雙閉環(huán)可逆直流脈寬pwm調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計-全文預(yù)覽
【正文】 到反轉(zhuǎn)運行過程中，圖 16 表示的轉(zhuǎn)速和電樞電流對轉(zhuǎn)速給定 Un*的響應(yīng)波形。圖 17 中電流調(diào)節(jié)器輸出信號 Ucd 的波動反映了電流調(diào)節(jié)器的作用，不同的電流調(diào)節(jié)器參數(shù)其 Ucd 的波動情況不同，Ucd 的變化使變流器的脈寬隨之調(diào)整，輸出電壓值也隨之變化，使電流保持不變。在正反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速達到額定值 1000r/min 后，電流絕對值下降為 6A 左右。 系統(tǒng)仿真系統(tǒng)空載啟動并在 加載情況下的仿真圖如圖 所示，仿真波形如圖 所示。? 電流檢測單元本系統(tǒng)要求電流檢測不但要反映電樞電流的大小而且還要反映電流極性，所以選用霍爾電流傳感器。 校驗過渡過程時間空載起動到額定轉(zhuǎn)速的過渡過程時間 sRI???????可見能滿足設(shè)計要求。 計算 ACR 的電阻和電容取 =40k ，則0R? ，????30iRk? ?? ????按照上述參數(shù)，電流環(huán)可以達到的動態(tài)指標(biāo)為 ，%5i???要求。于是開關(guān)周期 ??脈寬調(diào)制器和 PWM 變換器的放大系數(shù)為 *10dPWMiUK?于是可得脈寬調(diào)制器和 PWM 變換器的傳遞函數(shù)為().231PPSTss??（2）電流濾波時間常數(shù) 取 （3）電流環(huán)小時間常數(shù) ???? 選擇電流調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)根據(jù)設(shè)計要求， ，而且%5i??/??因此可以按典型 I 型系統(tǒng)設(shè)計電流調(diào)節(jié)器選用 PI 型，其傳遞函數(shù)為 *1()iACRsWK??? 選擇電流調(diào)節(jié)器參數(shù) ?要求 時，應(yīng)取 ，因此%???? ????又 *????于是 ???? 檢驗近似條件 ???（1）要求 ，現(xiàn) 。m，電樞電阻 Ra= ，電樞回路總電感 L=，額定?電流 =6A，額定電壓 =110V。設(shè)計多環(huán)控制系統(tǒng)的一般原則是：從內(nèi)環(huán)開始，一環(huán)一環(huán)地逐步向外擴展。、主電路參數(shù)計算和元件選擇主電路參數(shù)計算包括整流二極管計算，濾波電容計算、功率開關(guān)管 IGBT 的選擇及各種保護裝置的計算和選擇等。一般直流電源由不可控的整流器供電，不可能回饋電能，只好對濾波電容器充電而使電源電壓升高，稱作“泵升電壓”。 相當(dāng)于一般負載的情況，1id脈動電流的方向始終為正； 相當(dāng)于輕載情況，電流可在正負方向之間脈動，2id但平均值仍為正，等于負載電流?？赡?PWM 變換器主電路有多種形式，最常用的是橋式（亦稱 H 形）電路，如圖 7 為橋式可逆 PWM 變換器。系統(tǒng)的特點：雙閉環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)脈沖觸發(fā)、轉(zhuǎn)速給定和檢測。因此，對于靜特性來說，只有轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器飽和與不飽和兩種情況。一般存在兩種狀況：飽和——輸出達到限幅值；不飽和——輸出未達到限幅值。3）電動機停止時有微震電流，能消除靜摩擦死區(qū)。這個交變電流的平均值等于零，不產(chǎn)生平均轉(zhuǎn)矩，徒然增大電動機的損耗這是雙極式控制的缺點。當(dāng)正脈沖較寬時， ，則 的平均值為正，電動機正轉(zhuǎn)，當(dāng)正onTt?ABU脈沖較窄時，則反轉(zhuǎn)；如果正負脈沖相等， ，平均輸出電壓為零，則電2onTt?動機停止。在一個開關(guān)周期內(nèi)，當(dāng) 時，1423ggUU??0ont??晶體管 、 飽和導(dǎo)通而 、 截止，這時 。橋式可逆 PWM 變換器電路如圖 2 所示。βR1/Ce166。、設(shè)計任務(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)計算；（3）系統(tǒng)原理圖、穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖、動態(tài)結(jié)構(gòu)圖；（4）電流環(huán)、轉(zhuǎn)速環(huán)的參數(shù)的設(shè)計；（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）進行 MATLAB 仿真；課程設(shè)計技術(shù)報告、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。（2）、電樞回路總電阻 R=2Ω,調(diào)速系統(tǒng)的最小負載電流 =1A。、技術(shù)數(shù)據(jù)（1）、他勵直流電動機的參數(shù)：電樞電阻 Ra
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