雙閉環(huán)可逆直流脈寬pwm調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)-文庫吧資料
2025-07-05 21:02本頁面
【正文】 給定濾波環(huán)節(jié)。 相當(dāng)于一般負(fù)載的情況，1id脈動(dòng)電流的方向始終為正； 相當(dāng)于輕載情況，電流可在正負(fù)方向之間脈動(dòng)，2id但平均值仍為正，等于負(fù)載電流。雙極性控制的橋式可逆 PWM變換器有電流一定連續(xù)、可使電動(dòng)機(jī)在四象限運(yùn)行、電動(dòng)機(jī)停止時(shí)有微振電流可消除靜摩擦死區(qū)、低速平穩(wěn)性好等優(yōu)點(diǎn)?？赡?PWM 變換器主電路有多種形式，最常用的是橋式（亦稱 H 形）電路，如圖 7 為橋式可逆 PWM 變換器。如圖 6 為雙閉環(huán)直流 PWM 調(diào)速系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖。系統(tǒng)的特點(diǎn)：雙閉環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)脈沖觸發(fā)、轉(zhuǎn)速給定和檢測(cè)。所以本文選擇方案二作為設(shè)計(jì)的最終方案。因此，對(duì)于靜特性來說，只有轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器飽和與不飽和兩種情況。當(dāng)調(diào)節(jié)器不飽和時(shí)，PI作用使輸入偏差電壓在穩(wěn)態(tài)時(shí)總是為零。一般存在兩種狀況：飽和——輸出達(dá)到限幅值；不飽和——輸出未達(dá)到限幅值。 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的靜特性分析由于采用了脈寬調(diào)制，電流波形都是連續(xù)的，因而機(jī)械特性關(guān)系式比較簡(jiǎn)單，電壓平衡方程如下 .dsiURiLEt??(0)ont?? dsiit()ontT按電壓平衡方程求一個(gè)周期內(nèi)的平均值，即可導(dǎo)出機(jī)械特性方程式，電樞兩端在一個(gè)周期內(nèi)的電壓都是 ，平均電流用 表示，平均轉(zhuǎn)速 ，dsU??dI/enEC?而電樞電感壓降 的平均值在穩(wěn)態(tài)時(shí)應(yīng)為零。3）電動(dòng)機(jī)停止時(shí)有微震電流，能消除靜摩擦死區(qū)。雙極式控制的橋式可逆 PWM 變換器有以下優(yōu)點(diǎn)：1）電流一定連續(xù)。這個(gè)交變電流的平均值等于零，不產(chǎn)生平均轉(zhuǎn)矩，徒然增大電動(dòng)機(jī)的損耗這是雙極式控制的缺點(diǎn)。當(dāng) 時(shí)， 為正，電動(dòng)?~?12???機(jī)正轉(zhuǎn)；當(dāng) 時(shí)， 為負(fù)，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)；當(dāng) 時(shí)， ，電動(dòng)機(jī)停止。當(dāng)正脈沖較寬時(shí)， ，則 的平均值為正，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，當(dāng)正onTt?ABU脈沖較窄時(shí)，則反轉(zhuǎn)；如果正負(fù)脈沖相等， ，平均輸出電壓為零，則電2onTt?動(dòng)機(jī)停止。 在一個(gè)周期內(nèi)正負(fù)相間，這是雙極式 PWM 變換器的特征，ABsU??AB其電壓、電流波形如圖 2 所示。在一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)，當(dāng) 時(shí)，1423ggUU??0ont??晶體管 、 飽和導(dǎo)通而 、 截止，這時(shí) 。MGMOTOR DCVT1VT2VD1VD2VT3VT4VD3VD4Ug1Ug2Ug3Ug4Us圖 2 橋式可逆 PWM 變換器電路雙極式控制可逆 PWM 變換器的四個(gè)驅(qū)動(dòng)電壓波形如圖 3 所示。橋式可逆 PWM 變換器電路如圖 2 所示。在啟動(dòng)過程的主要階段，只有電流負(fù)反饋，沒有轉(zhuǎn)速負(fù)反饋，不讓電流負(fù)反饋發(fā)揮主要作用，既能控制轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速無靜差調(diào)節(jié)，又能控制電流使系統(tǒng)在充分利用電機(jī)過載能力的條件下獲得最佳過渡過程，很好的滿足了生產(chǎn)需求。βR1/Ce166?？傮w方案簡(jiǎn)化圖如圖 1 所示。、設(shè)計(jì)任務(wù)（1）總體方案的確定；（2）主電路原理及波形分析、元件選擇、參數(shù)計(jì)算；（3）系統(tǒng)原理圖、穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖、動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖；（4）電流環(huán)、轉(zhuǎn)速環(huán)的參數(shù)的設(shè)計(jì)；（5）根據(jù)電流環(huán)、轉(zhuǎn)速環(huán)的參數(shù)構(gòu)建仿真模型；（6）進(jìn)行 MATLAB 仿真；課程設(shè)計(jì)技術(shù)報(bào)告、方案確定 方案選定直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖 1 所示，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器與電流調(diào)節(jié)器串極聯(lián)結(jié)，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出作為電流調(diào)節(jié)器的輸入，再用電流調(diào)節(jié)器的輸出去控制PWM 裝置。 動(dòng)態(tài)指標(biāo)， %5??i（5）、空載起動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)轉(zhuǎn)速超調(diào)量 15%n??（6）、給定電壓最大值為177。（2）、電樞回路總電阻 R=2Ω,調(diào)速系統(tǒng)的最小負(fù)載電流 =1A。勵(lì)磁電壓 110V，勵(lì)磁電流 。、技術(shù)數(shù)據(jù)（1）、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的參數(shù)：電樞電阻 Ra= ，電樞回路總電感?L=，額定電流 =6A，額定電壓 =110V。電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告PWM 控制雙閉環(huán)可逆直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué) 院： 信息工程學(xué)院 學(xué) 號(hào)：
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