【正文】 正值，即電動(dòng)機(jī)只能在某一方向調(diào)速。(2) 調(diào)寬調(diào)頻法。 PWM降壓斬波器的原理電路圖 PWM降壓斬波器的輸出電壓波形圖U=== ()式中 ()為一個(gè)周期T中，絕緣柵雙極型晶體管V 導(dǎo)通時(shí)間的比率,稱為負(fù)載率或占空比。 降壓斬波電路控制原理IGBT相控調(diào)壓或PWM斬波器調(diào)壓比串電阻調(diào)壓損耗小，效率高，而斬波調(diào)壓比相控調(diào)壓又多了不少優(yōu)點(diǎn)，如需要的濾波裝置很小甚至只利用電樞電感已經(jīng)足夠，不需要外加濾波裝置；電動(dòng)機(jī)的損耗和發(fā)熱很小，動(dòng)態(tài)響應(yīng)較快等。綜上所述，本系統(tǒng)用直流斬波器和脈寬調(diào)制變換器第三章 控制原理分析 電動(dòng)機(jī)調(diào)速原理直流電機(jī)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速 n 的表達(dá)式為：n= （）式中U 電樞端電壓(V)I 電樞電流(A) 電樞電路總電阻()每極磁通量(Wb)C與電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)由式21可知，直流電機(jī)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速 n 的控制方法可氛圍兩類，即勵(lì)磁控制法與電樞電壓控制法。與帶電流截止負(fù)反饋的單閉環(huán)系統(tǒng)相比，雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的靜特性在負(fù)載電流小于Idm時(shí)表現(xiàn)為轉(zhuǎn)速無(wú)靜差，這時(shí)，轉(zhuǎn)速負(fù)反饋起主調(diào)作用，系統(tǒng)表現(xiàn)為電流無(wú)靜差。綜上選IGBT三相全控橋整流電路供電方案。因三相橋式全控整流電壓的脈動(dòng)頻率比三相半波高，因而所需的平波電抗器的電感量可相應(yīng)減少約一半，這是三相橋式整流電路的一大優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)本此設(shè)計(jì)的技術(shù)要求和特點(diǎn)選直流斬波器和脈寬調(diào)制交換器系統(tǒng)。；；；調(diào)速范圍；低速時(shí)變壓器調(diào)速是直流調(diào)速系統(tǒng)用的主要方法，調(diào)節(jié)電樞供電電壓所需的可控制電源通常有3種：旋轉(zhuǎn)電流機(jī)組，靜止可控整流器，直流斬波器和脈寬調(diào)制變換器?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，改變了世界，也改變了人類的生活。開(kāi)式傳動(dòng)方式傳動(dòng)效率低，傳動(dòng)比較小，而閉式齒輪箱傳動(dòng)效率較高，齒輪使用壽命較長(zhǎng)。一種使用板簧的彈簧托架。軸箱是軸承箱的簡(jiǎn)稱，與輪對(duì)兩端的軸頸配合安裝，軸箱兩側(cè)的滑槽與車架上的導(dǎo)軌相配，上面有安放彈簧托架的座孔?！　≥唽?duì)由兩個(gè)車輪壓裝在一根軸上而成?！　≤嚰苁菣C(jī)車的主體，是由厚鋼板焊接而成的框架結(jié)構(gòu)。它相當(dāng)于鐵路運(yùn)輸中的電氣機(jī)車頭，牽引著由礦車或人車組成的列車在軌道上行走，完成對(duì)煤炭、矸石、材料、設(shè)備、人員的運(yùn)送的電機(jī)車稱為礦用電機(jī)車。隨著計(jì)算機(jī)檔次的不斷提高，功能的不斷完善，單片機(jī)已越來(lái)越廣泛地應(yīng)用在各種領(lǐng)域的控制、自動(dòng)化、智能化等方面，特別是在直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制系統(tǒng)中。 rectifier circuit by circuit, the filter circuit, that the power conversion module ponents, the control circuit for a microputer core consists of current detection module, speed detection module, protection module. In the design, using PWM speed control mode by changing the duty cycle of the PWM thus changing the motor armature voltage, thereby realizing the right motor speed control.Keywords: AT89C51；Mine electric lootive； speed control system 目 錄第一章 緒論…………………………………………………………………………… 1………………………………………………1 礦用電機(jī)車簡(jiǎn)介…………………………………………………………………1……………………………………………………2第二章 方案比較與選擇……………………………………………………………………… 2 ……………………………………………………………………… 2 …………………………………………………………………… 3……………………………………………………………………… 3第三章 控制原理分析………………………………………………………………………… 5 電動(dòng)機(jī)調(diào)速原理…………………………………………………………………5 降壓斬波電路控制原理…………………………………………………………5 橋式降壓斬波電路控制原理……………………………………………………6 雙閉環(huán)控制原理…………………………………………………………………7第四章 系統(tǒng)主電路設(shè)計(jì)……………………………………………………………………… 9 主電路………………………………………………………………………………9 驅(qū)動(dòng)電路…………………………………………………………………………10 參數(shù)計(jì)算和元件選擇……………………………………………………………13 主電路器件表……………………………………………………………………16第五章 控制電路設(shè)計(jì)………………………………………………………………………… 17 降壓斬波電路……………………………………………………………………17 AT89C51單片機(jī)介紹……………………………………………………………18 顯示與鍵盤(pán)模塊設(shè)計(jì)……………………………………………………………19 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)……………………………………………………………………20 復(fù)位電路…………………………………………………………………………21 故障檢測(cè)及保護(hù)電路設(shè)計(jì)……………………………………………………21 轉(zhuǎn)速檢測(cè)………………………………………………………………22 電流檢測(cè)…………………………………………………………………………24 A/D轉(zhuǎn)換器………………………………………………………………………25結(jié)論……………………………………………………………………………………… 26參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………… 27致謝………………………………………………………………………………………28附錄A:線路總圖………………………………………………………………………29 32 第一章 緒論單片微型計(jì)算機(jī)的誕生是計(jì)算機(jī)發(fā)展史上的一個(gè)新的里程碑。為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的微機(jī)數(shù)字化控制，在設(shè)計(jì)中，采用了AT89C51單片機(jī)作為整個(gè)控制系統(tǒng)的控制電路的核心部分，配以各種顯示、驅(qū)動(dòng)、測(cè)量對(duì)模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速參數(shù)的顯示和測(cè)量；主電路由整流電路、濾波電路組成，控制電路以單片微機(jī)為核心,組成包括電流檢測(cè)模塊、轉(zhuǎn)速檢測(cè)模塊、保護(hù)模塊等。湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）湖 南 科 技 大 學(xué)畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（ 論 文 ）題目基于單片機(jī)的礦用電機(jī)車調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)（硬件）作者學(xué)院專業(yè)學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師湖 南 科 技 大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū) 瀟 湘 學(xué)院 電氣 系（教研室）系（教研室）主任: （簽名） 年 月 日學(xué)生姓名: 胡智光 學(xué)號(hào): 0554010409 專業(yè): 電氣工程及其自動(dòng)化 1 設(shè)計(jì)（論文）題目及專題： 基于單片機(jī)的礦用電機(jī)車的調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)(硬件) 2 學(xué)生設(shè)計(jì)（論文）時(shí)間：自 2009年2月 16 日開(kāi)始至 2009 年 6月 5 日止3 設(shè)計(jì)（論文）所用資源和參考資料：（1）單片機(jī)原理與應(yīng)用教程； （2）單片機(jī)原理與應(yīng)用 （3）電氣傳動(dòng)技術(shù)手冊(cè)； （4）機(jī)電傳動(dòng)與控制； （5）單片機(jī)實(shí)驗(yàn)仿真； （6）礦用電機(jī)車電氣原理圖； 4 設(shè)計(jì)（論文）應(yīng)完成的主要內(nèi)容：第一章 緒論。在設(shè)計(jì)中，采用PWM調(diào)速方式，通過(guò)改變PWM的占空比從而改變電動(dòng)機(jī)的電樞電壓，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速。近年來(lái)，隨著技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，以及市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品功能和性能的要求不斷提高，直流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用更加廣泛，尤其是在智能機(jī)器人中的應(yīng)用。這是因?yàn)閱纹瑱C(jī)具有很多優(yōu)點(diǎn)：體積小，功能全，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高，結(jié)構(gòu)合理，指令豐富，控制功能強(qiáng)，造價(jià)低等?！　〉V用電機(jī)車由由機(jī)械部分和電氣部分組成。除了輪對(duì)和軸承箱，機(jī)車上的機(jī)械和電氣裝置都安裝在車架上。車輪有兩種，一種是輪箍和輪芯熱壓裝在一起的結(jié)構(gòu)；另一種是整體車輪。車架靠彈簧托架支承在軸箱上，軸箱是車架與輪對(duì)的連接點(diǎn)。每個(gè)軸箱上座裝一付板簧，板簧用連桿與車架相連。直流電動(dòng)機(jī)在冶金、礦山、化工、交通、機(jī)械、紡織、航空等領(lǐng)域中已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。由于單片機(jī)的體積小、重量輕、功能強(qiáng)、抗干擾能力強(qiáng)、控制靈活、應(yīng)用方便、價(jià)格低廉等特點(diǎn)，計(jì)算機(jī)性能的不斷提高，單片機(jī)的應(yīng)用也更加廣泛特別是在各種領(lǐng)域的控制、自動(dòng)化等方面。旋轉(zhuǎn)變流機(jī)組簡(jiǎn)稱GM系統(tǒng)，適用于調(diào)速要求不高，要求可逆運(yùn)行的系統(tǒng)，但其設(shè)備多、體積大、費(fèi)用高、效率低、維護(hù)不便。在直流斬波器和脈寬調(diào)制交換器系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)器給定電壓，即可移動(dòng)觸發(fā)裝置GT輸出脈沖的相位，從而方便的改變整流器的輸出，瞬時(shí)電壓Ud。并且IGBT可控整流裝置無(wú)噪聲、無(wú)磨損、響應(yīng)快、體積小、重量輕、投資省。若采用轉(zhuǎn)速負(fù)反饋和PI調(diào)節(jié)器的單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)雖然可以在保證系統(tǒng)穩(wěn)定的條件下實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速無(wú)靜差，不過(guò)當(dāng)對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能要求較高，例如要求快速起制動(dòng)，突加負(fù)載動(dòng)態(tài)速降小等等，單閉環(huán)系統(tǒng)難以滿足要求，因?yàn)樵趩伍]環(huán)系統(tǒng)中不能完全按照需要來(lái)控制動(dòng)態(tài)過(guò)程的電流或轉(zhuǎn)矩，在單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，只有電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)是專門(mén)用來(lái)控制電流的，但它只是在超過(guò)臨界電流值以后，靠強(qiáng)烈的負(fù)反饋?zhàn)饔孟拗齐娏鞯臎_擊，并不能很理想地控制電流的動(dòng)態(tài)波形，當(dāng)電流從最大值降低下來(lái)以后，電機(jī)轉(zhuǎn)矩也隨之減少，因而加速過(guò)程必然拖長(zhǎng)。得到過(guò)電流的自動(dòng)保護(hù)。勵(lì)磁控制法控制磁通 ，