pwm直流調(diào)速-主電路(編輯修改稿)
2025-07-19 22:57 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的輸出作為電流調(diào)節(jié)器的給定則又要求其輸出電壓信號(hào)為正, 最后轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的給定選擇了負(fù)極性的可調(diào)電壓,。ASR和ACR均采用PI調(diào)節(jié)器，利用電流負(fù)反饋與速度調(diào)節(jié)器輸出限幅環(huán)節(jié)的作用,使系統(tǒng)能夠快速起制動(dòng),突加負(fù)載動(dòng)態(tài)速降小,具有較好的加速特性。 主電路的組成本實(shí)驗(yàn)電路中主電路部分由直流電源、兩個(gè)IGBT管組成，可看成降壓型變換器和升壓型變換器的串聯(lián)組合，下面結(jié)合H型橋式可逆直流PWM調(diào)速電路圖來(lái)對(duì)降壓、升壓斬波電路進(jìn)行介紹。1. 降壓斬波電路與電機(jī)的電動(dòng)狀態(tài)、T3關(guān)斷（），并使T2截止、T1周期性地通斷，在T1導(dǎo)通的Ton時(shí)間內(nèi)，vAB=vPN＞0,iAB＞0。 在T1截止的Toff時(shí)間內(nèi)，由于電感電流不能突變，iAB經(jīng)D2續(xù)流，vAB=0，A、B兩端電壓的平均值VAB=Ton VPN/(Ton+Toff)=αVPN,α為占空比。、D2構(gòu)成了一個(gè)降壓斬波電路，iAB＞0，vAB＞0，電機(jī)工作在正向電動(dòng)狀態(tài)。2. 升壓斬波電路與電機(jī)的制動(dòng)狀態(tài)、T2周期性地通斷，在T2導(dǎo)通的Ton時(shí)間內(nèi)，vAB= 0, iAB＜0。在T2截止的Toff時(shí)間內(nèi)，由于電感電流不能突變，電流iAB經(jīng)D1續(xù)流，vAB=vPN，A、B兩端電壓的平均值VAB= ToffVPN/(Ton+Toff)=（1－α）VPN,可見(jiàn)當(dāng)T1截止時(shí)由TD1構(gòu)成了一個(gè)升壓斬波電路，vAB＞0, iAB＜0，電機(jī)工作在正向制動(dòng)狀態(tài)，將電能回送給直流電源。 半橋變換電路3. 半橋電路與電機(jī)的電動(dòng)和制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)由上述分析可知，若T2截止、T1通斷轉(zhuǎn)換時(shí)由TD2構(gòu)成了降壓斬波電路，電機(jī)工作在正向電動(dòng)狀態(tài)；若T1截止、T2通斷轉(zhuǎn)換時(shí)由TD1構(gòu)成了升壓斬波電路，電機(jī)工作在正向制動(dòng)狀態(tài)。、T1斷開(kāi)則類似地，當(dāng)T4截止時(shí)，由TD4構(gòu)成了降壓斬波電路，電機(jī)工作在反向電動(dòng)狀態(tài)；當(dāng)T3截止時(shí)，由TD3構(gòu)成了升壓斬波電路，電機(jī)工作在反向制動(dòng)狀態(tài)。4．電機(jī)可逆運(yùn)行的實(shí)現(xiàn)由以上對(duì)可逆H橋電路的分析可知，電機(jī)的正反轉(zhuǎn)是通過(guò)兩個(gè)半橋電路即兩套升/降壓斬波電路交替工作來(lái)實(shí)現(xiàn)的，（正轉(zhuǎn)時(shí)由TT2組成的半橋電路工作，反轉(zhuǎn)時(shí)由TT4組成的半橋電路工作）。因此設(shè)計(jì)出一種半橋型可逆PWM調(diào)速電路，即用一套升/降壓斬波電路通過(guò)一個(gè)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的切換既可用于電機(jī)的正轉(zhuǎn)也可用于電機(jī)的反轉(zhuǎn),它與H橋電路相比節(jié)省了兩個(gè)開(kāi)關(guān)器件，而且大大簡(jiǎn)化了電路，當(dāng)A接COM, B接N時(shí)，電機(jī)正轉(zhuǎn)（工作在Ⅰ、Ⅱ象限），當(dāng)A接N，B接COM時(shí)，電機(jī)反轉(zhuǎn)（工作在Ⅲ、Ⅳ象限）。 轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)連接圖 參數(shù)設(shè)計(jì)（1）IGBT參數(shù)IGBT（InsulatedGateBipolorTransistor）絕緣柵極雙極晶體管。這種器件具有MOS門(mén)極的高速開(kāi)關(guān)性能和雙極動(dòng)作的高耐壓、大電流容量的兩種特點(diǎn)。其開(kāi)關(guān)速度可達(dá)1mS，額定電流密度100A/cm2，電壓驅(qū)動(dòng)，自身?yè)p耗小。其符號(hào)和波形圖如圖26所示。設(shè)計(jì)中選的IGBT管的型號(hào)是IRGPC50U,它的參數(shù)如下：管子類型：NMOS場(chǎng)效應(yīng)管、極限電壓Vm：600V、極限電流Im：27A、耗散功率P：200W、額定電壓U：220V、額定電流I： IGBT信號(hào)及波形圖(2)緩沖電路參數(shù)H橋電路中采用了緩沖電路，由電阻和電容組成。IGBT的緩沖電路功能側(cè)重于開(kāi)關(guān)過(guò)程中過(guò)電壓的吸收與抑制，這是由于IGBT的工作頻率可以高達(dá)3050kHz；因此很小的電路電感就可能引起頗大的di/dtLc，從而產(chǎn)生過(guò)電壓，危及IGBT的安全。逆變器中IGBT開(kāi)通時(shí)出現(xiàn)尖峰電流，其原因是由于在剛導(dǎo)通的IGBT負(fù)載電流上疊加了橋臂中互補(bǔ)管上反并聯(lián)的續(xù)流二極管的反向恢復(fù)電流，所以在此二極管恢復(fù)阻斷前，剛導(dǎo)通的IGBT上形成逆變橋臂的瞬時(shí)貫穿短路，使ic出現(xiàn)尖峰，為此需要串入抑流電感，即串聯(lián)緩沖電路，或放大IGBT的容量。緩沖電路參數(shù)：經(jīng)實(shí)驗(yàn)得出緩沖電路電阻R=10KΩ；電容C=。(3)泵升電路參數(shù)泵升電路由一個(gè)電容量大的電解電容、一個(gè)電阻和一個(gè)VT組成。泵升電路中電解電容選取C=2000μF；電壓U=450V；VT選取IRGPC50U型號(hào)的IGBT管；電阻選取R=20Ω。第4章 調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)ASR,ACR 電流調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)因?yàn)棣膇%≥5%且TL/T∑I=10。所以按典Ⅰ系統(tǒng)設(shè)計(jì),選PI調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)為： 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器時(shí)，可把已設(shè)計(jì)好的電流環(huán)看作是轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的一個(gè)環(huán)節(jié)。為此，需求出它的等效傳遞函數(shù)： 近似條件: 轉(zhuǎn)速反饋調(diào)節(jié)器、電流反饋調(diào)節(jié)器的整定其傳遞函數(shù)為把電機(jī)、220V直流電源接入系統(tǒng)，系統(tǒng)接成開(kāi)環(huán)。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。加大負(fù)載，調(diào)節(jié)電流反饋調(diào)節(jié)器，使電流反饋調(diào)節(jié)器3端輸出的電壓為+4V。 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)圖第5章 觸發(fā)電路設(shè)計(jì) 集成脈寬調(diào)制控制器SG3525是控制電路的核心，它采用恒頻脈寬調(diào)制控制方案，適合于各種開(kāi)關(guān)電源、斬波器的控制。本實(shí)驗(yàn)電路中用SG3525 產(chǎn)生的脈寬調(diào)制信號(hào)作為IGBT 的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。 系統(tǒng)原理圖其中：G：給定器；DZS：零速封鎖器；ASR：速度調(diào)節(jié)器；ACR電流調(diào)節(jié)器：GT：觸發(fā)裝置；FBS：速度變換器；FA：過(guò)流保護(hù)器；FBC：電流變換；AP1：I組脈沖放大器；SG3525介紹：SG3525脈寬調(diào)制型控制器是美國(guó)通用電氣公司的產(chǎn)品，作為SG3524的改進(jìn)型，更適合于運(yùn)用MOS管作為開(kāi)關(guān)器件的DC/DC變換器，它是采用雙級(jí)型工藝制作的新型模擬數(shù)字混合集成電路，性能優(yōu)異，所需外圍器件較少。它的主要特點(diǎn)是:輸出級(jí)采用推挽輸出，雙通道輸出，占空比050%,灌拉電流峰值可達(dá)500mA?？芍苯域?qū)動(dòng)功率MOS管，工作頻率高達(dá)400KHz，具有欠壓鎖定、過(guò)壓保護(hù)和軟啟動(dòng)等功能。該電路由基準(zhǔn)電壓源、震蕩器、誤差放大器、PWM比較器與鎖存器、分相器、欠壓鎖定輸出驅(qū)動(dòng)級(jí)，軟啟動(dòng)及關(guān)斷電路等組成，可正常工作的溫度范圍是0700C。 V士1%，工作電壓范圍很寬，為8V到35V.第6章 保護(hù)電路 PWM電路中的保護(hù)電路主電路中的熔斷器負(fù)責(zé)過(guò)流保護(hù)，整流電路中采用晶閘管交流過(guò)壓保護(hù)電路作為整流電路中的保護(hù)電路，H橋電路中采用了緩沖電路，由電阻和電容組成。緩沖電路參數(shù)：緩沖電路電阻R=10K ；電容 。
公司管理相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1