直流脉宽PWM调速系统设计与研究——调节器设计.docVIP

摘 要 本课题是对直流脉宽调速系统设计的研究，主要是实现电机的调速。因此在本次设计中对直流调速的原理直流调速控制方式以及调速的特性、PWM基本原理及实现方式进行了全方面阐述。 此次课题需要以电力电子学和电机调速技术为基础，为了得到较好的动静态性能，该控制系统采用了双闭环控制，同时速度调节器和电流调节器都选用PI调节器。 为了得到理想的效果，设计的调速系统采用桥式电路作为主电路，采用ASR与ACR作为调节器，触发电路以集成PWM控制器SG3525为核心,保护电路以过流保护为主。这种系统在40年代广泛应用，但是它的缺点是占地大，效率低，运行费用昂贵，维护不方便等，特别是至少要包含两台与被调速电机容量相同的电机。为了克服这些缺点，50年代开始使用水银整流器作为可控变流装置。这种系统缺点也很明显，主要是污染环境，危害人体健康。50年代末晶闸管出现，晶闸管变流技术日益成熟，使直流调速系统更加完善。晶闸管－电动机调速系统已经成为当今主要的直流调速系统，广泛应用于各个领域范围。 关键词：ASR；ACR；调速系统；直流调速器 目 录 TOC \o 1-3 \h \u HYPERLINK \l _Toc471420028 1 绪论 PAGEREF _Toc471420028 \h 1 1.1 设计背景 1 HYPERLINK \l _Toc471420029 1.2 直流调速系统的方案设计 PAGEREF _Toc471420029 \h 1 HYPERLINK \l _Toc471420030 1.2.1 设计已知参数 PAGEREF _Toc471420030 \h 1 HYPERLINK \l _Toc471420031 1.2.2 设计指标 PAGEREF _Toc471420031 \h 1 HYPERLINK \l _Toc471420032 1.3 选择PWM控制系统的理由 PAGEREF _Toc471420032 \h 2 HYPERLINK \l _Toc471420033 2 调节器设计 PAGEREF _Toc471420033 \h 3 HYPERLINK \l _Toc471420034 2.1 转速、电流双闭环设计 PAGEREF _Toc471420034 \h 3 HYPERLINK \l _Toc471420035 2.2 电流调节器设计 PAGEREF _Toc471420035 \h 4 HYPERLINK \l _Toc471420036 2.2.1 确定时间常数 PAGEREF _Toc471420036 \h 4 HYPERLINK \l _Toc471420037 2.2.2 选择电流调节其结构 PAGEREF _Toc471420037 \h 4 HYPERLINK \l _Toc471420038 2.2.3 计算电流调节其参数 PAGEREF _Toc471420038 \h 5 HYPERLINK \l _Toc471420039 2.2.4 校验近似条件 PAGEREF _Toc471420039 \h 5 HYPERLINK \l _Toc471420040 2.2.5 计算调节其电阻和电容 PAGEREF _Toc471420040 \h 5 HYPERLINK \l _Toc471420041 2.3 转速调节器设计 PAGEREF _Toc471420041 \h 6 HYPERLINK \l _Toc471420042 2.3.1 确定时间常数 PAGEREF _Toc471420042 \h 6 HYPERLINK \l _Toc471420043 2.3.2 选择转速调节器结构 PAGEREF _Toc471420043 \h 6 HYPERLINK \l _Toc471420044 2.3.3 计算转速调节其参数 PAGEREF _Toc471420044 \h 6 HYPERLINK \l _Toc471420045 2.3.4 检验近似条件 PAGEREF _Toc471420045 \h 7 HYPERLINK \l _Toc471420046 2.3.5 计算调节器电阻和电容 PAGEREF _Toc471420046 \h 7 HYPERLINK \l _Toc471420047 2.3.6 校核转速超调量 PAGEREF _Toc471420047 \h 7 HYPERLINK \l _Toc471420048 3 主电路设计 PAGEREF _Toc471420048 \h 9 HYPERLINK \l _Toc4714200