电机与拖动课程设计-PWM脉宽调速系统设计报告.doc

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1、《电机与拖动》课程设计直流电机PWM脉宽调速系统设计（邓毅）201030460405（高浩斌）201030460407（郭剑桥）201030460408指导教师许俊云老师学院名称工程学院专业班级10自动化4班设计提交日期2012年12月目录.............................................................1一、课程设计内容.................................................2二、设计原理..........................................

2、............22.1系统设计原理...........................................22.2PWM基本原理............................................32.3PWM调速基本原理.......................................3三、方案设计与选择..............................................43.1脉宽调制电路的选择.....................................43.2驱动电路的选

3、择...........................................4四、方案具体实现.................................................54.1设计方案...............................................54.2直流电机驱动控制总流程图............................54.3矩形波信号产生器......................................54.4驱动电路.............................

4、...................74.5总电路图................................................94.6调试数据及波形........................................104.6.1调试数据......................................104.6.2调试波形......................................10五、调试过程中遇到的问题及解决方案.........................11六、心得体会............

5、........................................12七、元件清单....................................................121八、小组分工....................................................12一、设计内容1直流电机的调速有单象限，二象限和四象限三种工作形式。要求学生选择后两种工作形式的任意一种进行设计。2选用额定电压为220V，额定电流为1.2A的它励直流电动机（即把实验室的并励直流电动机做它励接法）作为调速对象。要求带一发电机负载进行调

6、速实验。二、设计原理2.1.系统设计原理脉宽调制技术是利用数字输出对模拟电路进行控制的一种有效技术，尤其是在对电机的转速控制方面，可大大节省能量，PWM控制技术的理论基础为：冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同，使输出端得到一系列幅值相等而宽度不相等的脉冲，用这些脉冲来代替正弦波或其他所需要的波形。按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制，既可改变逆变电路输出电压的大小，也可改变输出频率。直流电动机的转速n和其他参量的关系可表示为（1）式中Ua——电枢供电电压（V）；Ia——电枢电流（A）；Ф——励磁磁通（Wb）；Ra——电枢回路总电阻（Ω）；CE

7、——电势系数，，p为电磁对数，a为电枢并联支路数，N为导体数。2由式（1）可以看出，式中Ua、Ra、Ф三个参量都可以成为变量，只要改变其中一个参量，就可以改变电动机的转速，所以直流电动机有三种基本调速方法：(1)改变电枢回路总电阻Ra；；(2)改变电枢供电电压Ua；(3)改变励磁磁通Ф下图为PMW直流电机设计框图2．2.PWM基本原理脉冲宽度调制（PWM）是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。通过高分辨率计数器的使用，方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。PWM信号仍然是数字的，因为在给定的任何时刻，满幅值的直流供电要