pwm控制的直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明-wenkub
2023-04-27 00:27:47 本頁面
【正文】 n=U【I(R+Rw)】/KeФ （2）式中Rw為電樞回路中的外接電阻（Ω）。（1）負(fù)責(zé)直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制硬件設(shè)計(jì)及電路焊接：主要由胡佳春和葉秋平完成（2）負(fù)責(zé)調(diào)速控制軟件編寫及調(diào)試：主要由朱健和葉秋平完成（3）撰寫報(bào)告：主要由胡佳春和朱健完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理脈寬調(diào)制技術(shù)是利用數(shù)字輸出對(duì)模擬電路進(jìn)行控制的一種有效技術(shù)，尤其是在對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制方面，可大大節(jié)省能量，PWM控制技術(shù)的理論基礎(chǔ)為：沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時(shí)，其效果基本相同，使輸出端得到一系列幅值相等而寬度不相等的脈沖，用這些脈沖來代替正弦波或其他所需要的波形。設(shè)計(jì)要求及組內(nèi)分工（1）根據(jù)電機(jī)與拖動(dòng)實(shí)驗(yàn)室提供的直流電動(dòng)機(jī)，設(shè)計(jì)基于PWM的電動(dòng)機(jī)調(diào)速方案。而在用了PWM技術(shù)后，避免了以上的缺陷，實(shí)現(xiàn)了用數(shù)字方式來控制模擬信號(hào)，可以大幅度降低成本和功耗。直流它具有優(yōu)良的調(diào)速特性,調(diào)速平滑、方便,調(diào)速范圍廣。過載能力大,能承受頻繁的沖擊負(fù)載,可實(shí)現(xiàn)頻繁的無級(jí)快速起動(dòng)、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)。另外，由于PWM 調(diào)速系統(tǒng)的開關(guān)頻率較高,僅靠電樞電感的濾波作用就可獲得平穩(wěn)的直流電流,低速特性好；同樣,由于開關(guān)頻率高,快速響應(yīng)特性好,動(dòng)態(tài)抗干擾能力強(qiáng),可以獲得很寬的頻帶。（2）選用合適的功率器件，設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路。按一定的規(guī)則對(duì)各脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制，既可改變逆變電路輸出電壓的大小，也可改變輸出頻率。當(dāng)負(fù)載一定時(shí)，隨著串入的外接電阻Rw的增大，電樞回路總電阻R=(Ra+Rw)增大，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速就降低。由式11可看出，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與磁通Ф（也就是勵(lì)磁電流）成反比，即當(dāng)磁通減小時(shí)，轉(zhuǎn)速n升高；反之，則n降低。為了使電動(dòng)機(jī)的容量能得到充分利用，通常只是在電動(dòng)機(jī)基速以上調(diào)速時(shí)才采用這種調(diào)速方法。如此反復(fù)，則電樞端電壓波形如圖1b中所示。 不管哪種方法，的變化范圍均為0≤≤l，因而電樞電壓平均值Ua的調(diào)節(jié)范圍為0～Ud，均為正值，即電動(dòng)機(jī)只能在某一方向調(diào)速，稱為不可逆調(diào)速。該間隔時(shí)間稱為死區(qū)時(shí)問)之后，再使VV3同時(shí)導(dǎo)通T2秒后同時(shí)關(guān)斷，如此反復(fù)，則電動(dòng)機(jī)電樞端電壓波形如圖2b所示。MOSFET能驅(qū)動(dòng)較大的功率設(shè)備，價(jià)格比IGBT低很多。、 89S52單片機(jī)52單片機(jī)價(jià)格便宜，使用簡(jiǎn)單、方便，功能較齊全，能夠達(dá)到控制本電路的要求。采用光耦隔離可以很好地實(shí)現(xiàn)弱電和強(qiáng)電的隔離，達(dá)到抗干擾目的。 圖4 IRF740示意圖 圖5 IRF740主要參數(shù)、 直流電機(jī)參數(shù)額定轉(zhuǎn)速1600r/min，額定電壓220V。當(dāng)按下key1按鍵時(shí)，IRF740MOSFET功率管1腳的高電平占空比增大，電樞電壓增大，電機(jī)轉(zhuǎn)速增大；當(dāng)按下key2按鍵時(shí)，IRF740MOSFET功率管1腳的高電平占空比減小，電樞電壓減小，電機(jī)轉(zhuǎn)速減小。當(dāng)P26口為低電平時(shí)，發(fā)光管關(guān)閉，光電耦合器輸出為高電平，MOSFET打開，回路導(dǎo)通。轉(zhuǎn)速和電壓的關(guān)系序號(hào)1234轉(zhuǎn)速（VPM）11931073906717電壓（V）169 硬件調(diào)試過程 由于我在實(shí)習(xí)的緣故，調(diào)試過程主要由葉秋平完成，調(diào)試的過程中得到了楊成安同學(xué)的大力幫助，調(diào)試工程中出現(xiàn)了一個(gè)問題：電機(jī)轉(zhuǎn)速快，不能調(diào)速。，于是減小MOSFET功率管3腳的電壓，把其改為5V。解決方法：降低MOSFET功率管3腳的輸入電壓，可降至5V設(shè)計(jì)總結(jié)體會(huì)這一次的課程設(shè)計(jì)讓我學(xué)到了不少的東西，由于有前幾次的經(jīng)驗(yàn)，這次課程設(shè)計(jì)應(yīng)該來說還是比較順利的，由于我和胡佳春在實(shí)習(xí)，平時(shí)比較忙，許多準(zhǔn)備工作都是******在做，自己對(duì)課程設(shè)計(jì)所花時(shí)間不多，以至于給后面的答辯和論文寫作方面帶來了很多的麻
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