【正文】 測定直流電動機的各項電氣參數(shù)和時間常數(shù)，并應用經(jīng)典控制理論的工程設(shè)計方法設(shè)計轉(zhuǎn)速和電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)。FA限制主電路瞬時電流，過流時封鎖DLD單元輸出；電流反饋調(diào)節(jié)單元CFR；速度反饋調(diào)節(jié)SFR。 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)環(huán)選用典型Ⅱ型系統(tǒng)的原因：1) 系統(tǒng)在負載擾動作用下，動態(tài)速降要小。再把給定濾波和反饋濾波兩個環(huán)節(jié)等效地移到環(huán)內(nèi)。由以上分析可知，雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的靜特性在負載電流時表現(xiàn)為轉(zhuǎn)速無靜差，這時ASR起主要調(diào)節(jié)作用。只有軟啟動電容充電至其上的電壓使引腳8處于高電平時，SG3525才開始工作。 PWM控制直流調(diào)速系統(tǒng)控制電路設(shè)計 PWM信號發(fā)生器PWM信號發(fā)生器以集成可調(diào)脈寬調(diào)制器SG3525為核心構(gòu)成，他把產(chǎn)生的電壓信號送給H橋中的四個IGBT。因為雙極式可逆PWM變換器電動機電樞兩端的平均電壓為 在時，和為負，VT1和VT4截止；和為正，在電樞電感釋放儲能的作用下，電樞電流經(jīng)二極管VD2和VD3續(xù)流，在VD2和VD3上的正向壓降使VT2和VT3的ce極承受反壓而不能導通，電樞電流沿回路2流通，電動機仍處于電動狀態(tài)。 變頻調(diào)速很快為廣大電動機用戶所接受，成為了一種最受歡迎的調(diào)速方法，在一些中小容量的動態(tài)高性能系統(tǒng)中更是已經(jīng)完全取代了其他調(diào)速方式。首先描述了變頻器的發(fā)展歷程，提出了PWM調(diào)速方法的優(yōu)勢，指出了未來PWM調(diào)速方法的發(fā)展前景，點出了研究PWM調(diào)速方法的意義。如果可以與快速響應的電動機配合，則系統(tǒng)頻帶寬，動態(tài)響應快，動態(tài)抗擾能力強。實現(xiàn)電動機制可逆運行，由正、負驅(qū)動電壓的脈沖寬窄而定?？梢圆捎糜煞至麟娮鑂和開關(guān)元件（電力電子器件）VT組成的泵升電壓限制電路，如圖14所示。 SG3525的軟啟動接入端（引腳8）上通常接一個5 的軟啟動電容。把轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR的輸出作為電流調(diào)節(jié)器ACR的輸入，用電流調(diào)節(jié)器的輸出去控制晶管整流的觸發(fā)器。 這表明， 段靜特性從理想空載狀態(tài)（）一直延續(xù)到電流最大值，而一般都大于電動機的額定電流。這些關(guān)系反映了PI調(diào)節(jié)器不同于P調(diào)節(jié)器的特點：比例調(diào)節(jié)器的輸出量總是正比于輸入量，而PI調(diào)節(jié)器的穩(wěn)態(tài)輸出量與輸入量無關(guān)，而是由其后面環(huán)節(jié)的需要所決定，后面需要PI調(diào)節(jié)提供多大的輸出量，它就能提供多少，但這要在調(diào)節(jié)器不飽和的情況下。實際系統(tǒng)中的電磁時間常數(shù)TL一般遠小于機電時間常數(shù)Tm，因而電流的調(diào)節(jié)過程往往比轉(zhuǎn)速的變化過程快得多，也就是說，比反電動勢E的變化快得多。把給定濾波和反饋濾波環(huán)節(jié)等效地移到環(huán)內(nèi)，同時將給定信號改為U*n(s)/α；再把時間常數(shù)為Ton和2T∑i的兩個小慣性環(huán)節(jié)合并起來，近似成一個時間常數(shù)為T∑n的慣性環(huán)節(jié)，且T∑n=Ton+2T∑I,，則轉(zhuǎn)速環(huán)結(jié)構(gòu)圖為圖111(b）。 DLD邏輯延時單元，對PWM控制信號進行延時和整形。把正給定接入脈寬發(fā)生單元，調(diào)節(jié)給定，使轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在1600rpm，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速反饋調(diào)節(jié)器中的RP1，使3端輸出的電壓為4V。縱觀整個設(shè)計，經(jīng)典部分是已學過的知識，通過畢業(yè)設(shè)計深入理解了工程設(shè)計方法，擴展了知識面，各門課程綜合應用，收益頗多，使我對直流調(diào)速系統(tǒng)的控制有了更深的認識。這樣就形成了轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。參數(shù)計算：按所用運算放大器取=20K 電流反饋系數(shù)：=轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)：=從這個觀點出發(fā),應該把電流環(huán)校正成典Ⅰ系統(tǒng)。因此，在雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，由電網(wǎng)電壓擾動所引起的動態(tài)速度變化要比在單態(tài)環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中小得多。 當電動機的負載電流上升時，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出也將上升，當上升到某一數(shù)值（）時，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器輸出達到限幅值，轉(zhuǎn)速環(huán)失出調(diào)節(jié)作用，呈開環(huán)狀態(tài)，轉(zhuǎn)速的變化對系統(tǒng)不再產(chǎn)生影響。為了獲得良好的靜、動態(tài)性能，雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的兩個調(diào)節(jié)器通常都采用PI調(diào)節(jié)器。反之亦然。圖16SG3525芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)它采用恒頻脈寬調(diào)制控制方案，其內(nèi)部包含有精密基準源、鋸齒波振蕩器、誤差放大器、比較器、分頻器和保護電路等。本次設(shè)計以H型PWM直流控制器為主要研究對象。關(guān)鍵詞：直流調(diào)速 ；雙閉環(huán) ；PWM ；SG3525 ；直流電機引言：目前，隨著大功率電力電子器件的迅速發(fā)展，交流變頻調(diào)速技術(shù)已日臻成熟并日漸成為實際應用的主流，但這并不意味著傳統(tǒng)的直流調(diào)速技術(shù)已經(jīng)完全退出了實際應用的舞臺。3）電壓極性的變化，使得電樞回路電流的變化存在兩種情況如圖12所示有關(guān)參量的波形示于圖12（b）。 圖13 H橋主電路 圖14當脈寬調(diào)速系統(tǒng)的電動機轉(zhuǎn)速由高變低時（減速或者停車），儲存在電動機和負載轉(zhuǎn)動部分的動能將變成電能，并通過PWM變換器回饋給直流電源。SG3525還增加了同步功能，可以工作在主從模式，也可以與外部系統(tǒng)時鐘信號同步，為設(shè)計提供了極大的靈活性。 此外，SG3525還具有以下功能，即無論因為什么原因造成PWM脈沖中止，輸出都將被中止，直到下一個時鐘信號到來，PWM瑣存器才被復位。當調(diào)節(jié)器飽和時，輸出為恒值，輸入量的變化不再影響輸出，除非輸入信號反向使調(diào)節(jié)器所在的閉環(huán)成為開環(huán)。④在轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)過程中，使電流跟隨其給定電壓變化。為了讓調(diào)節(jié)器零點對消掉控制對象的大時間常數(shù)極點，選擇=TL