双闭环可逆直流脉宽调速系统课程设计

《交直流调速系统》课程设计学院：机电工程学院

学号：

专业（方向）年级：电气工程及其自动化学生姓名：连爱庆

福建农林大学机电工程学院电气工程系

2015年 12月 20 日

目录

1.任务分析............................................

选择PWM控制系统的理由.......................................................

采用转速电流双闭环的理由..........................................................

直流PWM传动系统结构图..........................................................

双闭环调速系统的结构图.............................................................

调速系统起动过程的电流和转速波形........................................

H桥双极式逆变器的工作原理....................................................

PWM调速系统的静特性.............................................................

2.主电路设计...........................................

给定基准电源..............................................................................

双闭环调节器电路设计.............................................................

2.2.1 电流调节器.............................................................................

2.2.2 转速调节器............................................................................

控制电路的设计.......................................................................

驱动电路设计...........................................................................

转速及电流检测电路................................................................

2.5.1 转速检测电路........................................................................

2.5.2 电流检测电路........................................................................

3.调节器的参数整定...................................

系统固有部分的主要参数计算...............................................

预先选定的参数......................................................................

电流环的设计..........................................................................

速度环的设计..........................................................................

4.转速及电流检测环节.................................

5.电路图总体设计.....................................

6.心得及总结.........................................

参考文献.............................................

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（电力拖动自动控制系统、电力电子学、自动控制原理等）的进一步理解与运用

2、运用《电力拖动自动控制系统》的理论知识设计出可行的直流调速系统，通过建模、仿真验证理论分析的正确性。也可以制作硬件电路。

3、同时能够加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。达到综合提高学生工程设计与动手能力的目的。

三、系统方案的确定

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”（系统方案的确定）→“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，其中系统方案的确定至关重要。为了发挥同学们的主观能动作用，且避免方案及结果雷同，在选定系统方案时，规定外的其他参数有同学自己选定。

1、主电路采用二极管不可控整流，逆变器采用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、速度调节器和电流调节器采用PI调节器；U*nm=U*im=Ucm=10V

3、机械负载为反抗性恒转矩负载,系统飞轮矩（含电机及传动机构）GD2=；

4、主电源：可以选择单相交流380V供电；变压器二次相电压为52V；

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；

6、PWM装置的放大系数Ks=11；PWM装置的延迟时间Ts=。

四、设计任务

a）总体方案的确定；

b）主电路原理及波形分析、元件选择、参数计算；

c）系统原理图、稳态结构图、动态结构图、主要硬件结构图；

d）控制电路设计、原理分析、主要元件、参数的选择；

e）调节器、PWM信号产生电路的设计；

f）检测及反馈电路的设计与计算；