西南交大電力電子與電力傳動(dòng)實(shí)訓(xùn)報(bào)告-免費(fèi)閱讀
【正文】 什么是奮斗？奮斗就是每天很難，可一年一年卻越來越容易。PI控制目前在工業(yè)中運(yùn)用最多，本次實(shí)訓(xùn)盡管只用了單閉環(huán)控制，但使我學(xué)習(xí)了PI在控制電路中的作用。第二，通過比較閉環(huán)實(shí)驗(yàn)一，我們可以看到，當(dāng)增加負(fù)載時(shí)，PWM占空比略有減小。3）緩慢調(diào)節(jié)調(diào)壓器，用萬用表觀測U1第13腳反饋電壓值和12腳給定電壓值，通過調(diào)節(jié)電位器RP1的電阻值，改變給定電壓值大小，當(dāng)給定與反饋電壓值相近，即電壓閉環(huán)控制實(shí)現(xiàn)。2）面板圖59 PWM控制實(shí)驗(yàn)箱面板 實(shí)驗(yàn)過程 開環(huán)實(shí)驗(yàn)1）主電路接線正確的情況下，將PWM控制箱跳線器JUP2和JUP4接通時(shí)，誤差放大器工作在電壓跟隨狀態(tài)。當(dāng)原邊輸入電流10mA時(shí)，次邊輸出25mA?；蛴糜贏C/AC電路中輸出LC濾波的濾波電容。 采用模塊 PESX02 三相逆變橋1）功能在門極控制信號(hào)作用下，將直流電壓變?yōu)榻涣麟妷?。主電路、控制、電源、傳感器等模塊都采用獨(dú)立的模塊結(jié)構(gòu)，且模塊完全開放，開發(fā)可根據(jù)自己需要，象積木一樣搭建自己的系統(tǒng)。 開環(huán)與閉環(huán)對(duì)比通過對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行開環(huán)和閉環(huán)的控制，我們可以知道，在開環(huán)時(shí)，%，%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于開環(huán)，證明閉環(huán)情況下，輸出電壓波動(dòng)更小，輸出更精確。*=，符合設(shè)計(jì)要求。圖42 輸入電壓為408V，圖43 輸入電壓為408V，圖44 輸入電壓為408V， CE間電壓圖45 輸入電壓為408V，、次邊電壓 2）輸入電壓為408V，預(yù)期的輸出電壓平均值為94V。PSIM全稱Power Simulation。當(dāng)故障封存的RS觸發(fā)器輸出高電平時(shí)，Q2導(dǎo)通將PWM控制器的軟起動(dòng)端接為低電平，封鎖PWM輸出。放大電電流信號(hào)和由R52和R51分壓后的電壓基準(zhǔn)進(jìn)行比較，當(dāng)電流放大信號(hào)大于基準(zhǔn)電壓時(shí)，運(yùn)放U2D輸出+，控制故障開關(guān)輸出為低電平。圖310 輸入電壓保護(hù)單元輸入電壓保護(hù)單元的電壓檢測和比較器的原理可以參見輸出電壓保護(hù)單元的說明，只是在此用的比較器沒有設(shè)滯環(huán)。當(dāng)輸出電壓低時(shí)，6腳電位較5腳高，U2B輸出為負(fù)飽和（電源電壓15V時(shí)，正負(fù)飽和的+）,當(dāng)輸出電壓增大時(shí)，6腳電位下降，當(dāng)?shù)陀?腳時(shí)，U2B輸出正飽和。電路分電壓檢測、電壓比輸和故障信號(hào)輸出三個(gè)部分組成。由電源控制端對(duì)電源進(jìn)行控制起動(dòng)時(shí)，沒有軟起動(dòng)過程，因此控制板中沒有用電源控制控制電源起停，直接用一個(gè)電阻R22接地。此控制板的電壓、電壓保護(hù)信號(hào)都是在軟起動(dòng)端進(jìn)行保護(hù)的。SG3525的這些結(jié)構(gòu)和功能可滿足多種DC/DC變換器用途（半橋、全橋、正激、反激、斬波控制），應(yīng)用非常廣泛。下降斜率可計(jì)算為：可見下降速度上升速度的10倍。這樣既能限制指令上升速度，減小上升時(shí)的電流沖擊，又能保證減速時(shí)的安全?？刂瓢宄霈F(xiàn)短路或過載時(shí)，保險(xiǎn)斷開，保護(hù)電源。10% 額定輸入電流：16A 次邊輸出電壓1：DC110V(次邊并聯(lián)) 次邊輸出電流1：32A(次邊并聯(lián)) 次邊輸出電壓2：DC220V(次邊串聯(lián)) 次邊輸出電流2：16A(次邊串聯(lián))輸出濾波電感： 輸出濾波電容： 560uF項(xiàng)目控制電路設(shè)計(jì) 控制電路設(shè)計(jì)基本原理給定電壓PI控制器限幅器PWM電路驅(qū)動(dòng)電路主電路電壓傳感器輸出電壓圖31 控制電路基本原理 控制系統(tǒng)為電壓單閉環(huán)控制。工作狀態(tài)3：開關(guān)S2導(dǎo)通時(shí)，二極管D2處于通態(tài)，電感電流流經(jīng)變壓器繞組2’、二極管D2和濾波電容C及負(fù)載R，電感電流增長。電容兩端輸出電壓。在建模的基礎(chǔ)上在PSIM軟件中搭建模塊進(jìn)行了開、閉環(huán)仿真，開環(huán)仿真占空比變化，輸出電壓平均值變化，通過改變占空比能線性調(diào)節(jié)輸出電壓；閉環(huán)仿真下，輸入電壓變化時(shí)，半橋開關(guān)電源能恒定輸出給定電壓值，PWM占空比有變化，負(fù)載變化時(shí)，能輸出給定電壓值。它的效率可達(dá)85％以上，穩(wěn)壓范圍寬，除此之外，還具有穩(wěn)壓精度高、不使用電源變壓器等特點(diǎn)，是一種較理想的穩(wěn)壓電源。 指標(biāo) 電壓 輸入電壓：DC408V，電壓波動(dòng)177。電流連續(xù)時(shí)工作過程：工作狀態(tài)1：開關(guān)S1導(dǎo)通時(shí)，二極管D1處于通態(tài)，電感電流流經(jīng)變壓器繞組二極管D1和濾波電容C及負(fù)載R，電感電流增長。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)有設(shè)備，選用的型號(hào)如下：型號(hào)：DSEI 2101 V_RRM ：1200V I_FAVM ：291A Trr：40ns普通三相整流橋：型號(hào)：MDS10012V_RRM ：1200VI_D ：100A輸入橋臂電容：輸入電壓為650V，橋臂電容對(duì)稱，每個(gè)電容需承受650/2=325V的電壓。圖32 控制電路原理圖 工作原理電源指示和保護(hù)單元圖33 電源指示和保護(hù)單元原理圖電源指示和保護(hù)單元的原理如圖33所示。外部給定可以用一個(gè)電位器接上JK1上調(diào)節(jié)。只要給定不變，輸出一直不變。PWM控制器：PWM控制器采用的是常用SG3525， 是PWM控制器的典型代表。脈沖死區(qū)時(shí)間大約為：軟啟動(dòng)：軟起動(dòng)端外接一個(gè)電容器C12，電源通電起動(dòng)時(shí)，內(nèi)部一個(gè)恒流源給電容充電，控制輸出脈沖慢慢由窄變寬。1%的低溫漂精密電壓源，可向外提供50mA電流。兩個(gè)PWM輸出極還各串有一個(gè)二極管， 這樣兩個(gè)輸出極可以分別驅(qū)動(dòng)IGBT驅(qū)動(dòng)器，也可以直接并聯(lián)驅(qū)動(dòng)一個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)器（斬波器時(shí)用一個(gè)驅(qū)動(dòng)器）。對(duì)運(yùn)放進(jìn)行保護(hù)。R42用于限制LED的電流。限流控制：放大后的電流信號(hào)經(jīng)過電位器POT1分壓，經(jīng)過穩(wěn)壓管和電阻R45控制Q3開通和關(guān)斷。圖312 故障封鎖單元原理圖RS觸發(fā)器：輸出過流信號(hào)、輸出過壓信號(hào)及從驅(qū)動(dòng)板來的IGBT短路信號(hào)（都是低電平）經(jīng)過U5A和U5B加在由U5C和U5D組成的RS觸發(fā)器的置一端，使RS觸發(fā)器輸出為高電平開通故障開關(guān)Q2。跳線設(shè)置如下：單閉環(huán)控制：斷開跳線器JUP4，合上JUP2和JUP3可實(shí)現(xiàn)電流環(huán)控制；斷開跳線器 PU2，合上JPU1和JPU4可實(shí)現(xiàn)電壓環(huán)控制；雙閉環(huán)控制：斷開跳線器JUP4和JPU2，合上JUP1和JUP3 可實(shí)現(xiàn)電壓/速度與電流環(huán)的雙閉環(huán)控制。 主電路和控制電路模型圖41 仿真模型仿真參數(shù)：主電路部分：輸入直流電壓：408V輸入支撐電容：3uF濾波電感： 濾波電感： 560uF負(fù)載電阻： 控制電路部分：輸入R（x）=Kp=Ki=100 系統(tǒng)仿真 開環(huán)仿真1）輸入電壓為408V，預(yù)期得到的輸出電壓為105V。*=，符合設(shè)計(jì)條件。優(yōu)于5%，恒壓精度非常好！負(fù)載變化時(shí)，能輸出給定電壓值，說明閉環(huán)系統(tǒng)性能良好，能穩(wěn)
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