畢業(yè)論文--pwm直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢業(yè)論文</b></p><p>　題目PWM直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　直流電動(dòng)機(jī)因其具有良好的調(diào)速和控制性能，仍在許多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。當(dāng)前，在直流調(diào)速方面，脈寬調(diào)制調(diào)速技術(shù)迅速發(fā)展，具有相當(dāng)廣闊的應(yīng)用前景。本文在PWM直流調(diào)速

2、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面做了一些研究與探索，內(nèi)容包括PWM功率轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)，控制電路的設(shè)計(jì)，保護(hù)電路的設(shè)計(jì)和系統(tǒng)其他部分的設(shè)計(jì)，及相應(yīng)的參數(shù)計(jì)算和原件選擇，并應(yīng)用仿真軟件對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。</p><p>　　關(guān)鍵詞：直流調(diào)速 脈沖寬度調(diào)制 仿真</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　Designin

3、g and Research of a PWM</p><p>　　DC Speed -Regulating System </p><p>　　Xu Chengtao </p><p>　　(shenyang Institute of Technology)</p><p>　　Abstract Direct curren

4、t (DC) machines are used in a lot of fields widely for its good speed-regulating and controlling performance .At present , Pulse Width Modulation (PWM) technology develop rapidly and have a bright prospect in DC speed re

5、gulating . In this thesis , work was done to research and attempt on designing PWM DC speed-regulating system . It include the designing of PWM power changer circuit ,the designing of controlling circuit and the engineer

6、ing designing of adjusters. And the </p><p>　　Keyword DC speed-regulating system pulse Width Modulation simulation </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要I<

7、/b></p><p>　　ABSTARCTII</p><p><b>　　第一章 緒 論1</b></p><p>　　1.1課題的來源1</p><p>　　1.2 直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法介紹1</p><p>　　1.3選擇PWM控制系統(tǒng)的理由1</p><

8、p>　　1.4 設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)要求2</p><p>　　第二章 PWM控制直流調(diào)速系統(tǒng)主電路設(shè)計(jì)3</p><p>　　2.1功率轉(zhuǎn)換電路4</p><p>　　2.2系統(tǒng)反饋回路5</p><p>　　2.3 主電源整流電路及繼電-接觸器控制電路及勵(lì)磁電路6</p><p>　　2.4保護(hù)電路及給定

9、環(huán)節(jié)及控制電路直流電源的設(shè)計(jì)7 </p><p>　　第三章 PWM控制直流調(diào)速系統(tǒng)控制電路設(shè)計(jì)8</p><p>　　3.1控制電路的設(shè)計(jì)9</p><p>　　3.2 SG1731的應(yīng)用10</p><p>　　3.3 SG1731芯片的主要特點(diǎn)11</p><p>　　3.4 SG1731引腳各端子功

10、能12</p><p>　　3.5 SG1731的工作原理13</p><p>　　第四章 仿真與討論14</p><p>　　4.1 流程與示意圖14</p><p><b>　　結(jié)束語14</b></p><p><b>　　致 謝15</b></p&

11、gt;<p><b>　　參考文獻(xiàn)15</b></p><p><b>　　第一章 緒 論</b></p><p><b>　　1.1課題的來源</b></p><p>　　目前，在直流調(diào)速方面晶閘管-電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)已發(fā)展的很成熟，但脈沖寬度調(diào)制（PWM)直流調(diào)速系統(tǒng)與之相比有著許多無

12、可比擬的優(yōu)點(diǎn)，因而具有相當(dāng)廣闊的發(fā)展前景。PWM裝置控制原理框圖如圖1所示，利用三相不可控橋式整流電路由電網(wǎng)得到直流電主電源，再由功率轉(zhuǎn)換電路在控制電路控制下進(jìn)行PWM調(diào)制，將主電源能量傳遞給電動(dòng)機(jī),PWM直流調(diào)速系統(tǒng)性能越優(yōu)，但系統(tǒng)較為復(fù)雜，必須對(duì)功率轉(zhuǎn)換電路，控制電路等電路進(jìn)行認(rèn)真設(shè)計(jì)，并反復(fù)驗(yàn)證與改進(jìn)，最終才能得到較優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。</p><p>　　1.2 直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法介紹</p>

13、<p>　　1、調(diào)節(jié)電樞供電電壓U。改變電樞電壓主要是從額定電壓往下降低電樞電壓，從電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速向下變速，屬恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方法。對(duì)于要求在一定范圍內(nèi)無級(jí)平滑調(diào)速的系統(tǒng)來說，這種方法最好。電樞電流變化遇到的時(shí)間常數(shù)較小，能快速響應(yīng)，但是需要大容量可調(diào)直流電源。 2、改變電動(dòng)機(jī)主磁通φ。改變磁通可以以實(shí)現(xiàn)無級(jí)平滑調(diào)速，但只能減弱磁通，從電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速向上調(diào)速、屬恒功率調(diào)速方法。電樞電流變化時(shí)遇到的時(shí)間常數(shù)要大很多，響應(yīng)速度

14、較慢．但所需電源容量小。 3、改變電樞回路電阻R。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。但是只能有級(jí)調(diào)速，調(diào)速平滑性差，機(jī)械特性較軟；在調(diào)速電阻上消耗大量電能。改變電阻調(diào)速缺點(diǎn)很多，目前很少采用。</p><p>　　1.3 選擇PWM控制系統(tǒng)的理由</p><p>　　自動(dòng)控制的直流調(diào)速系統(tǒng)往往以調(diào)壓調(diào)速為主，必要時(shí)把調(diào)壓調(diào)速和弱磁調(diào)速兩種方法配合起來使用

15、。調(diào)壓調(diào)速的實(shí)現(xiàn)需要有專門的可控直流電源。自20世紀(jì)70年代以來，電力電子器件迅速發(fā)展，研制并生產(chǎn)出多種既能控制其導(dǎo)通又能控制其關(guān)斷的性能優(yōu)良的全控型器件，由它們構(gòu)成的脈寬調(diào)制（PWM）直流調(diào)速系統(tǒng)近年來在中小功率直流傳動(dòng)中得到了迅猛的發(fā)展，與老式的可控直流電源調(diào)速系統(tǒng)相比，PWM調(diào)速系統(tǒng)有以下優(yōu)點(diǎn)：     1、采用全控型器件的PWM調(diào)速系統(tǒng)，其脈寬調(diào)制電路的開關(guān)頻率高，因此系統(tǒng)的頻帶

16、寬，響應(yīng)速度快，動(dòng)態(tài)抗擾能力強(qiáng)。     2、由于開關(guān)頻率高，僅靠電動(dòng)機(jī)電樞電感的濾波作用就可以獲得脈動(dòng)很小的直流電流，電樞電流容易連續(xù)，系統(tǒng)的低速性能好，穩(wěn)速精度高，調(diào)速范圍寬，同時(shí)電動(dòng)機(jī)的損耗和發(fā)熱都較小。     3、PWM系統(tǒng)中，主電路的電力電子器件工作在開關(guān)狀態(tài)，損耗小，裝置效率高，而且對(duì)交流電網(wǎng)的影響小，沒有晶閘管整流器對(duì)電網(wǎng)

17、的“污染”，功率因數(shù)高，效率高。     4、主電路所需的功率元件少，線路簡單，控制方便。     目前，受到器件容量的限制，PWM直流調(diào)速系統(tǒng)只用于中、小功率的系統(tǒng)。     無刷</p><p>　　1.4 設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)要求</p><p&g

18、t;　　技術(shù)數(shù)據(jù)：Z2-71型直流電動(dòng)機(jī)</p><p>　　額定功率：PN=10KW</p><p>　　額定電壓：UN=220</p><p>　　額定電流：IN=54.8A</p><p>　　額定轉(zhuǎn)速：NN=1000r/min</p><p>　　最大勵(lì)磁功率：PL=370W</p><p&

19、gt;　　勵(lì)磁電壓：UL=220V</p><p>　　勵(lì)磁電流：IL=1.7A</p><p>　　調(diào)速范圍D不小于10，靜差率s不大于5%，可逆，制動(dòng)迅速平穩(wěn)</p><p>　　第二章 PWM控制直流調(diào)速系統(tǒng)主電路設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1、功率轉(zhuǎn)換電路</p><p>　　設(shè)計(jì)中采用具有阻塞二極管的改進(jìn)

20、型H型功率轉(zhuǎn)換電路，PWM控制模式選用單極模式控制。這種功率轉(zhuǎn)換電路性能完全滿足設(shè)計(jì)要求，其特點(diǎn)是采用了阻塞二極管2vl、2v2，電路本身就具有防止直通短路的能力，相對(duì)于RC阻容延時(shí)防直通保護(hù)電路，其線路更簡單，系統(tǒng)成本也較低，電路如圖2所示。</p><p>　　圖中，下橋臂IVI、IV2兩個(gè)功率器件由驅(qū)動(dòng)電路控制，工作在開關(guān)狀態(tài)，兩管的驅(qū)動(dòng)電壓波形為大小相等、相位相反、無延時(shí)的兩個(gè)方波;上橋臂兩個(gè)功率管IV3

21、、IV4則根據(jù)IVI、IVZ的開通關(guān)斷情況在外加獨(dú)立偏壓的作用下自動(dòng)選擇工作狀態(tài)，因此只需兩路驅(qū)動(dòng)信號(hào)。當(dāng)IVI的驅(qū)動(dòng)信號(hào)為高電平、Iv2的驅(qū)動(dòng)信號(hào)為低電平時(shí)，Ivl導(dǎo)通，IV2截止，由于Iv3通過RP接到偏壓源uP上，此時(shí)處在自動(dòng)工作狀態(tài)下的IV3也就隨之導(dǎo)通，電流流徑為:US電源正極一IV3~電動(dòng)機(jī)~2VI~IVI~US電源負(fù)極。此時(shí)由于2vl的鉗位作用使Iv4截止，防止上下兩臂兩管直通短路。當(dāng)Ivl的驅(qū)動(dòng)信號(hào)為低電平、IV2的驅(qū)動(dòng)

22、信號(hào)為高電平時(shí)，Iv2導(dǎo)通，Ivl截止，電源經(jīng)R。及IVI的RS、C:、VD吸收電路給電容充電，Iv4的基極電壓逐漸升高直至導(dǎo)通。在IV2、IV4導(dǎo)通時(shí)，同樣由于2V2的鉗位作用使IV3截止，防止上下橋臂兩管直通短路。因?yàn)閆VI、2V2串接在主電路中，故有附加功率損耗和電壓損耗。圖中每個(gè)功率管都并聯(lián)了電阻、電容、二極管組成的緩沖電路，用以在管子關(guān)斷時(shí)限制uCE的上升率，以使器件安全開關(guān)。除了加防直通保護(hù)措施</p><

23、;p>　　2.2、系統(tǒng)的反饋回路</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求，將系統(tǒng)設(shè)計(jì)為雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。雙閉環(huán)系統(tǒng)由電流環(huán)(內(nèi)環(huán))、轉(zhuǎn)速環(huán)(外環(huán))組成，電流檢測(cè)、轉(zhuǎn)速檢測(cè)分別使用霍爾電流檢測(cè)裝置和測(cè)速發(fā)電機(jī)實(shí)現(xiàn)。電流調(diào)節(jié)器與轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器實(shí)行串級(jí)聯(lián)接，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出作為電流調(diào)節(jié)器的輸人。為了獲得良好的靜動(dòng)態(tài)性能，均采用PI調(diào)節(jié)器。為限制轉(zhuǎn)速超調(diào)還需在轉(zhuǎn)速負(fù)反饋的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)疊加一個(gè)轉(zhuǎn)速微分負(fù)反饋環(huán)節(jié)。</p>

24、;<p>　　3.4.1電流調(diào)節(jié)器(ACR)的設(shè)計(jì)針對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，按典型工型系統(tǒng)設(shè)計(jì)電流調(diào)節(jié)器，選用含給定濾波與反饋濾波的PI型。</p><p>　　3.4.2轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器(ASR)的設(shè)計(jì)</p><p>　　由于設(shè)計(jì)要求s二5%，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器必須含有積分環(huán)節(jié)，又根據(jù)動(dòng)態(tài)要求，應(yīng)按典型n型系統(tǒng)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速環(huán)，ASR選用含給定濾波與反饋濾波的PI調(diào)節(jié)器。</p>&l

25、t;p>　　芯片在系統(tǒng)中的具體使用及反饋電路設(shè)計(jì)如圖3所示。</p><p>　　2.3、主電源整流電路及繼電器-控制電路及勵(lì)磁電路</p><p>　　2.3.1主電源整流電路</p><p>　　主電源整流電路采用三相不可控橋式整流電路，由電網(wǎng)得到直流電主電源。其整流變壓器、整流二極管均可按工程方法計(jì)算選取，同時(shí)必須設(shè)置相應(yīng)的保護(hù)措施，如過電壓、過電流保護(hù)

26、。具體如圖5所示。</p><p>　　2.3.2繼電器-控制電路</p><p>　　為使電路工作可靠，總電源由自動(dòng)開關(guān)引人，脫扣器的額定電流為30A的Dzs一50型三極自動(dòng)斷路器即可滿足要求。用交流接觸器控制主電路通斷，選線圈電壓為220v的CJ20一63型交流接觸器。選用吸引線圈電流為6OA的JL14一1125型直流過電流繼電器作為過電流保護(hù);在勵(lì)磁回路中，串聯(lián)吸引線圈電流為2.5A

27、的兒14一11zQ直流欠電流繼電器作為弱磁保護(hù)。選用LA系列控制按鈕，起動(dòng)按鈕用綠色，停止按鈕用紅色。繼電一接觸器控制電路設(shè)計(jì)如圖5所示。</p><p><b>　　2.3.3勵(lì)磁電路</b></p><p>　　電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁繞組采用三相不可控橋式整流電路供電，電源可從主變壓器二次側(cè)引人，整流二極管可與主電路二磁保護(hù)，在磁場(chǎng)回路中需串人欠電流繼電器。具體如圖5所示。&

28、lt;/p><p>　　2.4保護(hù)電路及給定積分環(huán)節(jié)及控制電路直流電源的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　2.4.1保護(hù)電路</b></p><p>　　在PwM系統(tǒng)中，保護(hù)電路是重要的部分，需裝設(shè)以下幾種保護(hù)措施:橋路同側(cè)短路保護(hù);過電流保護(hù);欠電壓/過電壓保護(hù);IZt保護(hù);瞬時(shí)停電保護(hù);泵升電壓的抑制保護(hù)。其中泵升電壓的抑制保護(hù)尤為重要，泵升電

29、壓抑制電路圖如圖4所示由R16和R】7構(gòu)成對(duì)儲(chǔ)能電容c6兩端電壓US的分壓器，在R16、R17選定之后，運(yùn)算放大器N3輸入電壓與us成正比。由運(yùn)算放大器構(gòu)成電壓比較器，參考電壓Uref為門限電壓加到N3的反相輸人端。選定uref，當(dāng)電容兩端電壓超過預(yù)定的最大值usMAx時(shí)，vT管導(dǎo)通，電容通過RL放電，在儲(chǔ)能電容儲(chǔ)存一部分反饋能量的同時(shí)，把反饋能量的一部分消耗在分流電阻中，從而把電壓限制在規(guī)定值之內(nèi)</p><p&g

30、t;　　2.4.2定積分環(huán)節(jié)及控制電路直流電源的設(shè)計(jì)</p><p>　　由于放大器輸人電壓和輸出電壓極性相反，而觸發(fā)器的控制電壓UC又為正電壓，所以給定電壓Ugd取負(fù)電壓，而一切反饋均取正電壓。為此給定電壓與觸發(fā)芯片共用一個(gè)一巧V電源，用一個(gè)2.2kn，Iw電位器引出給定電壓。給定電壓的穩(wěn)定與否直接影響系統(tǒng)給定轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定程度，對(duì)調(diào)速系統(tǒng)精度影響很大，因此在這里選用CM7815和CM7915三端集成穩(wěn)壓器作為SG

31、1731芯片的供電電源。同時(shí)，選用CM7805三端集成穩(wěn)壓器作為芯片輸出級(jí)的電源，具體如圖4所示。</p><p>　　PWM控制直流調(diào)速系統(tǒng)控制電路設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1控制電路的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.2 SG2325的應(yīng)用</p><p>　　集成脈寬調(diào)制控制器SG3525是控制電路的核心，它采用恒頻脈寬控制方案，適合于

32、各種開關(guān)電源，斬波器的控制。本實(shí)驗(yàn)電路中用SG3525產(chǎn)生的脈寬調(diào)制信號(hào)作為IGBT的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。其外圍電路接線圖如下</p><p>　　3.3 SG2325芯片的主要特點(diǎn)</p><p>　　1)工作電壓范圍寬： 8～35V。 </p><p>　　2)內(nèi)置 5．1 V±1．0%的基準(zhǔn)電壓源。 </p><p>　　3)芯片內(nèi)振蕩

33、器工作頻率寬 100Hz～400 kHz。 </p><p>　　4)具有振蕩器外部同步功能。 </p><p>　　5)死區(qū)時(shí)間可調(diào)。為了適應(yīng)驅(qū)動(dòng)快速場(chǎng)效應(yīng)管的需要，末級(jí)采用推拉式工作電路，使開關(guān)速度更陜，末級(jí)輸出或吸入電流最大值可達(dá)400mA。 </p><p>　　6)內(nèi)設(shè)欠壓鎖定電路。當(dāng)輸入電壓小于 8V 時(shí)芯片內(nèi)部鎖定，停止工作(基準(zhǔn)源及必要電路除外)，使

34、消耗電流降至小于 2mA。 </p><p>　　7)有軟啟動(dòng)電路。比較器的反相輸入端即軟啟動(dòng)控制端芯片的引腳 8，可外接軟啟動(dòng)電容。該電容器內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓 Uref由恒流源供電，達(dá)到2．5V的時(shí)間為t=(2．5V/50μA)C，占空比由小到大(50%)變化。</p><p>　　8)內(nèi)置PWM(脈寬調(diào)制)。鎖存器將比較器送來的所有的跳動(dòng)和振蕩信號(hào)消除。只有在下一個(gè)時(shí)鐘周期才能重新置位，系

35、統(tǒng)的可靠性高。 </p><p>　　內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 </p><p>　　3.4 SG2325引腳各端子功能</p><p>　　直流電源Vs 從腳 15 接入后分兩路，一路加到或非門；另一路送到基準(zhǔn)電壓穩(wěn)壓器的輸入端，產(chǎn)生穩(wěn)定的元器件作為電源。振蕩器腳 5 須外接電容 CT，腳 6 須外接電阻 RT。振蕩器頻率由外接電阻RT 和電容CT

36、決定， 振蕩器的輸出分為兩路，一路以時(shí)鐘脈沖形式送至雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及兩個(gè)或非門；另一路以鋸齒波形式送至比較器的同相輸入端，比較器的反向輸入端接誤差放大器的輸出，誤差放大器的輸出與鋸齒波電壓在比較器中進(jìn)行比較，輸出一個(gè)隨誤差放大器輸出電壓高低而改變寬度的方波脈沖，再將此方波脈沖送到或非門的一個(gè)輸入端?；蚍情T的另兩個(gè)輸入端分別為雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和振蕩器鋸齒波。雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的兩個(gè)輸出互補(bǔ)，交替輸出高低電平，將PwM脈沖送至三極管VT1 及 VT2的

37、基極，鋸齒波的作用是加入死區(qū)時(shí)間，保證 VT1 及VT2不同時(shí)導(dǎo)通。最后，VTl及VT2分別輸出相位相差為 180°的 PWM波。</p><p>　　電壓調(diào)節(jié)芯片SG3525 具體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1 所示。其中，腳16 為SG3525 的基準(zhǔn)電壓源輸出，精度可以達(dá)到（5.1±1％）V，采用了溫度補(bǔ)償，而且設(shè)有過流保護(hù)電路。腳5，腳6，腳7 內(nèi)有一個(gè)雙門限比較器，內(nèi)電容充放電電路，加上外接的電阻

38、電容電路共同構(gòu)成SG3525 的振蕩器。振蕩器還設(shè)有外同步輸入端(腳3)。腳1 及腳2 分別為芯片內(nèi)誤差放大器的反相輸入端、同相輸入端。該放大器是一個(gè)兩級(jí)差分放大器，直流開環(huán)增益為70dB 左右。    根據(jù)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)、靜態(tài)特性要求，在誤差放大器的輸出腳9 和腳1 之間一般要添加適當(dāng)?shù)姆答佈a(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)。</p><p>　　3.5 SG2325的工作原理</p><p

39、>　　SG3525內(nèi)置了5.1V精密基準(zhǔn)電源，微調(diào)至1.0%，在誤差放大器共模輸入電壓范圍內(nèi)，無須外接分壓電組。SG3525還增加了同步功能，可以工作在主從模式，也可以與外部系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)同步，為設(shè)計(jì)提供了極大的靈活性。在CT引腳和Discharge引腳之間加入一個(gè)電阻就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)死區(qū)時(shí)間的調(diào)節(jié)功能。由于SG3525內(nèi)部集成了軟啟動(dòng)電路，因此只需要一個(gè)外接定時(shí)電容。</p><p>　　SG3525的軟啟動(dòng)接

40、入端（引腳8）上通常接一個(gè)5u的軟啟動(dòng)電容。上電過程中，由于電容兩端的電壓不能突變，因此與軟啟動(dòng)電容接入端相連的PWM比較器反向輸入端處于低電平，PWM比較器輸出高電平。此時(shí)，PWM瑣存器的輸出也為高電平，該高電平通過兩個(gè)或非門加到輸出晶體管上，使之無法導(dǎo)通。只有軟啟動(dòng)電容充電至其上的電壓使引腳8處于高電平時(shí)，SG3525才開始工作。由于實(shí)際中，基準(zhǔn)電壓通常是接在誤差放大器的同相輸入端上，而輸出電壓的采樣電壓則加在誤差放大器的反相輸入端

41、上。當(dāng)輸出電壓因輸入電壓的升高或負(fù)載的變化而升高時(shí)，誤差放大器的輸出將減小，這將導(dǎo)致PWM比較器輸出為正的時(shí)間變長，</p><p>　　PWM瑣存器輸出高電平的時(shí)間也變長，因此輸出晶體管的導(dǎo)通時(shí)間將最終變短，從而使輸出電壓回落到額定值，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)態(tài)。反之亦然。</p><p>　　外接關(guān)斷信號(hào)對(duì)輸出級(jí)和軟啟動(dòng)電路都起作用。當(dāng)Shutdown（引腳10）上的號(hào)為高電平時(shí)，PWM瑣存器將立即動(dòng)

42、作，禁止SG3525的輸出，同時(shí)，軟啟動(dòng)電容將開始放電。如果該高電平持續(xù)，軟啟動(dòng)電容將充分放電，直到關(guān)斷信號(hào)結(jié)束，才重新進(jìn)入軟啟動(dòng)過程。注意，Shutdown引腳不能懸空，應(yīng)通過接地電阻可靠接地，以防止外部干擾信號(hào)耦合而影響SG3525的正常工作</p><p>　　欠電壓鎖定功能同樣作用于輸出級(jí)和軟啟動(dòng)電路。如果輸入電壓過低，在SG3525的輸出被關(guān)斷同時(shí)，軟啟動(dòng)電容將開始放電</p><p

43、>　　此外，SG3525還具有以下功能，即無論因?yàn)槭裁丛蛟斐蒔WM脈沖 中 止，輸 出 都將 被 中止，直到下一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)到來，PWM瑣存器才被復(fù)位</p><p>　　第四章 仿真與討論</p><p><b>　　4.1流程與示意圖</b></p><p>　　使用仿真軟件Matlab中的Simlink仿真功能對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真，結(jié)果

44、如下。圖6a所示是當(dāng)系統(tǒng)在最低轉(zhuǎn)速、當(dāng)出現(xiàn)負(fù)載干擾時(shí)的靜態(tài)曲線，上方為電流曲線下方為轉(zhuǎn)速曲線。從圖中可以看出，在出現(xiàn)負(fù)載擾動(dòng)后，轉(zhuǎn)速出現(xiàn)了一個(gè)較小的波動(dòng)，但在短時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)速回到了額定轉(zhuǎn)速。根據(jù)靜差率公式計(jì)算，得出在最低轉(zhuǎn)速時(shí)，靜差率不大于5%，達(dá)到系統(tǒng)的調(diào)速要求。圖6b所示為PwM調(diào)速系統(tǒng)加了轉(zhuǎn)速微分負(fù)反饋后的動(dòng)態(tài)特性曲線，上方為轉(zhuǎn)速曲線，下方為電流曲線O。從中可以看出，雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在增加了一個(gè)轉(zhuǎn)速微分負(fù)反饋環(huán)節(jié)之后，轉(zhuǎn)速超調(diào)明顯減少，

45、上升時(shí)間雖然有所增加，但系統(tǒng)能在更短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，電流的曲線也更加接近理想曲線。</p><p>　　調(diào)速系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速靜態(tài)波形圖</p><p>　　系統(tǒng)帶有轉(zhuǎn)速微分負(fù)反饋的動(dòng)態(tài)特性曲線</p><p><b>　　結(jié)束語 </b></p><p>　　本畢業(yè)設(shè)計(jì)為PWM直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)，是以控制電路為核心，采用

46、恒頻脈寬調(diào)制控制方案，由SG3525,LM1413以及兩個(gè)脈沖變壓器構(gòu)成了PWM信號(hào)的產(chǎn)生與驅(qū)動(dòng)。其中SG3525產(chǎn)生的脈寬調(diào)制信號(hào)作為IGBT的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，而第11,14引腳輸出信號(hào)經(jīng)LM1413放大后再驅(qū)動(dòng)IGBT，主電路中采用兩個(gè)IGBT構(gòu)成的半橋型結(jié)構(gòu)，可看成一個(gè)降壓變換器和一個(gè)升壓變換器電路的組合，使其實(shí)現(xiàn)無靜差的轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制。</p><p>　　本閉環(huán)控制的PWM直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)用于教學(xué)實(shí)驗(yàn)和制作實(shí)

47、驗(yàn)掛件，在教學(xué)和研究領(lǐng)域發(fā)揮作用，方便同學(xué)及老師研究，提高安全性和效益性</p><p>　　通過本次設(shè)計(jì)，使我們能夠充分的把握理論與時(shí)間的相結(jié)合。用我們所學(xué)過的理論知識(shí)通過完成本設(shè)計(jì)充分發(fā)揮出來。在本設(shè)計(jì)中我們不但要運(yùn)用電機(jī)理論知識(shí)，還要充分運(yùn)用單片機(jī)，電路，電力電子，交流調(diào)速等方面的知識(shí)，使我們所學(xué)過的知識(shí)進(jìn)行綜合的應(yīng)用。增強(qiáng)我們對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行綜合的應(yīng)用及綜合應(yīng)用的能力，從而達(dá)到學(xué)至所用的目的，使我們明白把所

48、學(xué)的知識(shí)能充分應(yīng)用，那才是真正學(xué)會(huì)了，學(xué)了不會(huì)等于白學(xué)。因而我們必須時(shí)刻注意把我們所學(xué)的知識(shí)充分應(yīng)用。不管是現(xiàn)在還是將來走向社會(huì)，都將是非常重要的。我們?cè)趯W(xué)校所學(xué)的理論知識(shí)都將為我們將來走向社會(huì)鋪好路，只有我們能夠充分的實(shí)現(xiàn)學(xué)至所用的目的，我想不管是我們自己還是教會(huì)我們知識(shí)的老師都將非常欣慰。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　在整個(gè)畢業(yè)設(shè)

49、計(jì)中首先要感謝我的指導(dǎo)老師--**老師。我能勝利的完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)使離不開她的細(xì)心的指導(dǎo)和支持的。設(shè)計(jì)一開始她就為我們指出了設(shè)計(jì)方向并制定了周密科學(xué)的工作任務(wù)安排，在設(shè)計(jì)過程中她更是細(xì)心的解答我們?cè)谠O(shè)計(jì)中所遇到的疑難問題，定期檢查我們的設(shè)計(jì)成果，是我們順利的完成設(shè)計(jì)，</p><p>　　當(dāng)然本次設(shè)計(jì)能夠順利完成與同組的同學(xué)的幫助是密不可分的，我們一起討論相關(guān)的課題，使我的思路得以極大開闊，并能發(fā)現(xiàn)在某些內(nèi)容上的

50、欠缺。這也是我順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的一大動(dòng)力，所以我要感謝我的同學(xué)。</p><p>　　在完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)論文過程中給予我?guī)椭娜撕芏啵诖藳]有一一列出，但我要再次感謝他們，謝謝</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1陳伯時(shí).電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)(第2版).北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2000</p><

51、;p>　　2王兆安，黃俊.電力電子技術(shù).北京:機(jī)械工業(yè)出版，2000</p><p>　　3爾桂花，竇曰軒.運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng).北京:清華大學(xué)出版社，2002</p><p>　　4吳守瀟，減英杰.電氣傳動(dòng)的脈寬調(diào)制控制技術(shù)(第2期)北京:機(jī)械工業(yè)出版2002</p><p>　　5秦繼榮，沈安俊.現(xiàn)代直流伺服控制技術(shù)及其系統(tǒng)設(shè)計(jì)北京:機(jī)械工業(yè)出版社2000<

52、/p><p>　　6廖曉鐘.電氣傳動(dòng)與調(diào)速系統(tǒng).北京:中國電力出版，1998</p><p>　　7譚建成.電機(jī)控制專用集成電路.北京:機(jī)械工業(yè)出版，1997</p><p>　　8邵海忠.最新實(shí)用電工手冊(cè).北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2001</p><p>　　9李存葆，趙永健.電力電子器件及其應(yīng)用.北京:機(jī)械業(yè)出版社，1996</p>