晶閘管直流電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計_畢業(yè)設(shè)計-在線瀏覽
2024-10-28 20:12本頁面
【正文】 速系統(tǒng)。 改變電樞電壓的極性，或改變勵磁磁通的方向，都能夠改變直流電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。 電樞勵磁反接方法需要的晶閘管功率小 ， 適用于被控電機(jī)容量很小的情況 ， 勵磁電路中需要串接很大的電感 ， 調(diào)速時 ， 電機(jī)響應(yīng)速度較慢且 需要設(shè)計很復(fù)雜的電路 ， 故在設(shè)計中不采用這種方式。 電樞電壓反接電路可以采用兩組晶閘管反并聯(lián)的方式 ， 兩組晶閘管分別由不同的驅(qū)動電路驅(qū)動 ， 可以做到互不干擾。兩組晶閘管分別由兩套觸發(fā)裝置控制都能靈活地控制電動機(jī)的起、制動和升、降速。 控制方案的選擇 在這里，我們選擇 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng) ， ASR、 ACR、觸發(fā)器和整流裝置環(huán)節(jié)、速度檢測環(huán)節(jié)以及電流檢測環(huán)節(jié)組成。由于調(diào)速系統(tǒng)的主要被控量是轉(zhuǎn)速 ，故把轉(zhuǎn)速負(fù)反饋組成的環(huán)作為外環(huán) ， 以保證電動機(jī)的轉(zhuǎn)速準(zhǔn)確跟隨給定電壓 ， 把由電流負(fù)反饋組成的環(huán)作為內(nèi)環(huán) ， 把轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出當(dāng)作電流調(diào)節(jié)器的輸入再用電流調(diào)節(jié)器的輸出去控制電力電子變 換器 UPE 這就形成了轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。 圖 21 調(diào)速系統(tǒng) 直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)的組成如圖 21所示，由主電路、控制及保護(hù)電路、信號檢測電路三大部分組成?？赡?PWM 變換器主電路系采用 MOSFET 所構(gòu)成的 H 型結(jié)構(gòu)形式，它是由四個功率 IGBT 管（ VT VT VT VT4）和四個續(xù)流二極管（ VD VD VD VD4）組成的雙極式 PWM 可逆變換器，根據(jù)脈沖占空比的不同，在直流電機(jī) M上可得到正或負(fù)的直流電壓。這種電路，只要增加兩只二極管口連接成 橋 式結(jié)構(gòu)，便具有全波整流電路的優(yōu)點(diǎn)，而同時在一定程度上克服了它的缺點(diǎn)。電路中構(gòu)成 e Dl、 Rfz、 D3通電回路，在 Rfz，上形成上正下負(fù)的半波整洗電壓， e2 為負(fù)半周時，對 D D4 加正向電壓， D D4 導(dǎo)通；對 D D3 加反向電壓， D D3 截止。如此重復(fù)下去，結(jié)果在 R，上便得到全波整流電壓。從圖 22 中還不難看出，橋式電路中每只二極管承受的反向電壓等于變壓器次級電壓的最大值，比全波整洗電路小一半！ 斬波調(diào)速電路 直流電動機(jī)往往需要正、反向運(yùn)行，而且有電動和 制動工作狀態(tài)，這就需要四象限斬波變換電路為電動機(jī)供電。 T1~T4 組成了全橋電路，又稱 H 橋型電路； TA1 檢測母線的電流大小和方向， TA2 檢測電動機(jī)的電流大小和方向；電容 C 用來減小開關(guān)過程引起的電壓波紋壓敏電阻 Rv 用來抑制電壓尖峰。 圖 23 斬波調(diào)速電路 電機(jī)正向電動狀態(tài)運(yùn)行時，變換器工作在第一象限，使 T4 導(dǎo)通， T T3 關(guān)斷，根據(jù)轉(zhuǎn)速要求對 T1 進(jìn)行 PWM 調(diào)制，此時變換器等效一個降壓斬波電路，能量由直流電源供向負(fù)載。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m be r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 2 1 J u n 2 0 09 S he e t o f F i l e : D : \ P r o t e l 9 9 S E \新建文件夾 \電力電子 .d db D r a w n B y:C D3D1D2 D4RvT3T4T2T1T A 1T A 2MUd斬波調(diào)速主電路原理圖 武漢理工大學(xué)《電力電 子裝置及系統(tǒng)》課程設(shè)計說明書 5 同理， T2 導(dǎo)通， T T4 關(guān)斷，調(diào)控 T3，電動機(jī)可以運(yùn)行在反向電動狀態(tài)； T2 導(dǎo)通，T T3關(guān)斷，調(diào)控 T4，電動機(jī)可以運(yùn)行在反向制動狀態(tài)。主電路電力電子開關(guān)器件要采用 IGBT，并且系統(tǒng)具有完善的保護(hù)。 脈寬調(diào)制（ PWM）控制的設(shè)計與分析 根據(jù) IGBT 的特點(diǎn)，本設(shè)計用脈寬調(diào)制（ PWM）控制方式對開關(guān)管的占空比進(jìn)行控制。 要改變輸出脈沖 PWM的占空比， 只要改變調(diào)制信號 Ur的電壓大小即可實現(xiàn) 。 武漢理工大學(xué)《電力電 子裝置及系統(tǒng)》課程設(shè)計說明書 7 圖 32 SG3523 引腳圖 它主要由基準(zhǔn)電壓調(diào)整器、震蕩器、誤差放大器、比較器、鎖存器、欠壓鎖定電路、閉鎖控制電路、軟啟動電路、輸出電路構(gòu)成。 系統(tǒng)的故障關(guān)閉功能 為便于從主回路受檢測到的故障信號，集成控制器內(nèi)部 T3 晶體管基極經(jīng)一電阻連接10引腳。在電路中，過流保護(hù)環(huán)節(jié)還輸出一個信號到與門的輸入端，當(dāng)出現(xiàn)過流信號時，檢測環(huán)節(jié)輸出一低電平信號到與門的輸入端，使脈沖消失，與 SG3525 的 故障關(guān)閉功能一起構(gòu)成雙重保護(hù)。當(dāng)出現(xiàn)欠壓或者有過流故障時， A端線高電平傳到 T3 晶體管基極， T3導(dǎo)通為 8引腳外接電容 C3 提供放
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