[电力电子设计]基于buck电路直流伺服电机调速系统的简单设计

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1、《电力电子技术大作业》作业题目：基于buck电路直流伺服电机调速系统的简单设计摘要直流伺服电动机具有优良的调速特性，调速平滑、简单，具有较大的启动转矩和良好的启、制动性能以及能在较大范围内实现精度、速度和位置控制。同时其过载能力大，能承受频繁的冲击负载，所以在要求系统性能高的场合都广泛地使用直流伺服系统。20世纪80年代后，随着科技的进步，交流调速系统、无刷直流电机的迅速发展，有逐渐取代有刷直流电机调速的趋势。但是直流有刷伺服电机具有独特的优良性能，它可以方便的进行无级调速且有着良好的调速性能，所以直到现在尚未被取代。对一些成本敏感的普通工业和民用场合

2、仍广泛应用。本设计针对调速的可靠性和经济性来设计小功率直流伺服电动机调速系统，不仅工作可靠，成本低，并且具有软启动、恒转矩、宽调速、硬特性等功能，实现了小功率直流伺服电机的平滑无级调速以及电机的保护。该系统主电路采用单相桥式半控整流线路，具有电压负反馈。本系统调压电路采用buck降压电路，可以实现电压的平滑过渡，使得电机在运行时平稳运行，不会出现过大的震动。对于电机转向的控制，可以用四个IJBT来实现对电机正反转的控制。关键词：直流伺服电机；直流调速；晶闸管；电压负反馈；buck电路；PSIM6.0AbstractDCservomotorhasexce

3、llentspeedcontrolcharacteristicssmoothandsimple.Ithasstrongstartingtorqueandexcellentstartingandbrakingperformance.Itcancontrolalargerangeofaccuracy,speedandposition.Atthesametime,ithasagoodoverloadcapacityandcanbearfrequentimpactloads.Therefore,theDCservosystemiswidelyusedintho

4、sehighperformancesystems.After20thcentury80s,withthedevelopmentofscienceandtechnology,ACspeedcontrolsystemandbrushlessDCmotorhasbeendevelopedrapidly.AndtheyhavegraduallyreplacedthebrushDCmotorspeedtrend.ButthankstoDCbrushservo’suniquehighperformance,itcaneasilybevariablespeedand

5、hasgoodspeedperformance,sountilnow,ithasnotbeenreplaced.Itisstillwidelyusedingeneralindustrialandciviloccasionswhichiscost-sensitive.ThisarticleistodesignaeconomicandreliablespeedcontrolsystemofDCservomotor.Thesystemnotonlyhasreliableandlowcost,butalsohassoftstart,constanttorque

6、,widespeed,hardfeaturesandotherfunctions,achievesmoothvariablespeedofDCmotorandprotectionofthemotor.Thesystemofmaincircuitusessingle-phasehalf-controlledrectifierbridgecircuit,withvoltagenegativefeedback.ThesystemusesBuckCircuittorealizethesmoothtransitionofvoltage,whichmakesthe

7、motorrunningsmoothinoperationanddoesnotappeartoolargevibration.Forthecontrolofsteering,weusefourIJBTtorealizethecontrolofthesterring.Keywords:DCservomotor;DCspeedadjustment;Thyristor;thevoltagenegativefeedback;BuckCircuit;PSIM6.0目录第1章绪论41.1直流电机调速的背景和意义41.2直流伺服电机的应用41.3直流电机调速发展趋势

8、4第2章直流伺服电机调速原理52.1直流伺服电机的组成及工作原理52.2直流伺服电机的机械特性