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1、理工大学电力拖动自动控制系统课程设计说明书目录摘要 .11 概述 .22 设计任务及要求 .22.1 设计任务 .22.2 设计要求 .23 理论设计 .33.1 方案论证 .33.2 系统设计 .43.2.1 电流调节器 .43.2.1.1 电流环结构框的简化 .43.2.1.2 确定时间常数 .53.2.1.3 选择电流调节器结构 .63.2.1.4 计算电流调节器参数 .63.2.1.5 校验近似条件 .63.2.1.6 计算调节器电阻和电容 .63.2.2 转速调节器设计 .73.2.2.1 转速环结构框图的简化 .73.2.2.2 确定时间常数 .83.2.2.3 选择电流调节器结构
2、 .83.2.2.4 计算转速调节器参数 .83.2.2.5 校验近似条件 .83.2.2.6 计算调节器电阻和电容 .93.2.2.7 校核转速超调量 .94 系统主电路设计 .104.1 桥式可逆 PWM 变换器的工作原理 .104.2 PWM 直流脉宽调速系统的机械特性 .124.3 主电路设计 .124.4 PWM 信号产生电路 .134.5 IGBT 基极驱动电路原理及设计 .144.6 保护电路设计 .165 总结与体会 .18参考文献 .19附录 .20大学电力拖动自动控制系统课程设计说明书1摘要在电气时代的今天，电动机在工农业生产、人们日常生活中起着十分重要的作用。直流电机是最
3、常见的一种电机，在各领域中得到广泛应用。研究直流电机的控制和测量方法，对提高控制精度和响应速度、节约能源等都具有重要意义。电机调速问题一直是自动化领域比较重要的问题之一。不同领域对于电机的调速性能有着不同的要求，因此，不同的调速方法有着不同的应用场合。本文基于 PWM 的双闭环直流调速系统进行了研究，并设计出应用于直流电动机的双闭环直流调速系统。提出了 PWM 调速方法的优势，指出了未来 PWM 调速方法的发展前景，点出了研究 PWM 调速方法的意义。应用于直流电机的调速方式很多，其中以 PWM 变频调速方式应用最为广泛，而 PWM 变频器中，H 型 PWM 变频器性能尤为突出，作为本次设计的
4、基础理论，本文将对 PWM 的理论进行详细论述。在此基础上，本文将做出 SG3525 单片机控制的 H 型 PWM 变频调速系统的整体设计，然后对各个部分分别进行论证，力图在每个组成单元上都达到最好的系统性能。关键词：直流调速 双闭环 PWM 直流电机大学电力拖动自动控制系统课程设计说明书2直流双极式可逆 PWM 调速系统设计1 概述采用脉冲宽度调制的高频开关控制方式，形成脉宽调制变换器直流电动机调速系统，简称直流脉宽调速系统或直流 PWM 调速系统。脉宽调制变换器是把脉冲宽度进行调制的一种直流斩波器，脉宽调制，是利用电力电子开关器件的导通与关断，将直流电压变成连续的直流脉冲序列，并通过控制脉冲的宽度或周期达到变压的目的。与 V-M 系统相比，PWM 系统在很多方面有较大的优越性：1）主电路线路简单，需用的功率器件少。2）开关频率高，电流容易连续，谐波少，电机损耗及发热都较小。3）低速性能好，稳态精度高，调速范围宽，可达 1
