可逆直流pwm調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計-閱讀頁
2024-08-16 13:52本頁面
【正文】 用簡單的單管控制時，稱作直流斬波器，后來逐漸發(fā)展成采用各種脈沖寬度調(diào)制開關(guān)的電路，統(tǒng)稱為脈寬調(diào)制變換器。當(dāng) VT導(dǎo)通時，直流電源電壓 Us加到電動機上；當(dāng) VT關(guān)斷時，直流電源與電機脫開，電動機電樞經(jīng) VD續(xù)流，兩端電壓接近于零。這樣，電動機得到的平均電壓為： Ud=(ton/T)*Us=ρ*Us式中 T功率開關(guān)器件的開關(guān)周期ton開通時間ρ占空比，ρ= ton/T= ton*f，其中 f為開關(guān)頻率。VT1 和 VT4同時導(dǎo)通和關(guān)斷，VT2 和 VT3同時通斷，使電動機 M的電樞兩端承受電壓+ Us或 Us。 橋式可逆 PWM 變換器可逆 PWM變換器主電路有多種形式，最常用的是橋式（亦稱 H型）電路，如圖 所示。8 / 21圖 雙極式控制可逆 PWM 變換器的驅(qū)動電壓、輸出電壓和電流波形它們之間的關(guān)系是：Ug1=Ug4=Ug2=Ug3。因此，Uab 在一個周期內(nèi)具有正負相間的脈沖波形，這是雙極式名稱的由來。電動機的正反轉(zhuǎn)則體現(xiàn)在驅(qū)動電壓正、負脈沖的寬度上。圖 3—6所示的波形是電動機正轉(zhuǎn)時的情況。調(diào)速時，ρ 的可調(diào)范圍為 0~1，相應(yīng)的，γ=（1）~（+1） 。但電動機停止時電樞電壓并不等于零，而是正負脈寬相等的交變脈沖電壓，因而，電流也是交變的。但它也有好處，在電動機停止時仍有高頻微振電流，從而消除了正、反向時的靜摩擦死區(qū)，起著所謂“動力潤滑”的作用。 雙極式控制方式的不足之處是：在工作過程中，4 個開關(guān)器件可能都處于開關(guān)狀態(tài)，開關(guān)損耗大，而且在切換時可能發(fā)生上、下橋臂直通的事故，為了防止直通，在上、下橋臂的驅(qū)動脈沖之間，應(yīng)設(shè)置邏輯延時。．調(diào)試過程直流 PWM的主電路作為電能變換的功率平臺已事先做好，只需將控制板安放在主電路上方，并將主電路板上 J3 和 JJ7 與控制板上對應(yīng)的 J3 和 JJ7 用排線相連，就可進行調(diào)試，主電路和控制電路中所有可接觸部分的電壓均在 30V以下，不會出現(xiàn)電擊現(xiàn)象。整個系統(tǒng)的連接關(guān)系如圖 。在主電路中10 / 21的作用如圖 。S2 用于接通或斷開 H橋的直流電源（可用于電機的啟?？刂疲?，L2 為其上電指示。主電路中 H橋（即 IPM模塊）前串入的電阻 R1和 R2，阻值各為 5歐姆，用于限制短路電流，保護 IPM。02 AL 1S 1L 2S 2M 1圖 調(diào)試盒的面板圖 主電路原理示意圖控制板的調(diào)試步驟如下：1）先調(diào)試控制板上的穩(wěn)壓電路。再將 LM2575T插在電路板的對應(yīng)插座上。然后調(diào)節(jié)穩(wěn)壓電路中的電位器，直到在穩(wěn)壓電路的輸出部分獲得所需 15V直流電壓。首先將 SG3525插在電路板的對應(yīng)插座上。然后調(diào)節(jié)相應(yīng)電位器，獲得頻率為 5KHz，占空比可在 0～1 之間調(diào)節(jié)的脈寬調(diào)制信號。首先將 74LS06插在電路板的對應(yīng)插座上。然后調(diào)節(jié)相應(yīng)電位器，兩路驅(qū)動信號之間有 5μS 的開通延時，或著說存在 5μS 的死區(qū)。將控制板的 J6和 J7接口與主電路板相連。測量通過自舉電路提供的上橋臂驅(qū)動電源是否正常。將驅(qū)動信號的占空比調(diào)整到 50％附近。若一切正常，則調(diào)節(jié)占空比，使電機運轉(zhuǎn)起來，并能夠調(diào)速和反轉(zhuǎn)?？偨Y(jié)與體會通過本次電力電子設(shè)計，我對本專業(yè)的認識更加深刻了，同時加強了對專業(yè)知識的掌握，提高了運用能力，積累了一些相關(guān)的設(shè)計經(jīng)驗。也了解到 PWM調(diào)速系統(tǒng)的工作，及它的工作方式。本次設(shè)計鍛煉了自己的動手能力，樹立了理論聯(lián)系實際的理念，并且使自己進一步對脈寬調(diào)速的知識掌握和 protel軟件以及各種輔助應(yīng)用軟件的使用，讓我感觸很深。所以我認為設(shè)計過程中與大家交流是非常必要的。我認為做設(shè)計要獨立自主、主動進取外，還要積極的采納大家的良意，并虛心向他人學(xué)習(xí)，來彌補自己的不足。12 / 21致 謝首先感謝何穎老師對我們的指導(dǎo),在電力電子設(shè)計過程中我們得到何老師的悉心指導(dǎo)和認真指點,使我的理論知識和動手操作能力都有了較大的提高,在何老師身上,我看到了科研工作者所特有的嚴(yán)謹求實的教學(xué)風(fēng)范，勇于探索的工作態(tài)度和求同存異、不斷創(chuàng)新的治學(xué)理念。另外我要感謝我這個組的其他幾位同學(xué),在設(shè)計過程中,他們在許多方面給了我很大的幫助,同時我也明白了團隊合作精神的重要性。最后感謝所有在這次設(shè)計中給予我關(guān)心和幫助的老師和同學(xué)。[2] 王兆安，[M]，機械工業(yè)出版社 2022。[4] [M]，清華大學(xué)出版社 2022。[6]阮毅， [M]，清華大學(xué)出版社 202
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