电力电子课程设计--直流电机调速

《电力电子课程设计--直流电机调速》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、课程设计说明书直流电机调速系、部：电气与信息工程系学生姓名：指导教师：职称专业：自动化班级：完成时间：2011年6月3日22电力电子技术课程设计任务书、系：电气与信息工程系年级：自本0802专业：自动化指导教师姓名学生姓名课题名称直流电机调速内容及任务一、设计任务和要求学生通过理论设计和实物制作解决相应的实际问题，巩固和运用在《电力电子技术》中所学的理论知识和实验技能，掌握整流和触发电路的基本原理，能够运用所学的理论知识分析设计任务。提高设计能力和实践动手能力，为以后从事电子电路设计、研发电子产品打下良好的基础二、设计内容制作一个直流电机调速装置。三、技术指标要求电源输入

2、电压为220V，改变控制主电路开关器件的导通角，使负载侧的电压有效值改变，从而控制直流电机的速度。观察当导通占空比a分别为20%、50%、80%时电机转动速度改变情况。进度安排起止日期设计内容5.28构思大体框架5.29根据原理图用protel画出原理图5．29——6.3改进并进行仿真6.3检查并进行最后修改主要参考资料王兆安.电力电子技术基础.第五版答辩成绩指导教师评阅意见22摘要本文是对直流电机PWM调速器设计的研究，主要实现对电机的控制。为实现系统的微机控制，在设计中，采用了AT89C52单片机作为整个控制系统的控制电路的核心部分，用PROTEUS仿真软件以各种显示

3、、驱动模块，实现对电动机转速参数的显示和测量；采用带中断的独立式键盘作为命令的输入，单片机在程序控制下，不断给光电隔离电路发送PWM波形.在设计中，采用PWM调速方式，通过改变PWM的占空比从而改变电动机的电枢电压，进而实现对电动机的调速。关键词：AT89C52单片机，PROTEUS,PWM22目录第一章直流电机调速方案论证……………………………………………………5第二章直流电机调速硬件系统……………………………………………………62.1降压斩波电路……………………………………………………………62.2驱动电路…………………………………………………………………72.3元器

4、件清单……………………………………………………………10第三章直流电机调速软件系统的设计…………………………………………113.1设计课题PWM信号的单片机程序清单…………………………………11第四章仿真结果与分析………………………………………………………144.1仿真结果………………………………………………………144.2仿真结果分析…………………………………………………16第五章心得体会…………………………………………………………………17参考文献…………………………………………………………………………18致谢……………………………………………………………………………

5、……19附录1………………………………………………………………………………20附录2………………………………………………………………………………21附录3………………………………………………………………………………22附录4………………………………………………………………………………2322第一章直流电机调速方案论证直流电动机的转速控制方法可以分为2大类：对励磁磁通进行控制的励磁控制法和对电枢电压进行控制的电枢电压法。其中励磁控制法在低速时受磁饱和的限制，在高速时受换向火花和换向器件结构强度的限制。并且励磁线圈电感较大，动态性能响应较差，所以这种控制方法用的很少，多使用电

6、枢控制法。直流电机转速调节：某些场合往往要求直流电机的转速在一定范围内可调节，例如，电车、机床等，调节范围根据负载的要求而定。调速可以有三种方法：（1）改变电机两端电压；（2）改变磁通；（3）在电枢回路中，串联调节电阻。本次课程设计采用第一种方法：利用降压斩波电路与单片机驱动系统改变电机两端的电压大小从而达到调节直流电机转速的目的。22第二章直流电机调速硬件系统的设计2.1降压斩波电路工作原理，两个阶段：t=0时V导通，E向负载供电，uo=E，io按指数曲线上升；t=t1时V关断，io经VD续流，uo近似为零，io呈指数曲线下降；为使io连续且脉动小，通常使L值较大。图2

7、.1降压斩波电路原理图数量关系：电流连续时，负载电压平均值a——导通占空比，简称占空比或导通比Uo最大为E，减小a，Uo随之减小——降压斩波电路。也称为Buck变换器（BuckConverter）。负载电流平均值电流断续时，uo平均值会被抬高，一般不希望出现斩波电路三种控制方式（1）脉冲宽度调制（PWM）或脉冲调宽型——T不变，调节ton（2）频率调制或调频型——ton不变，改变T（3）混合型——ton和T都可调，使占空比改变降压斩波电路的仿真模型如图2.2所示：22图2.2降压斩波电路的仿真模型2.2驱动电路2.1.1单片机