【正文】 機(jī)械工業(yè)出版社，28 教師評(píng)語與成績 指導(dǎo)教師評(píng)語： 指導(dǎo)教師簽名： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績： 29畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）表現(xiàn)成績： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯：1. 答辯組成員簽名： 2. 答 辯 日 期： 年 月 日3．答 辯 評(píng) 語：4． 答 辯 成 績： 30畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）總成績：。 27參 考 文 獻(xiàn)[1] 黃俊，王兆安. 電力電子技術(shù)（第 4 版）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2022[2] ：清華大學(xué)出版社，1995[3] 張立，：科學(xué)出版社,1992 [4] ：國防工業(yè)出版社，1995 （來源于Inter ）[5] ：機(jī)械工業(yè)出版社，1996[6] （第三版）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2022[7] ：機(jī)械工業(yè)出版社，1995 （來源于Inter ）[8]陳伯時(shí) 。通過親身體驗(yàn)做課程設(shè)計(jì)的目的，在于通過理論與實(shí)際的結(jié)合，進(jìn)一步提高我們觀察、分析和解決問題的實(shí)際工作能力。本系統(tǒng)采用了脈寬調(diào)制器 SG1525 來完成，它解決了 PWM電路的集成化問題，在實(shí)例中就可用此芯片來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的調(diào)速。由于 R 上有較大的電流，還要注意其瓦數(shù)的? ?選擇 此處可選 PR ≥(Vcc1Vo)／Io = 。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允許值 。 (2)R2和 RP1 的選取 25VREF(16 腳 )輸出的最大電流為 50mA， 一般在 40mA 以下取值 。min/r 時(shí)的 RT 與 RD分別為 RT = t1／0．67Ct—／0．67 0．01 = 134k6?RD= t2／1．3CT= 0．0001／1．30．01 =7．7k10? 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 。一般對(duì)于 BJT 和 GTo 器件可取 f=1kHz 以下，IGBT 器件取 f= ?10kHz 左右 。 24圖 12 基極驅(qū)動(dòng)電路 3．相關(guān)數(shù)據(jù)分析該系統(tǒng)調(diào)速精度與調(diào)速范圍要求不高。 調(diào)試圖 2 中的 R5，可改變 Vo1 +Vo2脈沖的幅值 ，以適應(yīng)輸入光電耦合電路的參 敬定額要求 。R1 限制 BJT 導(dǎo)通基流的大小。因 BJT 發(fā)極與電感 L 相連，電容 C 還有效隔斷驅(qū)動(dòng)路和 L 強(qiáng)電電路的直流電聯(lián)系。BJT 發(fā)射極連于電容 C 的聯(lián)交點(diǎn) B，可獲得直流懸浮零電位 VB (VCC—Vc)=0．( Vc=2Vcc )。Vo1 +Vo2為邏輯低電平時(shí)，T4 晶體管止．集電極輸出高電平至 T3基極，穩(wěn)壓管 W 與T3均導(dǎo)通 ，使集電極為低電平。 本系統(tǒng)采用 BJT 功率晶體管的驅(qū)動(dòng)電路。 基極驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)采用的功率驅(qū)動(dòng)電路取決于主開關(guān)管 V 的器件類別。設(shè) VV4 先同時(shí)導(dǎo)通 T1 秒后同時(shí)關(guān)斷，間隔一定時(shí)間之后，再使 VV3 同時(shí)導(dǎo)通 T2 秒后同時(shí)關(guān)斷，如此反復(fù)，則電動(dòng)機(jī)電樞端電壓波形如圖 11（b）所示。為了避免這種情況發(fā)生，根據(jù)功率轉(zhuǎn)換電路的工作要求，設(shè)置了大功率晶體管的導(dǎo)通次序，即脈沖分配電路，使大；功率晶體管能按照指定的順序?qū)ā?脈沖分配電路在可逆 PWM 變換器中，上、下兩個(gè)晶體管經(jīng)常交替工作，如圖 10 所示。Vo1 +Vo2和 U。系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)過程分析如 下 ：圖 10 SG1525 各點(diǎn)波形與 PWM 斬波調(diào)壓波形調(diào)節(jié)電位器 RP1 使誤差放大器輸出一固定的 V電壓．在 V+的谷點(diǎn)和 V與 V+交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的區(qū)間內(nèi)有固定的 Vo1 +Vo2脈沖(11 和 14 腳并接獲 Vo1 +Vo2)輸出到功率驅(qū)動(dòng)電路，主開關(guān)管 V 以某固定脈寬斬波輸出 Ua，濾波輸由 RP1 調(diào)節(jié)確定的直流電壓 Va 值到直流電機(jī)，電機(jī)保持其穩(wěn)定轉(zhuǎn)速運(yùn)行。經(jīng) PWM 鎖存器輸出到“或”一“或非”門 C 輸入端的脈沖最小寬度與 CP 同寬。 V+ 與 V的交點(diǎn)比較功能由 C 比較器(圖 2)完成，當(dāng) V+≥V時(shí)，C 比較器輸出的 PWM 渡形由邏輯低電平變?yōu)楦唠娖剑籚+≤V時(shí)(V+下降沿交點(diǎn))，C 比較器輸出 PWM 波由邏輯高電平變?yōu)榈碗娖剑瑸楸ＷC PWM 波寬不致于太窄，用 PWM 鎖存器鎖存高電平值，并在 CP脈沖下跳時(shí)對(duì)鎖存器清零。調(diào)節(jié) Rp1 使 V等于 V+的谷點(diǎn)電壓時(shí) ，Vo1 和 Vo2的脈寬縮減為零，Vo1= Vo2=0；調(diào)節(jié) RP1 使 V等于 V+的蜂點(diǎn)21電壓時(shí) ，Vo1 和 Vo2的脈寬達(dá)到最大值。 Vo1和 Vo2脈沖的后沿下跳時(shí)刻由鋸齒渡 V+ 的上升沿區(qū)間和 V 一電壓的交點(diǎn)確定，當(dāng) V +上升到 V+≥V的臨界對(duì)應(yīng)時(shí)刻時(shí)，Vo1 或 Vo2脈沖由邏輯高電平跳變?yōu)檫壿嫷碗娖?。CP 實(shí)際是由雙門限比較器將鋸齒波電壓整形后的。CP 脈沖出現(xiàn)的時(shí)刻與鋸齒波峰點(diǎn)對(duì)齊， CP 后沿下跳時(shí)刻與谷點(diǎn)對(duì)齊，這樣可保證 CP 與鋸齒渡的同步同頻率變化。為保證 V01 和 V02 不同時(shí)出現(xiàn)邏輯高電壓 (每間隔一個(gè)鋸齒波出現(xiàn)一次)，Vo1 和 Vo2的頻率設(shè)置為鋸齒波電壓頻率的二分之一。 系統(tǒng)波形與控制方式分析 系統(tǒng)控制器輸出的控制脈沖電壓 V01 和 V02 (11 和 14 腳)的上跳時(shí)間，由一個(gè)鋸齒波電壓 V+的谷點(diǎn)時(shí)刻確定。2?T 另外，故障信號(hào)使，導(dǎo)通提供 8 引腳㈩腳 C3 電容的放電路徑 ，C3 放電到零電壓為軟啟動(dòng)作好準(zhǔn)備。即使 P1 =P2=0，T1 和 T2 晶體管截止 ； = =1， 和P121?T導(dǎo)通。外部故障信號(hào)使 Va 穩(wěn)壓管導(dǎo)通時(shí)，穩(wěn)壓管導(dǎo)通電流在 R6 兩端產(chǎn)生邏輯高電壓 ，此邏輯高電20壓使 T3 管基極上升為邏輯高電壓。這種軟啟動(dòng)方式 ，使系統(tǒng)主回路電機(jī)及開關(guān)器件避免承受過大的沖擊渲涌電流。參見圖 8 和圖 9。同時(shí)對(duì) V01 和 V02 產(chǎn)生影響 ，其結(jié)果是使 V01 和 V02脈沖由窄緩慢變寬。A 電流源緩慢充電。欠電壓消失后，欠電壓鎖定功能使 A 恢復(fù)低電壓正常值，A 的低電壓使管恢復(fù)截止。PWM 高電壓經(jīng) PWM 鎖存器輸出到 D 端線仍為恒定的邏輯高壓 ，C3 電容重 新充 電之 前， D 端線 的高 電壓不會(huì)發(fā)生變化。 欠電壓使 A 端線高電壓傳遞到 T3 晶體管基極，T3 導(dǎo)通為 8 引腳外接電容 C3，提供放電的路徑。出現(xiàn)欠電壓時(shí) ，欠電壓鎖定功能使圖 7 中 A 端 線 由低 電 壓 上 升 為 邏 輯 高 電壓 ．經(jīng) “或 ”一“或 非”門輸出轉(zhuǎn)化為 P1= P2== ； = =1；P1 和 P2 的邏輯低電壓使輸出驅(qū)動(dòng)晶體管 T1DCBA??1P12和 T2 截止，P1 和 P2 的邏輯高電壓使晶體管 T 和 T 的集電極對(duì)地導(dǎo)通。低于 7V 或嚴(yán)重欠電壓時(shí)，VREF 的精度 值(5．1V177。VCC1 是標(biāo)準(zhǔn)三端集成穩(wěn)壓 器的輸入 電壓。這就要求提供此電壓的基準(zhǔn)電源 VREF 有較高精度。它的作用是實(shí)現(xiàn)電壓、脈寬的轉(zhuǎn)換（V/M），即形成 PWM 信號(hào)。系統(tǒng)的調(diào)速范圍寬。結(jié)束語：在應(yīng)用實(shí)例中，PWM 對(duì)調(diào)速系統(tǒng)來說，有如下優(yōu)點(diǎn):系統(tǒng)的響應(yīng)速度和穩(wěn)定精度等指標(biāo)比較好。經(jīng)微分電路微分，產(chǎn)生的微分脈沖去觸發(fā)時(shí)基電路 LM555，形成占空比為 2:1 的方波，方波頻率約為 200Hzo此方波頻率計(jì)算公式為:f= n * p/ 60 式中，Y1 為電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速 r/min, f 為位置傳感器輸出信號(hào)的頻率、P 為電機(jī)的極對(duì)數(shù)。它解決了 PWM 電路的集成化問題，在實(shí)例中用此芯片來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的調(diào)速。PWM 波由具有輸出的 PWM 控制器產(chǎn)生。該控制電路包括恒頻波形發(fā)生器、脈寬調(diào)制器、脈沖分配電路等脈寬調(diào)速系統(tǒng)所特有的電路。速度調(diào)節(jié)器的輸出 Ui*作為電流調(diào)節(jié)器 ACR 的給定信號(hào)，與電流反饋信號(hào) Ui 比較后，偏差為△Un= Ui*Ui，送到電流調(diào)節(jié)器 ACR 的輸入端，電流調(diào)節(jié)器的輸出 Uct 送到觸發(fā)器，以控制可控整流器，整流器為電動(dòng)機(jī)提供直流電壓 Ud.。一旦故障消失，系統(tǒng)立即自動(dòng)恢復(fù)正常。16 圖 6 PI 調(diào)節(jié)器電路轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器是調(diào)速系統(tǒng)的主導(dǎo)調(diào)節(jié)器，它使轉(zhuǎn)速跟隨其給定電壓變化，穩(wěn)態(tài)時(shí)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速無靜差，對(duì)負(fù)載變化起抗擾作用，其輸出限幅值決定電機(jī)允許的最大電流。把比例運(yùn)算電路和積分電路