窦金超生产实习.doc

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1、HarbinInstituteofTechnology生产实习报告（论文）课程名称：生产实习设计题目：直流脉宽调速系统驱动电源的设计院系：电气工程系班级：设计者：窦金超学号：指导教师：任倩设计时间：2015.7.20-2015.7.30哈尔滨工业大学（威海）教务处哈尔滨工业大学（威海）生产实习任务书姓名：窦金超院（系）：电气工程专业：电气工程及其自动化班号：任务起至日期：2015年7月20日至2015年7月30日设计题目：直流脉宽调速系统驱动电源的设计已知技术参数和设计要求：生产实习的主要任务是设计一个直流电动机的脉宽调速（直

2、流PWM）驱动电源。被控直流永磁电动机参数：额定电压24V，额定电流1.5A，额定转速3000rpm。驱动系统的调速范围：大于1：1000工作量：1）主电路的设计，器件的选型。包括含整流变压器在内的整流电路设计和H桥可逆斩波电路的设计(要求采用IPM作为DC/DC变换的主电路，型号为PS21564)。2）PWM控制电路的设计（指以SG3525为核心的脉宽调节电路）。3）IPM接口电路设计（包括上下桥臂元件的开通延迟，及上桥臂驱动电源的自举电路）。4）DC15V控制电源的设计（采用LM2575系列开关稳压集成电路，直接从主电路的

3、直流母线电压经稳压获得）。3人组成1个设计小组，通过合理的分工和协作共同完成上述设计任务。设计的成果应包括：用PROTEL绘制的主电路和控制电路的原理图，电路设计过程的详细说明书及焊装和调试通过的控制电路板。工作计划安排：(学时安排为2周)l第1周：周1，全体开会，布置任务，组成设计小组（每组3人），会后设计工作开始。答疑，审查设计方案，绘制电路图。l第2周发放器件和装焊工具，调试电路，完成设计报告。同组设计者及分工：曹禹、窦金超、李利刚、张策、吴雨桐全组集体讨论，共同设计；各组员分模块焊接；全组一起调试各个模块指导教师签字_

4、__________________年月日教研室主任签字___________________年月日1直流脉宽调速实验报告1.1设计题目直流脉宽调速系统驱动电源的设计。1.2设计任务及意义首先，设计任务为设计一个直流电动机的脉宽调速（直流PWM）驱动电源；其次，设计意义为直流电动机具有良好的调速性能，此外，其转矩控制性能好（及控制方便简单），所以直流电动机调速系统得到了应用范围比较广。并且，直流脉宽调速（PWM）技术是电力电子领域广泛采用的各种PWM技术的典型应用和重要基础，对PWM技术的深刻理解和熟练运用对于学习和运用交流变

5、频调速中正弦脉宽调制（SPWM）技术具有很大的帮助和借鉴作用。1.3技术指标被控直流永磁电动机参数：额定电压24V，额定电流1.5A，额定转速3000rpm。驱动系统的调速范围：大于1：1000。1.4主要仪器和器件IPM实验箱、数字万用表、示波器、电烙铁、焊锡、导线、通用板、螺丝刀、剥线钳、DIP插座、小白连接器插座、LM2575、74LS04、SG3525、独石电容、电解电容、电阻、电位器、电感、肖特基二极管、二极管等。1.5设计内容(1)主电路的设计，器件的选型。主要包括含整流变压器在内的整流电路设计和H桥可逆斩波电路的

6、设计(要求采用IPM作为DC/DC变换的主电路，型号为PS21564)。(2)PWM控制电路的设计指以SG3525为核心的脉宽调节电路的设计。(3)IPM接口电路设计包括上、下桥臂元件的开通延迟设计，以及上桥臂驱动电源的自举电路的设计。(4)DC15V控制电源的设计给定器件采用LM2575系列开关稳压集成电路，直接从主电路的直流母线电压经稳压电路获得。1.6电路原理图直流脉宽调速（直流PWM）驱动电源在结构上分为两部分：主回路和控制回路。其原理框图如图1。图1-1直流脉宽调速系统首先，主回路是由变压器、整流桥和IPM模块构成的

7、。控制回路即脉宽调制电路是以芯片SG3525为核心设计的，用于产生频率为5KHz的方波控制信号，并且其占空比可调。其次，根据设计的指标要求以及在电力电子技术课程中所学的直流脉宽调速的原理，设计主电路并选择主电路所需的器件。主要包括包含整流变压器在内的整流电路的设计以及对H桥可逆斩波电路的设计，根据本次生产实习所给的要求拟定采用IPM（型号为PS21564）作为DC/DC变换的主电路。此外还需要选择合适的变压器，以满足系统的功率要求，根据经验，整流桥的最大输出电流在一般情况下应该能够满足电路的要求。再者，从整个电路以及系统安全的

8、角度来考虑，在主电路中设有保险丝和手动开关的情况下，当因电路发生故障而切断电路时，需要在电路中，安装两个发光二极管，以示电路工作是否正常（但因所给生产实习所给器件中并没有发光二极管，故此部分可稍作修改，即省去发光二极管）。最后，控制电路的设计包含采用以芯片SG3525为主要控