双闭环可逆直流脉宽PWM调速系统设计(文档).doc

双闭环可逆直流脉宽PWM调

速系统设计

学院：机电工程学院

学号：

专业（方向）年级：

学生姓名：

福建农林大学机电工程学院电气工程系

2011年1月7日

目录

一.设计任务书1

二．设计说明书3

2.1方案确立3

方案选定3

桥式可逆PWM变换器工作原理3

系统控制电路图6

双闭环直流调速系统静态剖析6

双闭环直流调速系统稳态构造图7

2.2硬件构造9

主电路9

泵升压限制11

2.3主电路参数计算及元件选择12

整流二极管选择12

绝缘栅双极晶体管选择12

2.4调理器参数设计和选择13

电流环的设计13

转速环的设计16

反应单元18

2.5系统总电路图19

三．心得领会20

交直流调速课程设计任务书

一、题目

双闭环可逆直流脉宽PWM调速系统设计

二、设计目的

1、对先修课程（电力电子学、自动控制原理等）的进一步理解与运用

2、运用《电力拖动控制系统》的理论知识设计出可行的直流调速系统，经过建模、仿真考证理论剖析的正确性。也能够制作硬件电路。

3、同时能够增强同学们对一些常用单元电路的设计、常用集成芯片的使用以及对电阻、电容等元件的选择等的工程训练。达到综合提升学生工程设计与着手能力的目的。

三、系统方案确实定

自动控制系统的设计一般要经历从“机械负载的调速性能（动、静）→电机参数→主电路→控制方案”（系统方案确实定）→“系统设计→仿真研究→参数整定→直到理论实现要求→硬件设计→制版、焊接、调试”等过程，此中系统方案确实定至关重要。为了发挥同学们的主观能动作用，且防止方案及结果同样，在选定系统方案时，规定外的其余参数由同学自己选定。

1、主电路采纳二极管不行控整流，逆变器采纳带续流二极管的功率开关管IGBT构成H型双极式控制可逆PWM变换器；

2、速度调理器和电流调理器采纳PI调理器；

3、机械负载为抗争性恒转矩负载，系统飞轮矩（含电机及传动机构）4、主电源：能够选择三相沟通380V供电；

5、他励直流电动机的参数：见习题集【4-19】（P96）=1000r/min，电枢回路总电阻R=2Ω,电流过载倍数λ=2。

四、设计任务

a）整体方案确实定；

b）主电路原理及波形剖析、元件选择、参数计算；

c）系统原理图、稳态构造图、动向构造图、主要硬件构造图；

d）控制电路设计、原理剖析、主要元件、参数的选择；

e）调理器、PWM信号产生电路的设计；

）检测及反应电路的设计与计算；

五、课程设计报告的要求

1、禁止互相剽窃或代做，一经查出，按不及格办理。

2、报告字数：许多于8000字（含图、公式、计算式等）。

3、形式要求：以《福建农林大学本科生课程设计》（工科）的规范化要求

撰写。要求文字通畅、笔迹工整、公式书写规范、报告书上的图表同意徒手画，但一定清楚、正确且要有图题。

4、一定画出系统总图，总图禁止徒手画，电路图应洁净、正确、规范。未

进行详细设计的功能块同意用框图表示，且功能块之间的连线同意用标号标明。

六、参照资料

1、电气传动控制系统设计指导李荣生机械工业第一版社2004.6

2、新式电力电子变换技术陈国呈中国电力第一版社

3、电力拖动自动控制系统陈伯时机械工业第一版社

4、电力电子技术王兆安黄俊机械工业第一版社2000.1

交直流调速课程设计说明书

一、方案确立

方案选定

直流双闭环调速系统的构造图如图1所示，转速调理器与电流调理器串极联络，

转速调理器的输出作为电流调理器的输入，再用电流调理器的输出去控制PWM

装置。此中脉宽调制变换器的作用是：用脉冲宽度调制的方法，把恒定的直流电

源电压调制成频次必定、宽度可变的脉冲电压序列，进而能够改变均匀输出电压

的大小，以调理电机转速，达到设计要求。

整体方案简化图如图

1所示。

Id

β

R

Un*

Ui*

-

n

ASR

ACR

PWM

Ks

1/Ce

-

α

图1双闭环调速系统的构造简化图

用双闭环转速电流调理方法，固然相对成本较高，但保证了系统的靠谱性能，保证了对生产工艺的要求的知足，既保证了稳态后速度的稳固，同时也兼备了启动时启动电流的动向过程。在启动过程的主要阶段，只有电流负反应，没有转速负反应，不让电流负反应发挥主要作用，既能控制转速，实现转速无静差调理，

又能控制电流使系统在充分利用电机