可逆直流PWM调速系统设计.docx

新疆工业高等专科学校电气与信息工程系课程设计说明书可逆直流PWM调速系统设计专业班级：电气自动化09—40（1）班学生姓名：钱杰指导教师：何颖完成日期：2011-6-2新疆工业高等专科学校电气与信息工程系课程设计任务书2011/12学年学期2011年6月2日专业电气自动化班级09-40（1）班课程名称电力电子技术课程设计设计题目可逆直流PWM调速系统指导教师何颖起止时间2011年5月30-6月2周数1周设计地点电力电子实验室设计目的：了解并掌握电力电子装置的一般设计方法；初步掌握电力电子装置的组装和调试的基本技能；提高综合运用所学理论知识独立分析和解决问题的能力；进一步掌握电子仪器的使用方法。设计任务或主要技术指标：了解直流电机工作的原理；学会Protel99se仿真掌握PWM控制及调试过程技术指标：直流电动机220V10A；二极管1N91；三极管EF152设计进度与要求：第一天：查找相关资料第二、三、四天：进行仿真、调试PWM控制系统第五天:整理实训报告要求：了解电机工作原理熟练掌握PWM调速系统及分析各部分功能主要参考书及参考资料：《电力电子技术辅助教材》内部教材《电力电子应用技术（第三版）》莫正康主编机械工业出版社2000年《电力电子技术课程设计指导书》李久胜等编哈尔滨工业大学2006年教研室主任（签名）系（部）主任（签名）年月日新疆工业高等专科学校电气与信息工程系课程设计评定意见设计题目：可逆直流PWM调速系统学生姓名：钱杰专业电气自动化班级09—40（1）班评定意见：评定成绩：指导教师（签名）：年月日评定意见参考提纲：1.学生完成的工作量与内容是否符合任务书的要求。2.学生的勤勉态度。3.设计或说明书的优缺点包括：学生对理论知识的掌握程度、实践工作能力、表现出的创造性和综合应用能力等。摘要本文介绍了一种基于PWM信号采用H桥对直流电机进行调压调速的驱动电路利用PWM调节导通时间来改变输出波形的宽度从而达到调压调速的目的。在这次的电力电子设计中我们小组经过商量讨论后采用的是二极管的桥式连接和绝缘栅型三极管构成的桥式连接来调节直流电机可逆控制宽度调节输出波形的时间来实现调速方案制定后我们开始用仿真。我们组经过调式后满足了可逆和调速。关键词：脉宽调制；H桥驱动电桥；PROTEL仿真；电机原理目录1基本原理11.1直流电机工作原理及基本结构11.1.1直流电机基本工作原理11.1.2直流电机结构22.PWM基本介绍42.1PWM控制调速原理42.2脉宽调制变换器52.3桥式可逆PWM变换器62.4．调试过程9总结与体会11致谢12参考文献13附录A14附录B151基本原理1.1直流电机工作原理及基本结构1.1.1直流电机基本工作原理在电工课程中我们已经知道通电导体在磁场中会受到电磁力的作用--电磁力定律。电动机就是应用这个定律工作的。图1.1是直流电动机的原理图。图1.1直流电机原理图电枢绕组通过电刷接到直流电源上绕组的旋转轴与机械负载相联。电流从电刷A流入电枢绕组从电刷B流出。电枢电流Ia与磁场相互作用产生电磁力F其方向可用左手定则判定。这一对电磁力所形成的电磁转矩T使电动机电枢逆时针方向旋转。如上图a所示。当电枢转到上图b所示位置时由于换向器的作用电源电流Ia仍由电刷A流入绕组由电刷B流出。电磁力和电磁转矩的方向仍然使电动机电枢逆时针方向旋转。电枢转动时割切磁力线而产生感应电动势这个电动势(用右手定则判定)的方向与电枢电流Ia和外加电压U的方向总是相反的称为反电动势Ea。它与发电机的电动势E的作用不同。发电机的电动势是电源电动势在外电路产生电流。而Ea是反电动势电源只有克服这个反电动势才能向电动机输入电流。可见电动机向负载输出机械功率的同时电源却向电动机输入电功率电动机起着将电能转换为机械能的作用。发电机和电动机两者的电磁转矩T的作用是不同的。发电机的电磁转矩是阻转矩它与原动机的驱动转矩T1的方向是相反的。电动机的电磁转矩是驱动转矩它使电枢转动。电动机的电磁转矩T必须与机械负载转矩T2及空载损耗转矩T0相平衡即T＝T2十T0。当电动机轴上的机械负载发生变化时则电动机的转速、反电动势、电流及电磁转矩将自动进行调整以适应负载的变化保持新的平衡。可见直流电机作发电机运行和作电动机运行时虽然都产生电动势和电磁转矩但两者作用截然相反。1.1.2直流电机结构我们讨论电机及其它电器的结构目的