直流電動(dòng)機(jī)pwm控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)(存儲(chǔ)版)
【正文】 ）=（2/T1），并定義雙極性雙極式脈寬放大器的負(fù)載電壓系數(shù)為 ρ=/=2/T1即 =ρ可見(jiàn)，ρ可在1到+1之間變化。 該集成電路需要2組電源：一組正負(fù)Vs（接16和9腳），用于芯片的控制電路；另一組正負(fù)V0(接14腳和11腳)，用于橋式功放驅(qū)動(dòng)電路，此功放級(jí)電路可輸出正負(fù)100mA的電流，功放輸出為12腳和13腳。當(dāng)管腳15端接入低電平（與TTL點(diǎn)評(píng)兼容為方便微機(jī)控制）時(shí)，次低電平使輸出級(jí)中的晶體管迅速截止，是系統(tǒng)停止工作。（2） 光電耦合器的輸入回路與輸出回路之間沒(méi)有電氣聯(lián)系，也沒(méi)有公地，之間的分布電容極小，而絕緣電阻又很大，因此回路一邊的各種干擾雜訊都很難通過(guò)光電耦合器饋送到另一邊去，避免了共阻抗耦合的干擾信號(hào)的產(chǎn)生。2） 能把接收到的、以邏輯信號(hào)輸入的電力晶體管的導(dǎo)通信息轉(zhuǎn)變?yōu)榧拥诫娏w管上的基極電流，來(lái)保證晶體管運(yùn)行于臨界飽和的最佳狀態(tài)從而顯著減少了晶體管關(guān)斷過(guò)程中的存儲(chǔ)時(shí)間。 5） UAA4002的有些功能室可刪除的，用戶(hù)可根據(jù)實(shí)際情況需要取舍 UAA4002的工作原理簡(jiǎn)介及應(yīng)用接線圖 如圖8所示在UAA4002的內(nèi)部集成有自身工作電源電壓UCC檢測(cè)及U檢測(cè)的兩個(gè)單元、一個(gè)輸入接口邏輯、一個(gè)邏輯處理器、一個(gè)輸出脈沖最大導(dǎo)通時(shí)間ton(max)和一個(gè)輸出脈沖最小導(dǎo)通時(shí)間ton(min)設(shè)置單元、兩個(gè)用來(lái)進(jìn)行過(guò)電流或欠飽和飽和保護(hù)的比較器、一個(gè)正向輸出脈沖放大 與一個(gè)負(fù)向輸出脈沖放大網(wǎng)絡(luò)。 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)節(jié)電路 在雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)中設(shè)置了兩個(gè)調(diào)節(jié)器，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出當(dāng)作電流調(diào)節(jié)器的輸入，電流調(diào)節(jié)器的輸出控制晶閘管整流器的觸發(fā)裝置。圖11 PI調(diào)節(jié)器電路轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器是調(diào)速系統(tǒng)的主導(dǎo)調(diào)節(jié)器，它使轉(zhuǎn)速跟隨其給定電壓變化，穩(wěn)態(tài)時(shí)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速無(wú)靜差，對(duì)負(fù)載變化起抗擾作用，其輸出限幅值決定電機(jī)允許的最大電流。 圖13 測(cè)速發(fā)電機(jī)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(cè)提供經(jīng)濟(jì)實(shí)惠且精確的解決方案。該傳導(dǎo)通路的內(nèi)電阻通常是 100 181。 高可靠性的單片霍爾 IC 3電源電壓的抗擾性能：電流調(diào)節(jié)器超前時(shí)間常數(shù)：。參 考 文 獻(xiàn)[1] 黃俊，王兆安. 電力電子技術(shù)（第4版）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000[2] ：清華大學(xué)出版社，1995[3] 高文華，：機(jī)械工業(yè)出版社,[4] ：國(guó)防工業(yè)出版社，1995 （來(lái)源于Internet ）[5] ：機(jī)械工業(yè)出版社，1996[6] （第三版）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007[7] 吳守箴，：機(jī)械工業(yè)出版社，1995 （來(lái)源于Internet ）[8]陳伯時(shí) 。同時(shí)本篇論文也得到了多位同學(xué)的指導(dǎo)和熱情的幫助，感謝在整個(gè)設(shè)計(jì)期間和我密切合作的同學(xué)，和曾經(jīng)在各個(gè)方面給予幫助的合作伙伴們，我再一次真誠(chéng)地向幫過(guò)我的老師和同學(xué)至此感謝！最后，我衷心的祝福老師身體健康。這也對(duì)我今后的生活及工作上積累了一定的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，與實(shí)踐的寶貴財(cái)富，但也有很多缺點(diǎn)，由于理論水平有限，論文中的有些觀點(diǎn)以及制作的產(chǎn)品有一些疏漏與不足，歡迎專(zhuān)家糾正，并給予指導(dǎo)，在此本人至此感謝。通過(guò)親身體驗(yàn)做課程設(shè)計(jì)的目的，在于通過(guò)理論與實(shí)際的結(jié)合，進(jìn)一步提高我們觀察、分析和解決問(wèn)題的實(shí)際工作能力。其中1腳和3腳中間接入一個(gè)電容，2腳和3腳串聯(lián)電感電容接入電流反饋環(huán)節(jié)的輸入端，將反饋回來(lái)的電流信號(hào)經(jīng)轉(zhuǎn)化輸入進(jìn)行比較計(jì)算繼而輸入到給定信號(hào)端進(jìn)行調(diào)節(jié)，完成直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速。 120 通過(guò)過(guò)溫增益和偏置修正實(shí)現(xiàn)總輸出誤差減少 獨(dú)有的集成屏幕技術(shù)提供的對(duì)電流導(dǎo)體 dV/dt 信號(hào)和雜散電場(chǎng)的高耐受力，確保高端、高電壓應(yīng)用中的低輸出電壓紋波和低偏置漂移。 如圖13所示 利用直流測(cè)速發(fā)電機(jī)測(cè)量電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n，并將其轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電壓Uf，與給定電位器的輸出電壓Ug進(jìn)行比較，得到的偏差信號(hào)△U經(jīng)放大裝置放大后控制電動(dòng)機(jī)的工作電壓Ud,而電壓Uf即代表了系統(tǒng)所要求的轉(zhuǎn)速。把比例運(yùn)算電路和積分電路組合起來(lái)就構(gòu)成了比例積分調(diào)節(jié)器，如圖11所示。這兩段導(dǎo)通過(guò)程之間的交替有兩種情況，一種是在VD1和VD2同時(shí)導(dǎo)通之前VD6和VD1是關(guān)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(shí)間可有用戶(hù)設(shè)定。）驅(qū)動(dòng)芯片UAA4002特點(diǎn)介紹1） 可為用戶(hù)脈沖形成部分與被驅(qū)動(dòng)的電力晶體管只間提供理想的匹配。 光電耦合器之所以在傳輸信號(hào)的同時(shí)能有效地?cái)M制尖脈沖和各種雜訊干擾，使通道上的信號(hào)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105106歐姆。偏差放大器的正、負(fù)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(guò)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(gè)直流電壓信號(hào)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(kāi)關(guān)使用,而且 GTR是一種具有自關(guān)斷能力的全控型電力半導(dǎo)體器件，這一特性可以使各類(lèi)變流電路的控制更加方便和靈活，線路結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化。Us/T=αUs （11）式中，ton為開(kāi)關(guān)每次接通的時(shí)間，T為開(kāi)關(guān)通斷的工作周期，（即開(kāi)關(guān)接通時(shí)間ton和關(guān)斷時(shí)間toff之和），α為占空比，α= ton/T。電機(jī)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(kāi)關(guān)晶體管的基極上，加上脈沖寬度可調(diào)的方波電壓，控制開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間t，改變占空比，達(dá)到控制目的。檢測(cè)部分中，采用了霍爾片式電流檢測(cè)裝置對(duì)電流環(huán)進(jìn)行檢測(cè)，轉(zhuǎn)速還則是采用了測(cè)速電機(jī)進(jìn)行檢測(cè)，能達(dá)到比較理想的檢測(cè)效果。圖1是直流PWM系統(tǒng)原理框圖。4） 若是與快速響應(yīng)的電機(jī)配合，則系統(tǒng)頻帶寬，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，動(dòng)態(tài)抗干擾能力強(qiáng)。PWM 具有很強(qiáng)的抗噪性，且有節(jié)約空間、比較經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)。而且由于勵(lì)磁線圈電感較大，動(dòng)態(tài)響應(yīng)較差。只要按照一定的規(guī)律改變通、斷電的時(shí)間，即可使電機(jī)的速度達(dá)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。min/r時(shí)間常數(shù)：Tl=,Tm=。（二）要求1．PWM控制器（或單片機(jī)）為核心。動(dòng)態(tài)指標(biāo)：電流超調(diào)量不大于5%；轉(zhuǎn)速超調(diào)量不大于10%。隨著電力電子技術(shù)的進(jìn)步，發(fā)展了許多新的電樞電壓控制方法，其中PWM(脈寬調(diào)制)是常用的一種調(diào)速方法。為使整個(gè)系統(tǒng)能正常安全地運(yùn)行, 過(guò)流、過(guò)載、過(guò)壓、欠壓保護(hù)電
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