雙閉環(huán)可逆直流脈寬pwm調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(編輯修改稿)
2025-07-26 22:03 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 衡方程求一個周期內(nèi)的平均值，即可導(dǎo)出機械特性方程式，電樞兩端在一個周期內(nèi)的電壓都是，平均電流用表示，平均轉(zhuǎn)速，而電樞電感壓降的平均值在穩(wěn)態(tài)時應(yīng)為零。于是其平均值方程可以寫成 （15）則機械特性方程式 （16）二、電路設(shè)計H橋式可逆直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)主電路的如圖21所示。PWM逆變器的直流電源由交流電網(wǎng)經(jīng)不控的二極管整流器產(chǎn)生，并采用大電容濾波，以獲得恒定的直流電壓。由于直流電源靠二極管整流器供電，不可能回饋電能，電動機制動時只好對濾波電容充電，這時電容器兩端電壓升高稱作“泵升電壓”。為了限制泵升電壓，用鎮(zhèn)流電阻Rz消耗掉這些能量，在泵升電壓達到允許值時接通VTz。圖21 H橋式直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)主電路四單元IGBT模塊型號：20MT120UF 主要參數(shù)如下：=1200V =16A =100 此電路用于產(chǎn)生177。15V電壓作為轉(zhuǎn)速給定電壓以及基準電壓，如圖22所示：圖22 給定基準電源電路 雙閉環(huán)調(diào)節(jié)器電路設(shè)計為了實現(xiàn)閉環(huán)控制，必須對被控量進行采樣，然后與給定值比較，決定調(diào)節(jié)器的輸出，反饋的關(guān)鍵是對被控量進行采樣與測量。 電流調(diào)節(jié)器由于電流檢測中常常含有交流分量，為使其不影響調(diào)節(jié)器的輸入，需加低通濾波。此濾波環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)可用一階慣性環(huán)節(jié)表示，由初始條件知濾波時間常數(shù)，以濾平電流檢測信號為準。為了平衡反饋信號的延遲，在給定通道上加入同樣的給定濾波環(huán)節(jié)，使二者在時間上配合恰當。圖23 含給定濾波與反饋濾波的PI型電流調(diào)節(jié)器 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)速反饋電路如圖24所示，由測速發(fā)電機得到的轉(zhuǎn)速反饋電壓含有換向紋波，因此也需要濾波，由初始條件知濾波時間常數(shù)。根據(jù)和電流環(huán)一樣的原理，在轉(zhuǎn)速給定通道上也加入相同時間常數(shù)的給定濾波環(huán)節(jié)。圖24 含給定濾波與反饋濾波的PI型電轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 信號產(chǎn)生電路本設(shè)計采用集成脈寬調(diào)制器SG3524作為脈沖信號發(fā)生的核心元件。根據(jù)主電路中IGBT的開關(guān)頻率，選擇適當?shù)?、值即可確定振蕩頻率。電路中的PWM信號由集成芯片SG3524產(chǎn)生，SG3524采用是定頻PWM電路,DIP16型封裝。由SG3524構(gòu)成的基本電路如圖25所示，由15腳輸入+15V電壓，用于產(chǎn)生+5V基準電壓。在7引腳之間接入外部阻容元件構(gòu)成PI調(diào)節(jié)器，可提高穩(wěn)態(tài)精度。113引腳通過電阻與+15V電壓源相連，供內(nèi)部晶體管工作，由電流調(diào)節(jié)器輸出的控制電壓作為2引腳輸入，通過其電壓大小調(diào)節(jié)113引腳的輸出脈沖寬度，實現(xiàn)脈寬調(diào)制變換器的功能實現(xiàn)。圖25 SG3524管腳圖圖26 SG3524引腳接線圖圖27 SG3524內(nèi)部框圖主要參數(shù)：輸入電壓Uimax：40V 輸出電流：500mA 好散功率：1W IGBT基極驅(qū)動電路原理工作原理如圖28所示圖28 EXB841內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖EXB841 系列驅(qū)動器的各引腳功能如下：腳1 ：連接用于反向偏置電源的濾波電容器；腳2 ：電源（ ＋ 20V ）；腳3 ：驅(qū)動輸出；腳4 ：用于連接外部電容器，以防止過流保護電路誤動作（大多數(shù)場合不需要該電容器）；腳5 ：過流保護輸出；腳6 ：集電極電壓監(jiān)視；腳7 、8 ：不接；腳9 ：電源；腳10 、11 ：不接；腳14 、15 ：驅(qū)動信號輸入（，＋）； 基于EXB841驅(qū)動電路設(shè)計驅(qū)動電路中V5起保護作用，避免EXB841的6腳承受過電壓，通過VD1檢測是否過電流，接V
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