文档介绍：课程设计任务书
学生姓名: 专业班级:电气1004
指导教师: 工作单位: 自动化学院
题目: 直流双极式可逆PWM调速系统设计
初始条件:
: PN=10 KW,UN=220 V,IN=55 A,
nN=1000 r/min ,Ra=,直流它励励磁电压220V,
:三相380V
3. 采用永磁式测速发电机,其参数:23W,110V,,1900 r/min,
要求完成的主要任务:

课程设计说明书应严格按统一格式打印,资料齐全,坚决杜绝抄袭,雷同现象。满足如下要求:
,转速和电流稳态无差,电流超调量小于5%,转速超调量小于10%。
2. 对系统设计方案的先进性、实用性和可行性进行论证,说明系统工作原理。
3. 画出单元电路图,说明工作原理,给出系统参数计算过程。
4. 画出整体电路原理图,图纸、元器件符号及文字符号符合国家标准。
时间安排:
- 收集课程设计相关资料
- 系统设计
- 撰写课程设计及答辩
指导教师签名:
2013 年 5 月 26 日
目录
1、总体方案设计 3
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H桥双极式逆变器的工作原理 3
H桥式可控直流脉宽调速系统主电路设计 3
2、电路设计 3
3
电流调节器 3
转速调节器 3
给定基准电源 3
信号产生电路 3
驱动电路设计 3
IGBT基极驱动电路原理 3
基于EXB841驱动电路设计 3
锯齿波信号发生电路 3
转速检测电路 3
电流检测电路 3
3、调节器的参数整定 3
电路基本数据 3
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3
转速环的设计 3
4、电流环和转速换的仿真 3
3
转速环的仿真设计 3
心得体会 3
参考文献 3
双闭环可逆直流脉宽PWM调速系统设计
1、总体方案设计

直流双闭环调速系统的结构图如图1-1所示,转速调节器与电流调节器串极联结,转速调节器的输出作为电流调节器的输入,再用电流调节器的输出去控制PWM装置。其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率一定、宽度可变的脉冲电压序列,从而可以改变平均输出电压的大小,以调节电机转速,达到设计要求。
图1-1 双闭环调速系统结构图

如图1-2所示,这时,启动电流成方波形,而转速是线性增长的。这是在最
大电流(转矩)受限的条件下调速系统所能得到的最快的起动过程。
图1-2 理想启动的转速电流波形
H桥双极式逆变器的工作原理
脉宽调制器的作用是:用脉冲宽度调制的方法,把恒定的直流电源电压调制成频率一定宽度可变的脉冲电压序列,从而平均输出电压的大小,以调节电机转速。H形双极式逆变器电路如图1-3所示。这时电动机M两端电压的极性随开关器件驱动电压的极性变化而变化。
图1-3 H形双极式逆变器电路
他们的关系是:。在一个开关周期内,当时,晶体管、饱和导通而、截止,这时。当时,、截止,但、不能立即导通,电枢电流经、续流,这时。在一个周期内正负相间,这是双极式PWM变换器的特征,其电压、电流波形如图2所示。电动机的正反转体现在驱动电压正、负脉冲的宽窄上。当正脉冲较宽时,
,则的平均值为正,电动机正转,当正脉冲较窄时,则反转;如果正负脉冲相等,,平均输出电压为零,则电动机停止。
双极式控制可逆PWM变换器的输出平均电压为
如果定义占空比,电压系数
则在双极式可逆变换器中
调速时,的可调范围为0~1相应的。当时,为正,电动机正转;当时,为负,电动机反转;当时,,电动机停止。但电动机停止时电枢电压并不等于零,而是正负脉宽相等的交变脉冲电压,因而电流也是交变的。这个交变电流的平均值等于零,不产生平均转矩,徒然增大电动机的损耗这是双极式控制的缺点。但它也有好处,在电动机停止时仍然有高频微震电流,从而消除了正、反向时静摩擦死区。
H桥式可控直流脉