直流電動(dòng)機(jī)pwm控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-資料下載頁(yè)
2025-08-18 00:35本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】端的直流平均電壓的大小，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電動(dòng)機(jī)的速度控制。1．PWM控制器為核心。設(shè)計(jì)建立直流電動(dòng)機(jī)PWM控制系統(tǒng)，力求實(shí)用、簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)。進(jìn)行速度調(diào)節(jié)的要求。電機(jī)控制專(zhuān)用集成電路譚建成主編機(jī)械工業(yè)出版社。電氣傳動(dòng)的脈寬調(diào)制控制技術(shù)吳守箴主編機(jī)械工業(yè)出版社。電力電子技術(shù)王兆安黃俊主編機(jī)械工業(yè)出版社。電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)陳伯時(shí)主編機(jī)械工業(yè)出版社。自動(dòng)控制原理與系統(tǒng)孔凡才主編機(jī)械工業(yè)出版社。速等特點(diǎn)而在冶金、機(jī)械制造、輕工等工業(yè)部門(mén)中得到廣泛應(yīng)用。向器結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的限制;而且由于勵(lì)磁線(xiàn)圈電感較大，動(dòng)態(tài)響應(yīng)較差。壓，達(dá)到調(diào)速目的。確保了系統(tǒng)可靠運(yùn)行。2調(diào)速系統(tǒng)起動(dòng)過(guò)程的電流和轉(zhuǎn)速波形·······························11
【正文】 主要參數(shù)：電源電壓： 20V 最大輸出功率： 47mA 最高工作頻率： 10kHz 6 鋸齒波信號(hào)發(fā)生電路 鋸齒波信號(hào)發(fā)生器 SG 的輸出信號(hào) Us與控制信號(hào) *CU 在 PWM 轉(zhuǎn)換器（ SG3524）中進(jìn) 行比較， PWM 輸出幅度恒定、寬度變化的方波脈沖序列，即 PWM 波。 SG電路可有 UJT 或者 PUT構(gòu)成。 UJT 鋸齒波信號(hào)發(fā)生器基本電路如圖 210 所示 圖 210 鋸齒波信號(hào)發(fā)生電路 15 7 轉(zhuǎn)速及電流檢測(cè)電路 （ 1） 轉(zhuǎn)速檢測(cè)電路 轉(zhuǎn)速檢測(cè)電路如圖 211 所示。與電動(dòng)機(jī)同軸安裝一臺(tái)測(cè)速發(fā)電機(jī)，從而引出與被調(diào)量轉(zhuǎn)速成正比的負(fù)反饋電壓 nU ，與給定電壓 *nU 相比較后，得到轉(zhuǎn)速偏差電壓 nU? 輸送給轉(zhuǎn)速 調(diào)節(jié)器。測(cè)速發(fā)電機(jī)的輸出電壓不僅表示轉(zhuǎn)速的大小，還包含轉(zhuǎn)速的方向，測(cè)速電路如圖 15 所示，通過(guò)調(diào)節(jié)電位器即可改變轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)。 圖 211 轉(zhuǎn)速檢測(cè)電路 （ 2） 電流檢測(cè)電路 通過(guò)霍爾傳感器測(cè)量電流的 電流檢測(cè)電路 原理如圖 212所示 。 圖 212 閉環(huán)霍爾電流傳感器的工作原理 霍爾電流傳感器的結(jié)構(gòu)如圖 13所示。用一環(huán)形導(dǎo)磁材料 作成磁芯，套在被測(cè)電流流過(guò)的導(dǎo)線(xiàn)上，將導(dǎo)線(xiàn)中電流感生的磁場(chǎng)聚集起來(lái)，在磁芯上開(kāi)一氣隙，內(nèi)置一個(gè)霍爾線(xiàn)性器件，器件通電后，便可由它的霍爾輸出電壓得到導(dǎo)線(xiàn)中流通的電流。 閉環(huán)霍爾電流傳感器主要有以下特點(diǎn)： 1）可以同時(shí)測(cè)量任意波形電流，如：直流、交流、脈沖電流； 16 2）副邊測(cè)量電流與原邊被測(cè)電流之間完全電氣隔離，絕緣電壓一般為 2kV～12kV； 3）電流測(cè)量范圍寬，可測(cè)量額定 1mA～ 50kA電流； 4）跟蹤速度 di/dt50A/μs ； 5）線(xiàn)性度優(yōu)于 ％ IN； 6）響應(yīng)時(shí)間 1μs ； 7）頻率響應(yīng) 0～ 100kHz。 第三章、 參數(shù)整定 (1)CT,RT， RD 的 選取 SG1525 集成控制器可輸出 0． 1～ 400kHz 的脈沖頻率 ，對(duì)應(yīng) CT= 0． 001～ F， RT=2 ～ 150k? 取值 。一般對(duì)于 BJT和 GTo 器件可取 f=1kHz 以下，IGBT 器件取 f= 10kHz 左右 。 f與 CT,RT， RD 的關(guān)系用下式確定 f=l／ (t1+ t2 )=1／ (0． 67R1CTR1+ ) 例如 f= lkHz， T= 0． 001s，取 定 t1= 0． 02s， t2=0． 16s，可算得Ce= min/r 時(shí)的 RT 與 RD 分別為 RT = t1／ 0． 67Ct— ／ 0． 67 0． 01 1061 = 134k? RD= t2／ 1． 3CT= 0． 0001／ 1． 3 0． 01 610? =7． 7k? t2 一般應(yīng)取遠(yuǎn)小于 t1 的值 ,否則影響脈沖占空比 (t1／ (t1 + t2))和斬 波效率 。此處的占空比最大值為 0． 0009／ (0． 0001+0． 0009)=。 (2)R2 和 RP1 的選取 VREF(16 腳 )輸出的最大電流為 50mA， 一 般在 40mA 以下取值 。若取定IREF=1～ 5mA 變化 ， RP1 設(shè)為零值時(shí)可算得 R2 為 R2= VREF／ IREF=5． 1V／ 5mA=lk? RP1 設(shè)置為最大值時(shí) 可算 得 RP1+ R2= VREF／ IREF= 5． 1V／ lmA =? RP1 = 4． 1k? (3)其它引腳器件的確定 17 R5 電阻的選取要用調(diào)試方法確定，一般選取一個(gè)可調(diào)電位器 Rw 和一個(gè)固定的 R串聯(lián)組成 Rs=Rw+R 的結(jié)構(gòu)。當(dāng) Rw調(diào)為零時(shí)， R 的大小要足以限制功率驅(qū)動(dòng)電路的輸入電流不超過(guò)允許值 。例如 ，功率驅(qū)動(dòng)電路要求 Vo1 +Vo2=3V．驅(qū)動(dòng)輸入電流最大允許值為 50mA，忽略圖 2中 Tt 或 T2 導(dǎo)通壓降最小值 (sat)，可算得 R5? 電阻應(yīng)為 R5? =(Vcc1Vo)／ Io= (1 5— 3)V／ 50mA = 0． 24k? . 可選取 R5? =300? ,略大于計(jì)算值的電阻。由于 R5? 上有較大的電流，還要注意其瓦 數(shù) 的選擇 此處可選 PR5? ≥ (Vcc1Vo)／ Io = 。 18 第四章、 電路圖總體設(shè)計(jì) 19 結(jié)束語(yǔ) 本畢業(yè)設(shè)計(jì)為 PWM 直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)，是以控制電路為核心，采用恒頻脈寬調(diào)制控制方案，由 以及兩個(gè)脈沖變壓器構(gòu)成了 PWM 信號(hào)的產(chǎn)生和驅(qū)動(dòng)。其中 SG3524 產(chǎn)生的脈寬調(diào)制信號(hào)作為 IGBT 的驅(qū)動(dòng)信號(hào)， 主電路中采用兩個(gè) IGBT 構(gòu)成的 半橋型結(jié)構(gòu)，可看成一個(gè)降壓變換器和一個(gè)升壓變換器電路的組合；使其實(shí)現(xiàn)無(wú)靜差的轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制。 本閉環(huán)控制的 PWM直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)用于教學(xué)實(shí)驗(yàn)和制作實(shí)驗(yàn)掛件，在教學(xué)和研究領(lǐng)域發(fā)揮作用，方便同學(xué)及老師研究，提高安全性和效益性。 通 過(guò)本次設(shè)計(jì)，使我們能夠沖分的把握理論語(yǔ) 實(shí)踐的相結(jié)合。用我們所學(xué)過(guò)的 理論知識(shí)同構(gòu)通過(guò)完成本設(shè)計(jì)充分發(fā)揮出來(lái)。在本設(shè)計(jì)中我們不但要運(yùn)用電機(jī)理論知識(shí)，還要充分運(yùn)用單片機(jī) .電路 .電力電子 .交流調(diào)速等方面的知識(shí)，使我們所學(xué)過(guò)的知識(shí)進(jìn)行綜合的應(yīng)用。增強(qiáng)我們對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行綜合的應(yīng)用及綜合應(yīng)用能力，從而達(dá)到學(xué)至所用的目的，使我們明白把所學(xué)的知識(shí)能充分應(yīng)用，那才是真正的學(xué)會(huì)了。學(xué)了不會(huì)用等于白學(xué)，因而我們必須時(shí)刻注意把我們所學(xué)的知識(shí)充分應(yīng)用。不管事現(xiàn)在還是將來(lái)走上社會(huì)，都將是非常重要的。我們?cè)趯W(xué)校所學(xué)的理論知識(shí)都將是位我 們以后走向社會(huì)作最備。只有我們能夠充分的實(shí)現(xiàn)學(xué)至所用的目的，我想不管事我們自己還是教會(huì)我們知識(shí)的老師都將是非常欣慰。 20 參考文獻(xiàn) 1. 電機(jī)控制專(zhuān)用集成電路 譚建成主編 機(jī)械工業(yè)出版社 2. 電氣傳動(dòng)的脈寬調(diào)制控制技術(shù) 吳守箴主編 機(jī)械工業(yè)出版社 3. 電力電子技術(shù) 王兆安 黃俊主編 機(jī)械工業(yè)出版社 4. 電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng) 陳伯時(shí)主編 機(jī)械工業(yè)出版社 5. 自動(dòng)控制原理與系統(tǒng) 孔凡才主編 機(jī)械工業(yè)出版社 6. 單片機(jī)原理與應(yīng)用 王津主編 重慶大學(xué)出版社
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