直流pwm调速系统的设计05607

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1、综合课程设计电子电气工程系题目：直流PWM调速系统的设计电子电气系电气专业2008级综合课程设计指导书时间：2010-2011年度第一学期一．题目直流PWM调速系统的设计二．设计目的（1）培养学生正确的设计思想，理论联系实际的工作作风，严肃认真、实事求是的科学态度和勇于探索的创新精神。（2）培养学生综合运用所学知识，分析和解决工程技术问题的能力。（3）通过课程设计实践，训练并提高学生在理论计算、工程绘图、查阅设计资料、运用标准与规范和应用计算机等方面的能力。三．内容根据所学知识，熟练选用学过的器件完成直流PWM调速系统的原理设计、安

2、装及调试。四．要求每个学生需独立完成，期末时提交源程序与课程设计报告。五、进度整个设计过程在一周内完成。六、成绩评定运行每个同学的程序、审阅课程设计报告，根据下面的标准给每位同学评定课程设计考试成绩。1原理设计的正确（60%）2知识点运用得当（10%）3原理设计合理（20%）4.报告撰写准确、无误（10%）编制：（指导教师签名）审定：（教研室主任签名）电子电气系电气专业2008级综合课程设计任务书时间：2010-2011年度第一学期一．题目直流PWM调速系统的设计二．设计要求1．直流PWM调速系统应具有以下功能：⑴．电源电压：DC3

3、0V,15V⑵．转速超调小于5%⑶系统无静差。2．写出设计总结报告。三．给定条件：集成运放、SG3525、LDS18200或分立的MOSFET、30V,1000rpm伺服电机等。四．工作计划整个设计过程在一周内完成。编制：（指导教师签名）审定：（教研室主任签名）直流PWM调速系统设计前言在现代科学技术革命过程中，电气自动化在20世纪的后四十年曾进行了两次重大的技术更新。一次是元器件的更新，即以大功率半导体器件晶闸管取代传统的变流机组，以线形组件运算放大器取代电磁放大器件。后一次技术更新主要是把现代控制理论和计算机技术用于电气工程，控

4、制器由模拟式进入了数字式。在前一次技术更新中，电气系统的动态设计仍采用经典控制理论的方法。而后一次技术更新是设计思想和理论概念上的一个飞跃和质变，电气系统的结构和性能亦随之改观。在整个电气自动化系统中，电力拖动及调速系统是其中的核心部分。现代的电力拖动控制系统都是由惯性很小的晶闸管、电力晶体管或其他电力电子器件以及集成电路调节器等组成的。经过合理的简化处理，整个系统一般都可以用低阶近似。而以运算放大器为核心的有源校正网络（调节器），和由R、C等元件构成的无源校正网络相比,又可以实现更为精确的比例、微分、积分控制规律,于是就有可能将各

5、种各样的控制系统简化和近似成少数典型的低阶系统结构。如果事先对这些典型系统作比较深入的研究,把它们的开环对数频率特性当作预期的特性,弄清楚它们的参数和系统性能指标的关系,写成简单的公式或制成简明的图表,则在设计实际系统时,只要能把它校正或简化成典型系统的形式,就可以利用现成的公式和图表来进行参数计算,这样,就建立了工程设计方法的可能性。目前，随着大功率电力电子器件的迅速发展，交流变频调速技术已日臻成熟并日渐成为实际应用的主流，但这并不意味着传统的直流调速技术已经完全退出了实际应用的舞台。相反，近几年交流变频调速在控制精度的提高上遇到

6、了瓶颈，于是直流调速的优势就显现了出来。直流调速仍然是目前最可靠，精度最高的调速方法。譬如在对控制精度有较高要求的造纸，转台，轮机定位等系统中仍离不开直流调速装置，因此加强对直流调速系统的研究还是很有必要的。鉴于直流调速系统在国民经济和工农业生产以及国防事业中的重要作用，有必要对直流调速系统作进一步的研究和开发。本文基于PWM的双闭环直流调速系统进行了研究，并设计出应用于直流电动机的双闭环直流调速系统。首先描述了变频器的发展历程，提出了PWM调速方法的优势，指出了未来PWM调速方法的发展前景，点出了研究PWM调速方法的意义。应用于直

7、流电机的调速方式很多，其中以PWM变频调速方式应用最为广泛，而PWM变频器中，H型PWM变频器性能尤为突出，作为本次设计的基础理论，本文将对PWM的理论进行详细论述。在此基础上，本文将做出SG3525单片机控制的H型PWM变频调速系统的整体设计，然后对各个部分分别进行论证，力图在每个组成单元上都达到最好的系统性能。第一章直流调速系统方案设计1.1直流电动机调速方法直流电动机的调速方法有三种：（1）调节电枢供电电压U。改变电枢电压主要是从额定电压往下降低电枢电压，从电动机额定转速向下变速，属恒转矩调速方法。对于要求在一定范围内无级平滑

8、调速的系统来说，这种方法最好。I变化遇到的时间常数较小，能快速响应，a但是需要大容量可调直流电源。（2）改变电动机主磁通。改变磁通可以实现无级平滑调速，但只能减弱磁通进行调速（简称弱磁调速），从电机额定转速向上调速，属恒功率调速方法