基于pwm控制直流調速系統(tǒng)設計正文(參考版)
2025-06-30 18:35本頁面
【正文】 同時，在本次設計中不僅使我們深入了解了很多關于PWM控制技術和直流調速系統(tǒng)的知識，同時也提高了我們的實際動手能力，再次對關心幫助我們的老師同學給予衷心的感謝。參考文獻1 DJDK1型電力電子技術及電機控制試驗裝置實驗指導書2 夏得砛，．第2版．機械工業(yè)出版社，20073 陳伯時．電力拖動自動控制系統(tǒng)．第2版．機械工業(yè)出版社，20034 王兆安，黃俊．電力電子技術．第4版．機械工業(yè)出版社，20075 楊興姚．電動機調速的原理及系統(tǒng)．北京水利電力出版社，20036 劉軍．孟祥忠．電力拖動自動控制系統(tǒng)．機械工業(yè)出版社，20077 王華強. 直流電機調速系統(tǒng)的工程設計方法的探討. 荊門職業(yè)技術學院學報. 20028 吳守箴，[M] .機械工業(yè)出版社，19959 William , . Modern Control Theory．NewJersey：PrenticeHall，10 Leonhard of Electrical ，11 Kuo Control , 12 工控相關網(wǎng)站致 謝在此次設計中，指導教師王淑玉老師給了我很大的幫助，給予了很多的寶貴指導意見，才能使我的設計得以順利完成，在此我向王淑玉老師表示衷心的感謝?？v觀整個設計，經(jīng)典部分是已學過的知識，通過畢業(yè)設計深入理解了工程設計方法，擴展了知識面，各門課程綜合應用，收益頗多，使我對直流調速系統(tǒng)的控制有了更深的認識。以SG3525為核心實現(xiàn)PWM脈寬調速，形成無靜差的轉速電流雙閉環(huán)控制。結束語 “PWM雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)” 的設計 ，是在DJDK－1型電力電子技術及電機控制實驗裝置上進行的。把正給定接入脈寬發(fā)生單元，調節(jié)給定，使轉速穩(wěn)定在1600rpm，調節(jié)轉速反饋調節(jié)器中的RP1，使3端輸出的電壓為4V。觀測同一組橋臂（2或者4）之間的死區(qū)。把給定加到另一路進行同樣的操作。③零速度封鎖器（DZS）觀測首先把零速封鎖器的輸入懸空，開關S1撥至“封鎖”狀態(tài)，輸出接速度或者電流調節(jié)器的零速封鎖端6，無論調節(jié)器的輸入如何調節(jié)，輸出7始終為零。 系統(tǒng)單元調試 基本調速①速度調節(jié)器(ASR)和電流調節(jié)器(ACR)的調零把調節(jié)器的輸入端3全部接地，5之間接50K電阻，調節(jié)電位器RP3，使7端輸出絕對值小于1mv。這樣就形成了轉速、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)。為了實現(xiàn)轉速和電流兩種負反饋分別起作用,在系統(tǒng)中設置了兩個調節(jié)器,分別調節(jié)轉速和電流,再用電流調節(jié)器的輸出去控制PWM變換器的觸發(fā)裝置。DZS 為零速封鎖器，其輸出控制 ASR 和 ACR，當調速系統(tǒng)給定電壓為零時確保電動機轉速為零，避免運算放大器因零點漂移造成電動機不能停車。 DLD邏輯延時單元，對PWM控制信號進行延時和整形。GD的作用是形成四組隔離的PWM驅動脈沖；PWM為功率放大電路，直接給電動機M供電。SG3525 是一種專用脈寬調制器控制電路，通過改變外接電阻和電容的數(shù)值，可以產生不同頻率的方波信號。的PWM波，用于控制兩組臂。min/r = 電樞回路總電阻R=20 = —轉速控制器的積分時間常數(shù) 一般選h=5根據(jù)公式 經(jīng)計算得出= ； 轉速控制器電阻電容值取50K如圖112所示，為轉速調節(jié)器的結構圖。參數(shù)計算：按所用運算放大器取=20K 電流反饋系數(shù)：=轉速反饋系數(shù)：=2) ST飽和時，速度環(huán)退飽和超調量不大。 τn—轉速調節(jié)器的超前時間常數(shù)。把給定濾波和反饋濾波環(huán)節(jié)等效地移到環(huán)內，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,，則轉速環(huán)結構圖為圖111(b）。圖110電流調節(jié)器的結構圖 速度調節(jié)器設計在設計轉速調節(jié)器時，可把已設計好的電流環(huán)看作是轉速調節(jié)系統(tǒng)中的一個環(huán)節(jié)。—電流調節(jié)器的超前時間常數(shù)。本設計因為 δi% ≥5%且TL/T∑I =10。一般情況下,當控制對象的兩個時間常數(shù)之比TL/T∑I ≥10時,典Ⅰ系統(tǒng)的抗擾恢復時間還是可以接受的。從這個觀點出發(fā),應該把電流環(huán)校正成典Ⅰ系統(tǒng)。最后，Ts和Toi一般比Tl小的多，可以當作小慣性環(huán)節(jié)處理，看作一個慣性環(huán)節(jié)，取T∑i=Ts+Toi。這樣，在設計電流環(huán)時，可以暫不考慮反電動勢變化的動態(tài)作用，而將電動勢反饋作用斷開，從而得到忽略電動勢影響的電流環(huán)近似結構圖。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，因而電流的調節(jié)過程往往比轉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。 電流調節(jié)器的設計設計電流環(huán)首先遇到的問題是反電動勢產生的交叉反饋作用。③當電動機過載甚至堵轉時，限制電樞電流的最大值，起到快速的安全保護作用。（2）電流調節(jié)器的作用:①對電網(wǎng)電壓擾動起及時抗擾作用。②對負載擾動起抗擾作用。因此，在雙閉環(huán)調速系統(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)調速系統(tǒng)中小得多。這些關系反映了PI調節(jié)器不同于P調節(jié)器的特點：比例調節(jié)器的輸出量總是正比于輸入量，而PI調節(jié)器的穩(wěn)態(tài)輸出量與輸入量無關，而是由其后面環(huán)節(jié)的需要所決定，后面需要PI調節(jié)提供多大的輸出量，它就能提供多少，但這要在調節(jié)器不飽和的情況下。綜合以上分析結果可以看出，雙閉環(huán)調速系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)工作中，當兩個調節(jié)器都不飽和時，系統(tǒng)變量之間存在如下關系： 當負載電流達到之后，ASR飽和，ACR起主要調節(jié)作用，系統(tǒng)表現(xiàn)為電流無靜差，得到過電流的自動保護。這時的靜特性為圖35中的AB段，呈現(xiàn)很陡的下垂特性。穩(wěn)態(tài)時 當電動機的負載電流上升時，轉速調節(jié)器的輸出也將上升，當上升到某一數(shù)值（）時，轉速調節(jié)器輸出達到限幅值，轉速環(huán)失出調節(jié)作用，呈開環(huán)狀態(tài)，轉速的變化對系統(tǒng)不再產生影響。圖18 雙閉環(huán)調速系統(tǒng)的靜特性（2）轉速調節(jié)器飽和： 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。從而得到圖18靜特性的段。 在正常負載情況下，轉速調節(jié)器不飽和，電流調節(jié)器也不飽和，穩(wěn)態(tài)時，依靠調節(jié)器的調節(jié)作用，它們的輸入偏差電壓都是零。（1）轉速調節(jié)器不飽和：
公司管理相關推薦
鄂ICP備17016276號-1