【正文】 謝！ 27 最后，我衷心的祝福老師身體健康。第一篇是在網(wǎng)上下載了通過修改，但是我覺得即將走向社會應(yīng)該認真對待，第二篇是我自己半個多月來的努力成果，可老師檢查的時候卻因為有點偏題意，于是我又重加班加點的趕出來這篇論文，我雖然比別人走了更多彎路，但是我相信我收獲一定不菲。 24 參 考 文 獻 [1] 黃俊，王兆安 . 電力電子技術(shù)（第 4 版） .北京：機械工業(yè)出版社， 20xx [2] 趙良炳 .現(xiàn)代電力電子技術(shù)基礎(chǔ) .北京：清華大學(xué)出版社， 1995 [3] 高文華，高少偉 .電力電子技術(shù) .北京： 機械工業(yè)出版社 , [4] 王志良 .電力電子新器件及其應(yīng)用技術(shù) .北京：國防工業(yè)出版社， 1995 （來源于 Inter ） [5] 張東立 .直流拖動系統(tǒng) .北京：機械工業(yè)出版社， 1996 [6] 孔凡才 .自動控制原理與系統(tǒng)（第三版） .北京：機械工業(yè)出版社， 20xx [7] 吳守箴 ，藏英杰 等 .電氣傳動的脈寬調(diào)制控制技術(shù) .北京：機械工業(yè)出版社，1995 （來源于 Inter ） [8]陳伯時 。本系統(tǒng)采用了 脈寬調(diào)制器SG1731來完成，它解決了 PWM 電路的集成化問題，在實例中就可用此芯片來實現(xiàn)系統(tǒng)的調(diào)速 。 電源電壓的抗擾性能： 0 .0 4 1 0 .8 10 .0 0 3 7liT sTs? ?? 電流調(diào)節(jié)器超前時間常數(shù)： ? ?? 。Ω 內(nèi)部傳導(dǎo)電阻 ? 絕緣設(shè)計可實現(xiàn)高電壓系統(tǒng)中經(jīng)濟實惠的高端電流感測 ? 至 V, 單電源操作 ? 120 kHz 典型帶寬 19 ? 3 181。該傳導(dǎo)通路的內(nèi)電阻通常是 100 181。通過將磁性信號靠近霍爾傳感器，實現(xiàn)器件精確度優(yōu)化。 18 圖 13 測速發(fā)電機調(diào)速系統(tǒng)原理框圖 電流反饋環(huán)節(jié) 電流反饋環(huán)節(jié)使用霍爾電流傳感器 ACS758 芯片完成， ACS758 電流傳感器 IC 系列可為交流或直流電流感測提供經(jīng)濟實惠且精確的解決方案。 17 圖 12 轉(zhuǎn)速、電流調(diào)節(jié)電路圖 ASR– 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ACR– 電流調(diào)節(jié)器 GT– 觸發(fā)裝置 M – 直流電動機 TG– 測速發(fā)電機 AC霍爾電流傳感器 UPE電力電子變換器 Un*轉(zhuǎn)速給定電壓 Un轉(zhuǎn)速反饋電壓 Ui*電流給定電壓 Ui電流反饋電壓 圖中，來自速度給定電位器給定的信號 Un*與速度反饋信號 Un 比較后，偏差為 △ Un= Un*Un，送到速度調(diào)節(jié)器 ASR 的輸入端。可知 UO=I1R1R0C11 ∫ Uidt I1=I0=Ui/R0 U0=R1Ui/R0 R0C1/1∫ Uidt 當突加輸入信號 Ui 時，開始瞬間電容 C1相當于短路，反饋回路中只有電阻 R1，此時相當于比例調(diào)節(jié)器，它可以毫無延遲地起調(diào)節(jié)作用，故調(diào)節(jié)速度快；而后隨著電容 C1 被充電而開始積分， U0 線性增長，直到穩(wěn)態(tài)。 檢測部分中，采用了霍爾片式電流檢測裝置對電流環(huán)進行檢測，轉(zhuǎn)速則是采用了測速電機進行檢測。介于二者之間的臨界狀態(tài)是， VD6 和 VD1 同時導(dǎo)通的階段與 VD1 和 VD2 同時導(dǎo)通恰好銜接起來。該間隔時間稱為死區(qū)時間）之后， 再使 V V3 同時導(dǎo)通 T2 秒后同時關(guān)斷，如此反復(fù)，則電動機電樞端電壓波形如圖 32b所示 a) b) 圖 10 橋式 PWM 降壓斬波器原理圖及輸出電壓波形圖 15 電容濾波三相橋式不可控整流電路 基本原理 該電路中，當某一對二極管導(dǎo)通時，輸出直流電壓等于交流測電壓中最大的一個，該線電壓既向電容供電，也向負載供電。此外，在電力晶體管導(dǎo)通過程中，若發(fā)生任一非正常情況， UAA4002 能存儲并保存任何故障信息直到結(jié)束導(dǎo)通為止，這樣就 免了任何可導(dǎo)致晶體管重新開通的可能。同樣，反向基極電流也可以通過增加一個或幾個外部晶體管加以放 大。它是一個智能接口，其輸入與 TTL 電平及 COMOS 電平均兼容，其輸入信號與輸出信號 之間的延遲時 間可人為調(diào)節(jié)。 （ 4） 光電耦合器的回應(yīng)速度極快，其回應(yīng)延遲時間只有 10us 左右，適于 對應(yīng)速度要求很高的場合。據(jù)分壓原理可知，即使干擾電壓的幅度較大，但饋送到光電耦合器輸入 端的雜訊電壓會很小，只能形成很為弱的電流，由于沒有足夠的能量而不能使二極管發(fā)光，從而被抑制掉了。 （ 3） 基片“地”（ 10 腳）必須聯(lián)到最低點位處。 SG1731 具有關(guān)斷控制功能。 1 腳和 8 腳接正、負門檻電壓，為比較器 A A5 提供正、負門檻電壓，以與三角波進行比較。它具 有外觸發(fā)保護、死區(qū)調(diào)節(jié)和正負 100mA 電流的輸出能力；其振蕩頻率為 100350kHZ 可調(diào)，適用于單極性 PWM控制。該控制電路包括 脈寬調(diào)制電路，基極驅(qū)動電路，變換電路，三相橋式不可控整流電路 等脈寬調(diào)速系統(tǒng)所 需 的電路。 7 圖 3 雙極式 H 型 PWM 變換電路 圖 4 雙極式 PWM 變換電路的電壓、電流波形 （ a） ,(b) 三極管 基極電壓波形 (c) 電樞電壓波形 （ d）電樞電流波形 (e) 重負載時 ai 波形 (f) E SU 時 ai 波形 設(shè)矩形波的周期為 T，正向脈沖寬度為 1t ，并設(shè) λ =1t /T 為占空比。同一組中的兩只 GTR 同時導(dǎo)通，同時關(guān)斷，且兩組晶體管之間可以是交替的導(dǎo)通和關(guān)斷。 由式（ 11）可見，改變開關(guān)接通時間 ton 和開關(guān)周期 T 的比例也即改變脈沖的占空比，電動機兩端電壓的平均值也隨之改變，因而電動機轉(zhuǎn)速得到了控制。因此，這種裝置又稱為“開關(guān)驅(qū)動裝置”。 3600 范圍內(nèi)，兩兩相差 1200 安裝，共安裝三個。 圖 1 直流電動機 PWM 系統(tǒng)原理圖 直流電動機的脈寬調(diào)制的工作原理 直流無刷電機由電動機、轉(zhuǎn)子位置傳感器和電子開關(guān)線路三部分組成。圖 1 是直流 PWM 系統(tǒng)原理框圖。為了獲得良好的動、靜態(tài)品質(zhì)，調(diào)節(jié)器均采用 PI 調(diào)節(jié)器并對系統(tǒng)進行了校正。 2 系統(tǒng)概述 調(diào)速系統(tǒng)構(gòu)成 本系統(tǒng)主要有信號發(fā)生電路、 PWM 速度控制電路、電機驅(qū)動電路等幾部分組成。 SG1731 是電壓型控制芯片 ,利用電壓反饋的方法控制 PWM 信號的占空比 ,整個電路成為雙極點系統(tǒng)的控制問題 ,簡化了補償網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計。這是一個雙閉環(huán)系統(tǒng)，有電流環(huán)和速度環(huán)。為達到更好的機械特性要求，一般直流電動機都是在閉環(huán)控制下運行。 5） 功率開關(guān)器件工作在開關(guān)狀態(tài)，通道損耗小，當開關(guān)頻率適中時，開關(guān)損耗也不大，因而裝置效率高。與 VM 系統(tǒng)相比在很多方面有較大的優(yōu)越性： 1） 主電路線路簡單，需用的功率器件少。模擬控制電路有以下缺陷 :模擬電路容易隨時間漂移，會產(chǎn)生一些不必要的熱損耗，以及對噪聲敏感等。其基本原理是用改變電機電樞 (定子 )電壓的接通和斷開的時間比 (占空比 )來控制馬達的速度，在脈寬調(diào)速系統(tǒng)中，當電機通電時，其速度增加；電機斷電時，其速度減低。所以常用的控制方法是改變電樞端電 3 壓調(diào)速 的電樞電壓控制法。 關(guān)鍵詞 ：脈沖寬度調(diào)制 ,開關(guān) ,直流調(diào)速系統(tǒng) ,雙閉環(huán)控制 ，基極驅(qū)動，不可控整流 1 系統(tǒng)內(nèi)容簡介 直流電機由于具有速度控制容易，啟、制動性能良好，且在寬范圍內(nèi)平滑調(diào)速等特點而在冶金、機械制造、輕工等工業(yè)部門中得到廣泛應(yīng)用。最近幾年來，隨著微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展及單片機的廣泛應(yīng)用，使調(diào)速裝置向集成化、小型化和智能化方向發(fā)展。 脈沖寬度調(diào)制 PWM(Pulse Width Modulation),就是指保持開關(guān)周期 T不變，調(diào)節(jié)開關(guān)導(dǎo)通時間 t對脈沖的寬度進行調(diào)制的技術(shù)。調(diào)節(jié)電阻 R 即可改變端電壓，達到調(diào)速目的。直流電動機轉(zhuǎn)速的控制方法可分為兩類，即勵磁控制法與電樞電壓控制法。 穩(wěn)態(tài)指標：無靜差。 4. 保護電路 二、 技術(shù)指標： 采用速度、電流雙閉環(huán)控制以提高系統(tǒng)控制精度； 輸出信號穩(wěn)定，以此來驅(qū)動大功率開關(guān)器件； 控制信號通過 PWM 控制器（單片機）對功率開關(guān)進行控制，使其滿足按要求進行速度調(diào)節(jié)的要求。 畢業(yè)設(shè)計論文 設(shè)計（論文）題目： 基于 PWM 專用集成芯片控制的直流電動機 系統(tǒng) 下 達 日 期： 20xx 年 月 日 開 始 日 期： 20xx 年 月 日 完 成 日 期： 20xx 年 月 日 指 導(dǎo) 教 師： 高文華 學(xué) 生 專 業(yè)： 電氣自動化 班 級： 自動化 1207 班 學(xué) 生 姓 名： 王飛 教 研室主任： 王永康