直流脉宽(PWM)调速系统设计与研究——调节器设计剖析.docx

沈阳理工大学课程设计  PAGE \* MERGEFORMAT 44 沈阳理工大学课程设计 PAGE \* MERGEFORMAT1 摘 要 以电力电子学和电机调速技术为基础，本文设计了一种基于直流脉宽调速控制技术的直流电机调速系统。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。 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，广泛应用于世界各国。 关键字：ASR；ACR；调速系统；直流调速器；SG3525  目录  TOC \o 1-3 \h \z \u  HYPERLINK \l _Toc436486010 绪 论  PAGEREF _Toc436486010 \h 1  HYPERLINK \l _Toc436486011 1 简要介绍及设计方案  PAGEREF _Toc436486011 \h 2  HYPERLINK \l _Toc436486012 1.1 PWM简介  PAGEREF _Toc436486012 \h 2  HYPERLINK \l _Toc436486013 1.2 直流调速系统的方案设计  PAGEREF _Toc436486013 \h 2  HYPERLINK \l _Toc436486014 1.2.1 设计已知参数  PAGEREF _Toc436486014 \h 2  HYPERLINK \l _Toc436486015 1.2.2 设计指标  PAGEREF _Toc436486015 \h 3  HYPERLINK \l _Toc436486016 1.2.3 设计内容  PAGEREF _Toc436486016 \h 3  HYPERLINK \l _Toc436486017 1.2.4 现行方案的讨论与比较  PAGEREF _Toc436486017 \h 3  HYPERLINK \l _Toc436486018 1.2.5 选择IGBT的H桥型主电路的理由  PAGEREF _Toc436486018 \h 4  HYPERLINK \l _Toc436486019 1.2.6 采用转速电流双闭环的理由  PAGEREF _Toc436486019 \h 4  HYPERLINK \l _Toc436486020 2 直流脉宽调速系统主电路设计  PAGEREF _Toc436486020 \h 5  HYPERLINK \l _Toc436486021 2.1 主电路结构设计  PAGEREF _Toc436486021 \h 5  HYPERLINK \l _Toc436486022 2.2 参数设计  PAGEREF _Toc436486022 \h 6  HYPERLINK \l _Toc436486023 3 直流脉宽调速系统调节器设计  PAGEREF _Toc436486023 \h 8  HYPERLINK \l _Toc436486024 3.1 转速、电流双闭环设计  PAGEREF _Toc436486024 \h 8  HYPERLINK \l _Toc436486025 3.2 电流调节器设计  PAGEREF _Toc436486025 \h 9  HYPERLINK \l _Toc436486026 3.2.1 确定时间常数  PAGEREF _Toc436486026 \h 9  HYPERLINK \l _Toc436486027 3.2.2 选择电流调节其结构  PAGEREF _Toc436486027 \h 9  HYPERLINK \l _Toc436486028 3.2.3 计算电流调节其参数  PAGEREF _Toc436486028 \h 10  HYPERLINK \l _Toc436486029 3.2.4 校验近似条件  PAGEREF _Toc