【正文】 以實(shí)現(xiàn)更為精確的比例、微分、積分控制規(guī)律,于是就有可能將各種各樣的控制系統(tǒng)簡化和近似成少數(shù)典型的低階系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。現(xiàn)代的電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)都是由慣性很小的晶閘管、電力晶體管或其他電力電子器件以及集成電路調(diào)節(jié)器等組成的。而后一次技術(shù)更新是設(shè)計(jì)思想和理論概念上的一個(gè)飛躍和質(zhì)變，電氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和性能亦隨之改觀。后一次技術(shù)更新主要是把現(xiàn)代控制理論和計(jì)算機(jī)技術(shù)用于電氣工程，控制器由模擬式進(jìn)入了數(shù)字式。32PWM控制直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)前 言在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)革命過程中，電氣自動(dòng)化在20世紀(jì)的后四十年曾進(jìn)行了兩次重大的技術(shù)更新。30參考文獻(xiàn)28 閉環(huán)機(jī)械特性測試28 實(shí)驗(yàn)結(jié)果27 轉(zhuǎn)速反饋調(diào)節(jié)器、電流反饋調(diào)節(jié)器的整定27 基本調(diào)試26 系統(tǒng)工作原理22 速度調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)18. 1 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)系統(tǒng)的組成18 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)設(shè)計(jì)15 SG3525引腳各端子功能15 PWM信號發(fā)生器13 參數(shù)設(shè)計(jì)6 PWM變換器介紹4 采用轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)的理由2 選擇PWM控制調(diào)速系統(tǒng)的理由2 設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)要求1第1章 直流調(diào)速系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)s double closed loop current velocity modulation system. DC motor is used very generally because its speedmodulation effect is very good and its speedmodulation is easily to be realized. PWM theory is used most generally among the speedmodulation ways. The text will introduce the HPWM way mostly. We will try to do modulation to the DC motor with SG3525. The importance of the text is the parts which are posed the system. Another importance is the principles of working about every parts.Key word: DC speed regulation ；Doubleloop ；PWM ；SG3525；DC moter； 目 錄 摘要s today, the electric motor in the industry and agriculture production, the people daily life is playing the very vital role. The direct current machine is the most mon one kind of electrical machinery, obtains the widespread application in various domains. The research direct current machine39。在此基礎(chǔ)上，本文將做出SG3525單片機(jī)控制的H型PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)，然后對各個(gè)部分分別進(jìn)行論證，力圖在每個(gè)組成單元上都達(dá)到最好的系統(tǒng)性能。首先描述了變頻器的發(fā)展歷程，提出了PWM調(diào)速方法的優(yōu)勢，指出了未來PWM調(diào)速方法的發(fā)展前景，點(diǎn)出了研究PWM調(diào)速方法的意義。不同領(lǐng)域?qū)τ陔姍C(jī)的調(diào)速性能有著不同的要求，因此，不同的調(diào)速方法有著不同的應(yīng)用場合。研究直流電機(jī)的控制和測量方法，對提高控制精度和響應(yīng)速度、節(jié)約能源等都具有重要意義。PWM控制直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘 要在電氣時(shí)代的今天，電動(dòng)機(jī)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人們?nèi)粘Ｉ钪衅鹬种匾淖饔谩Ｖ绷麟姍C(jī)是最常見的一種電機(jī)，在各領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。電機(jī)調(diào)速問題一直是自動(dòng)化領(lǐng)域比較重要的問題之一。本文基于PWM的雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行了研究，并設(shè)計(jì)出應(yīng)用于直流電動(dòng)機(jī)的雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)。應(yīng)用于直流電機(jī)的調(diào)速方式很多，其中以PWM變頻調(diào)速方式應(yīng)用最為廣泛，而PWM變頻器中，H型PWM變頻器性能尤為突出，作為本次設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)理論，本文將對PWM的理論進(jìn)行詳細(xì)論述。 關(guān)鍵詞：直流調(diào)速 ；雙閉環(huán) ；PWM ；SG3525 ；直流電機(jī)DCdrive speed system with PWMABSTRACTIn electrical time39。s control and the measuring technique, to increase the control precision and the speed of response, the frugal energy and so on have the important meaning. A problem about speedmodulation of DC motor is very important in the field automatic. The requests to the effect after the speedmodulation of the DC motor are different in different fields. Then, different speedmodulation ways are using in different fields.This paper researches DCdrive speed system with a dualconverter and dualclosedloop based PWM, discussing a new control method that bines PWM with D Cdrive, designs applies in direct current motor39。ⅠAbstractⅡ前言2 現(xiàn)行方案的討論與比較4 選擇IGBT的H橋型主電路的理由5第2章 PWM控制直流調(diào)速系統(tǒng)主電路設(shè)計(jì) 6 主電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6 泵升電路13 IGBT的參數(shù)13 緩沖電路參數(shù)14 泵升電路參數(shù)14第3章 PWM控制直流調(diào)速系統(tǒng)控制電路設(shè)計(jì)15 SG3525芯片的主要特點(diǎn)16 SG3525的工作原理18 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的靜特性19 電流調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)24第4章 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證26 系統(tǒng)結(jié)框圖26 系統(tǒng)單元調(diào)試27 脈寬發(fā)生單元的整定28 開環(huán)機(jī)械特性測試29結(jié)束語31致謝一次是元器件的更新，即以大功率半導(dǎo)體器件晶閘管取代傳統(tǒng)的變流機(jī)組，以線形組件運(yùn)算放大器取代電磁放大器件。在前一次技術(shù)更新中，電氣系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)仍采用經(jīng)典控制理論的方法。在整個(gè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中，電力拖動(dòng)及調(diào)速系統(tǒng)是其中的核心部分。經(jīng)過合理的簡化處理，整個(gè)系統(tǒng)一般都可以用低階近似。如果事先對這些典型系統(tǒng)作比較深入的研究,把它們的開環(huán)對數(shù)頻率特性當(dāng)作預(yù)期的特性,弄清楚它們的參數(shù)和系統(tǒng)性能指標(biāo)的關(guān)系,寫成簡單的公式或制成簡明的圖表,則在設(shè)計(jì)實(shí)際系統(tǒng)時(shí),只要能把它校正或簡化成典型系統(tǒng)的形式,就可以利用現(xiàn)成的公式和圖表來進(jìn)行參數(shù)計(jì)算,這樣,就建立了工程設(shè)計(jì)方法的可能性。相反，近幾年交流變頻調(diào)速在控制精度的提高上遇到了瓶頸，于是直流調(diào)速的優(yōu)勢就顯現(xiàn)了出來。譬如在對控制精度有較高要求的造紙，轉(zhuǎn)臺，輪機(jī)定位等系統(tǒng)中仍離不開直流調(diào)速裝置，因此加強(qiáng)對直流調(diào)速系統(tǒng)的研究還是很有必要的。第1章 直流調(diào)速系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)要求：型號：DJ15功率：485W電樞電壓：220V電樞電流：額定轉(zhuǎn)數(shù)：1600rpm：1：1200：電流超調(diào)量:；轉(zhuǎn)速超調(diào)量: 現(xiàn)行方案的討論與比較直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法有三種：（1）調(diào)節(jié)電樞供電電壓U。對于要求在一定范圍內(nèi)無級平滑調(diào)速的系統(tǒng)來說，這種方法最好。（2）改變電動(dòng)機(jī)主磁通。變化時(shí)間遇到的時(shí)間常數(shù)同變化遇到的相比要大得多，響應(yīng)速度較慢，但所需電源容量小。在電動(dòng)機(jī)電樞回路外串電阻進(jìn)行調(diào)速的方法，設(shè)備簡單，操作方便。改變電阻調(diào)速缺點(diǎn)很多，目前很少采用，僅在有些起重機(jī)、卷揚(yáng)機(jī)及電車等調(diào)速性能要求不高或低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間不長的傳動(dòng)系統(tǒng)中采用。對于要求在一定范圍內(nèi)無級平滑調(diào)速的系統(tǒng)來說，以調(diào)節(jié)電樞供電電壓的方式為最好。改變電樞電壓調(diào)速是直流調(diào)速系統(tǒng)采用的主要方法，調(diào)節(jié)電樞供電電壓需要有專門的可控直流電源，常用的可控直流電源有以下三種：（1）旋轉(zhuǎn)變流機(jī)組。（2）靜止可控整流器。（3）直流斬波器或脈寬調(diào)制變換器。由于旋轉(zhuǎn)變流機(jī)組缺點(diǎn)太多，采用汞弧整流器和閘流管這樣的靜止變流裝置來代替旋轉(zhuǎn)變流機(jī)組，形成所謂的離子拖動(dòng)系統(tǒng)。目前，采用晶閘管整流供電的直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)（即晶閘管－電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，簡稱VM系統(tǒng)，又稱靜止WardLeonard系統(tǒng)）已經(jīng)成為直流調(diào)速系統(tǒng)的主要形式。必須實(shí)現(xiàn)四象限可逆運(yùn)行時(shí)，只好采用開關(guān)切換或正、反兩組全控型整流電路，構(gòu)成VM可逆調(diào)速系統(tǒng)，后者所用變流設(shè)備要增多一倍。（3）晶閘管的控制原理決定了只能滯后觸發(fā)，因此，晶閘管可控制整流器對交流電源來說相當(dāng)于一個(gè)感性負(fù)載，吸取滯后的無功電流，因此功率因素低，特別是在深調(diào)速狀態(tài)，即系統(tǒng)在較低速運(yùn)行時(shí)，晶閘管的導(dǎo)通角很小，使得系統(tǒng)的功率因素很低，并產(chǎn)生較大的高次諧波電流，引起電網(wǎng)電壓波形畸變，殃及附近的用電設(shè)備。為此，應(yīng)采取相應(yīng)的無功補(bǔ)償、濾波和高次諧波的抑制措施。如果主電路電感不是非常大，則輸出電流總存在連續(xù)和斷續(xù)兩種情況，因而機(jī)械特性也有連續(xù)和斷續(xù)兩段，連續(xù)段特性比較硬，基本上還是直線；斷續(xù)段特性則很軟，而且呈現(xiàn)出顯著的非線性。 選擇PWM控制系統(tǒng)的理由脈寬調(diào)制器UPW采用美國硅通用公司（Silicon General）的第二代產(chǎn)品SG3525，這是一種性能優(yōu)良，功能全、通用性強(qiáng)的單片集成PWM控制器。PWM系統(tǒng)在很多方面具有較大的優(yōu)越性 ：1）2）3）4）5）