【正文】 從我做設計的每個階段，從選題到查閱資料，論文的提綱確定，中期論文的修改，仿真出現(xiàn)的電路問題，畫電路圖中元器件的選擇，后期論文的審核及格式調(diào)整等環(huán)節(jié)都給與了我悉心的指導上的學習，同時還給了我思想上的照顧，我也很高興能與同學們分享彼此的智慧與才華，也很感謝指導老師細心地指導與幫助，在此謹向老師 致以誠摯的謝意和崇高的敬意。大 三 了，馬上就要面對社會開始工作，理論的學習我們或許已經(jīng)掌握的很好，但實際的工作能力就是有待提高的了，通過本次設計以便積累一些經(jīng)驗對我們來說肯定是很有利的。 圖 14 霍爾電流傳感器 4 相關數(shù)據(jù)計算 整流二極管的反向擊穿電壓 URM 應滿足 : URM 2 U2 其額定工作電流應滿足： IfImax IP+ 4 IP 5 VIOUT 3 VCC 1 GND 2 U1 ACS758LCB150 C7 1nF C8 1nF L1 20 對于 +15v 到 15v 直流電源，二極管的耐壓值： URM 2 x15v= IfImax C 選擇 C=Ict/△Uf 式中：△ Uf穩(wěn)壓器輸入端紋波電壓的峰值 t電容 C 放電時間 Ic電容 C 放電電流 （ 1） 根據(jù)設計要求： 穩(wěn)態(tài)無靜差 ,超調(diào)量 5%i?? ，因此可用 PI 型電流調(diào)節(jié)器其傳遞函數(shù)為： ( 1)() iiACRiKsWs s?? ?? 電磁時間常數(shù) 0 .0 6 0 .0 41 .5l LTsR? ? ?。當通過用作電流感測通路之主要銅傳導通路（從端子 4 到端子 5）的電流不斷上升時，器件的輸出具有正斜率 (VCC/2) 。 如果工作機械的負載增大，使電動機轉(zhuǎn)速下載，則則測速發(fā)電機輸出電壓 Uf 減小，與給定電壓 Ug 比較的偏差電壓（△ U=UgUf）增大，經(jīng)放大后的觸發(fā)控制電壓 Uk 增大，從而使可用硅整流裝置輸出電壓 Ud 增大，增大的 Ud 加在電動機電樞兩端，則電動機的轉(zhuǎn)速 n將提高，從而使電動機轉(zhuǎn)速補償。把比例運算電路和積分電路組合起來就構(gòu)成了比例積分調(diào)節(jié)器，如圖 11 所示。這兩段導通過程之間的交替有兩種情況，一種是在 VD1 和 VD2 同時導通之前 VD6 和 VD1 是關斷的，交流側(cè)向直流側(cè)的充放電電流 id是連續(xù)的。該邏輯處理器的最大和最小時間可有用戶設定。） 采用 UAA4002 進行基極驅(qū)動 驅(qū)動芯片 UAA4002 特點 介紹 1） 可為用戶脈沖形成部分與被驅(qū)動的電力晶體管只間提供理想的匹配。 采用光電耦合器進行隔離 光電耦合器之所以在傳輸信號的同時能有效地擬制尖脈沖和各種雜訊干擾，使通道上的信號雜訊比大為提高，主要有以下幾方面的原因： （ 1） 光電耦合器的輸入阻抗很小，只有幾百歐姆，而干擾源的阻抗較大，通常為 12 105106 歐姆。偏差放大器的正、負相輸入端和輸出端均引出芯片， 4腳 5腳間接反饋電抗，通過配置不同的輸出回路阻抗和反饋回路阻抗，可以構(gòu)成不同的放大器。此線路的原理是將一個直流電壓信號與三角波電壓疊成后，形成脈寬調(diào)制方波，在經(jīng)橋式功放電路輸出 PWM 電壓。 GTR 是一種雙極性大功率高反壓晶體管，它 大多用作功率開關使用 ,而且 GTR 是一種具有自關斷能力的全控型電力半導體器件，這一特性可以使各類變流電路的控制更加方便和靈活，線路結(jié)構(gòu)大為簡化。 Us/T=αUs （ 11） 式中， ton 為開關每次接通的時間， T 為開關通斷的工作周期，（即開關接通時間 ton 和關斷時間 toff之和）， α為占空比， α= ton/T。電機的電樞繞組作成三相，轉(zhuǎn)子由永磁材料制成，與轉(zhuǎn)子軸相連的位置傳感器采用霍爾傳感器。 PWM 方式是在大功率開關晶體管的基極上，加上脈沖寬度可調(diào)的方波電壓，控制開關管的導通時間 t，改變占空比，達到控制目的。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)速還則是采用了測速電機進行檢測，能達到比較理想的檢測效果。圖 1 是直流 PWM 系統(tǒng)原理框圖。 4） 若是與快速響應的電機配合，則系統(tǒng)頻帶寬，動態(tài)響應快，動態(tài)抗干擾能力強。 PWM 具有很強的抗噪性，且有節(jié)約空間、比較經(jīng)濟等特點。而且由于勵磁線圈電感較大，動態(tài)響應較差。 只要按照一定的規(guī)律改變通 、斷電的時間，即可使電機的速度達到并保持以穩(wěn)定值。所以常用的控制方法是改變電樞端電壓調(diào)速的電樞電壓控制法。 調(diào)速范圍 D=10。 畢業(yè)設計論文 設計（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 教 師： 高文華 學 生 專 業(yè)： 電氣自動化 班 級： 自動化 1207 班 學 生 姓 名： 王飛 教 研室主任： 王永康 電氣工程 學院 畢業(yè)論文 陜西工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）任務書 一、 設計（論文）內(nèi)容及要求： （一）設計（論文）內(nèi)容 本設計采用 PWM 控制技術，利用斬波原理改變脈沖寬度，改變直流電動機兩端的直流平均電壓的大小，來實現(xiàn)對直流電動機的速度控制。 穩(wěn)態(tài)指標：無靜差。調(diào)節(jié)電阻 R 即可改變端電壓，達到調(diào)速目的。最近幾年來，隨著微電子技術和計算機技術的發(fā)展及單片機的廣泛應用，使調(diào)速裝置向集成化、小型化和智能化方向發(fā)展。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。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。 5） 功率開關器件工作在開關狀態(tài)，通道損耗小，當開關頻率適中時，開關損耗也不大，因而裝置效率高。這是一個雙閉環(huán)系統(tǒng)，有電流環(huán)和速度環(huán)。 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。圖 1 是直流 PWM 系統(tǒng)原理框圖。 3600 范圍內(nèi)，兩兩相差 1200 安裝，共安裝三個。 由式（ 11）可見，改變開關接通時間 ton 和開關周期 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。 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 設矩形波的周期為 T，正向脈沖寬度為 1t ，并設 λ =1t /T 為占空比。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。 SG1731 具有關斷控制功能。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。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)。此外，在電力晶體管導通過程中，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)束導通為止，這樣就 免了任何可導致晶體管重新開通的可能。介于二者之間的臨界狀態(tài)是， VD6 和 VD1 同時導通的階段與 VD1 和 VD2 同時導通恰好銜接起來。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)。 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。該傳導通路的內(nèi)電阻通常是 100 181。 電源電壓的抗擾性能： 0 .0 4 1 0 .8 10 .0 0 3