the thyristor rectifier to adjust DC voltage, also it could use the other power electronic ponents’ controlled performance. Using pulse width modulation technology. Directly to modulate the constant DC voltage into variablepolarity,size adjustable DC voltage. to achieve the smooth regulation of the dc motor voltage. Constituting a DC motor PWM speed control system. With the rapid development of the electronic devices,The transistortype pulsewidthmodulated switching amplifier which posed of GTO, GTR, PMOSFET, IGBT, such as these Highpower fullcontrolled devices, had been gradually developed,and became widly used. In this paper, it primarily elaboraring the basic concepts of the DC motor speed control system. On this basis it systematic introductes the singleclosedloop negative feedback speed control position of the currentspeed twoclosedloop negative feedback speed control system., working principle,and the theory and control method of the PWM speed control introduces the control circuit and the system ponents of the PWM speed control system of the DC motor . Finally,with the MATLABSimulink, it use the simulation technique for the electric principle chart,to make the simulation analysis for the PWM speed control system of the DC motor. Key words: speed regulation, PWM control, DC motor, simulation 共 23 頁 第 3 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 目 錄 第一章 引言 直流調(diào)速系統(tǒng)簡介 ………………………………………………………………… ..5 PWM 直流調(diào)速的研究背景 和發(fā)展?fàn)顩r …………………………………………… .5 本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 ………………………………………………………………… ..6 第二章 直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng) 直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的概述 ………………………………………………………… ...7 旋轉(zhuǎn)變流機(jī)組直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng) ……………………………………………… 7 靜止式可控整流器調(diào)速系統(tǒng) …………………… ……………………………… 7 直流斬波器或脈寬調(diào)速 ……………………………………………………… ...8 電機(jī)基本調(diào)速方法 ………………………………………………………………… ...9 電樞串電阻調(diào)速 ………………………………………………………………… 9 弱磁調(diào)速 ………………………………………………………………………… 9 調(diào)壓調(diào)速 ……………………………………………………………………… ..10 轉(zhuǎn)速控制的要求和調(diào)速指標(biāo) ………………………………………………… …… .10 閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng) ………………………………………………………………… .11 單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng) ………………………………………………………… ...11 轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng) …………………………………………………… ..14 雙閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖和靜特性 ……………………………………… .16 各變量的穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn)和穩(wěn)態(tài)參數(shù)計(jì)算 …………………………………… .17 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的啟動過程分析 …………………………………… .18 轉(zhuǎn)速和電流兩個(gè)調(diào)節(jié)器的作用 …………………………………………… .20 第三 章 PWM 調(diào)制技術(shù)與 PWM 變換器 PWM 調(diào)制技術(shù) …………………………………………………………………… ...21 模擬式 PWM 控制 …………………………………………………………… ...21 數(shù)字式 PWM 控制 …………………………………………………………… ...22 PWM 變換器 ………………………………………………………………………… 23 簡單的不可逆 PWM 變換器 ………… ………………………………………...23 制動不可逆 PWM 變換器 …………………………………………………… ...24 H 型雙極式 PWM 變換器 …………………………………………………… .26 第四 章 PWM 直流電動機(jī) 調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì) PWMM 直流調(diào)速系統(tǒng)的控制電路 ………………………………………………...28 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的選擇 ……………………………………………………………… .29 主電路供電方案選擇 ………………………………………………………… ...29 主電路形式的選擇 …………………………………………………………… ...30 控制電路方案的選擇 ………………………………………………………… ...32 直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)的 MATLAB 仿真 …………………………………………… ..33 共