直流电机的pwm调速控制器毕业论文

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1、直流电机的PWM调速控制器毕业论文目录绪论1第一章脉宽调制(PWM)直流调速控制概述21.1直流电机调速原理21.2PWM控制技术的应用21.2.1PWM在直流调速中的应用21.2.2PWM相关概念31.2.3PWM控制电机转速的原理31.3设计目标4第二章元器件应用介绍52.1二极管52.1.1整流二极管62.1.2稳压二极管62.1.3续流二极管62.2整流桥堆72.3三端稳压器72.3.1固定输出三端稳压器82.3.1运算放大器112.3.2LM324运算放大器112.4电压比较器122.4.1LM393比较器

2、122.5三极管142.5.1NPN型、PNP型三极管的结构和符号142.5.2NPN型三极管电流放大原理152.5.3晶体三极管的三种工作状态152.6场效应管162.6.1场效应管的作用与特点162.6.2场效应管的分类172.6.3关于MOSFET—IRF740172.7光电耦合器18第三章电路设计193.1直流电源193.1.1±6V直流稳压电源19393.1.2为直流电机供电的+36V直流电压213.2三角波和PWM波发生电路223.2.4CD4520引脚图及引脚功能263.2.5CD4520功能273.3

3、运放电路LM324的原理及波形273.3.1参数计算303.3.2元器件参数选择303.4方波输出313.5H桥驱动电路333.5.1H桥驱动电路原理333.6单双极性可逆变换器比较363.7H桥驱动电路器件38第四章总结39致谢40参考文献41附图一42附图二42附表14339毕业设计论文直流电机的PWM调速控制器绪论在当今社会生活中，电子科学技术的运用越来越深入到各个行业之中，并得到了长期的发展和进步，自动化控制更是得到了广泛的应用，其中一项重要的应用就是——自动调速系统。直流电机由于具有速度控制容易，启、制动性

4、能良好，且在脉宽范围内平滑调速等特点而在冶金、机械制造、轻工等工业部门中得到广泛应用。直流电动机转速的控制方法可分为两类，即励磁控制法与电枢电压控制法。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。但这种传统的调压调速方法效率低。伴随着电力电子技术的不断发展，开关速度更快、控制更容易的全控型电力电子器件（GTR、MOSFET

5、、IGBT、PIC）逐渐成为主流，由他们组成的各种功率变换装置也随之发展，从而使直流电动机调速装置的种类不断拓展，性能不断提高。其中PWM（脉宽调制）是常用的一种调速方法。PWM（脉宽调制）具有极大的优越性：主电路简单，需要的功率器件少：开关频率高，快速响应性好，电流容易连续，谐波少，电极损耗及发热都较小；波形系数好，对电网功率因数高；低速性能好，稳速精度高，调速范围宽，可达1:10000左右。若与快速响应的电机配合，则系统频带宽，动态响应快，动态抗扰能力强；功率开关器件工作在开关状态，导通损耗小，当开关频率适当时，

6、开关损耗也不大，因而装置效率较高。本设计采用PWM技术对直流电机进行调速，与一般直流调速相比，既减少了对电源的污染，而且使控制过程更简单方便，又因为线路的简单化、功率器件需用的减少，使系统的维护、维修变得更加简单，同时动、静态性能却提高了。39毕业设计论文直流电机的PWM调速控制器第一章脉宽调制(PWM)直流调速控制概述1.1直流电机调速原理当改变励磁电流时，可以改变磁通量的大小，从而达到变磁通调速的目的。但由于励磁线圈发热和电动机磁饱和的限制，电动机的励磁电流和磁通量只能在低于其额定值的范围内调节，故只能弱磁调速。

7、而对于调节电枢外加电阻R时，会使机械特性变软，导致电机带负载能力减弱。当改变电枢电压理想空载转速随电枢电压升降而发生相应的升降变化。不同电枢电压的机械特性曲线相互平行，说明硬度不随电枢电压的变化而改变，电机带负载能力恒定。当我们平滑调节他励直流电机电枢两端电压时，可实现电机的无级调速。1.2PWM控制技术的应用PWM是PulseWidthModulation的缩写，即脉冲宽度调制，是通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要波形(含形状和幅值)。调速可分为直流调速和交流调速。尽管直流电机比交流电机结构复杂、成

8、本较高、维修保养贵，但是其调速性能好，所以在调速传动领域中一直占主导地位。1.2.1PWM在直流调速中的应用PWM广泛应用于直流调速系统，例如，以往普遍应用的晶闸管相控整流—直流电机调压调速系统，现在也发展了全波步控整流PWM斩波—直流电压调速系统，开关磁阻电动机也是有直流斩波器供电的。PWM控制技术是利用半导体开关器件的导通与关断把直流电压变