igbt斩波控制的直流电机调速系统设计课程设计

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1、课程设计名称：电力电子技术题目：IGBT斩波控制直流电机调速系统的设计专业：班级：姓名：学号：课程设计任务书一、设计题目IGBT斩波控制的直流电机调速系统设计二、设计任务1．选用合适的IGBT设计制作一个斩波调速器，使占空比可调,占空比调节范围为10%~90%。2．斩波调速器负载选用额定电压为220V，额定电流为1.2A，实现电机的单向调速，即电机的单象限运行。三、设计计划第1天：查阅相关材料，熟悉设计任务；第2天：确定设计的内容以及主电路的选择；第3天：IGBT驱动电路的选择；第4天：保护电路的设计；第5天：软件绘图四、设计要求1.主电路的设计及原理说明；2．驱动电路设计及

2、原理说明；3．控制电路的设计及分析4．保护电路的设计指导教师：李国华时间：20年月日辽宁工程技术大学课程设计成绩评定表学期姓名专业班级课程名称电力电子课程设计论文题目IGBT斩波控制的直流电机调速系统设计评定标准评定指标分值得分知识创新性20理论正确性20内容难易性15结合实际性10知识掌握程度15书写规范性10工作量10总成绩100评语：任课教师时间年月日备注摘要在工业生产和机械制造中，直流电机以其良好的线性特性、优异的控制性能等特点成为大多数变速运动控制和闭环位置伺服控制系统的最佳选择。特别随着计算机在控制领域和高开关频率、全控型第二代电力半导体器件的发展，以及脉宽调制(

3、PWM)直流调速技术的应用，直流电机得到广泛应用。直流电动机转速的控制方法可分励磁控制法与电枢电压控制法两类。励磁控制法控制磁通，其控制功率虽然小，但低速时受到磁饱和的限制，高速时受到换向火花和换向器结构强度的限制；而且由于励磁线圈电感较大，动态响应较差。所以常用的控制方法是改变电枢端电压调速的电枢电压控制法，调节电阻R即可改变端电压，达到调速目的。这种传统的调压调速方法效率低。当今市场上用的最多的IGBT直流斩波器，是一种全控型斩波器，它的主导器件采用国际上先进的电力电子器件IGBT，由门极电压控制，从根本上克服了晶闸管斩波器及GTR斩波器的缺点。该斩波器既能为煤矿窄轨电机

4、车配套的调速装置，又可以针对不同的负载对象，做少量的改动用于其它要求供电电压可调的直流负载上。与可控硅脉冲调速方式和电阻调速方式相比，具有极其明显的优势。关键词：直流电动机；IGBT；直流斩波；调速目录前言11课程设计的目的22系统主电路设计22.1主电路方案22.2基本直流斩波电路原理图22.3各参数间数量关系33IGBT驱动电路的选择33.1IGBT元件简介33.2IGBT驱动电路的条件34控制电路的选择44.1控制电路方案选择44.2SG3525芯片工作原理简介55保护电路的设计75.1主电路器件的保护电路76设计总结8心得体会9参考文献10辽宁工程技术大学课程设计前言

5、随着电力电子技术的高速发展，电子系统的应用领域越来越广泛，电子设备的种类也越来越多。电子设备的小型化和低成本化使电源向轻、薄、小和高效率方向发展。开关电源因其体积小，重量轻和效率高的优点而在各种电子信息设备中得到广泛的应用。直流电动机在冶金、矿山、化工、交通、机械、纺织、航空等领域中已经得到了广泛的应用。直流电动机的启动和调速性能、过载能力强等特点显得十分重要。IGBT降压斩波电路就是直流斩波中最基本的一种电路，是用IGBT作为全控型器件的降压斩波电路，用于直流到直流的降压变换。IGBT是MOSFET与双极晶体管的复合器件。它既有MOSFET易驱动的特点，又具有功率晶体管电压

6、、电流容量大等优点。其频率特性介于MOSFET与功率晶体管之间，可正常工作于几十千赫兹频率范围内，故在较高频率的大、中功率应用中占据了主导地位。所以用IGBT作为全控型器件的降压斩波电路就有了IGBT易驱动，电压、电流容量大的优点。因此，在电力电子技术应用领域中有广阔的发展前景，也由于开关电源向低电压，大电流和高效率发展的趋势，促进了IGBT降压斩波电路的发展。99辽宁工程技术大学课程设计1课程设计的目的电力电子技术是一门实践性很强的技术。由电力电子器件构成的直流电机斩波调速电路，由于其节能，先进，灵活等特点在工业控制中得到了广泛应用。基于IGBT的直流电机脉宽调速与转速检测

7、课程设计，结合电力电子、电力拖动和电子技术基础等多门专业课的理论知识的运用。通过实践，加强了学生的动手和灵活运用多门专业知识的能力，并达到深化运用先进的电力电子技术解决实际问题能力的培养。通过本次课程设计，运用所学知识结合相关资料设计出理想的IGBT斩波控制直流电机调速系统。2系统主电路设计2.1主电路方案对于降压斩波电路的选择，可运用电力电子开关来控制电路的通断即改变占空比，从而获得我们所想要的电压。这就可以根据所学的buck降压电路作为主电路，这个方案是较为简单的方案，直接进行直直变换简化了电路结构