电力拖动课程设计

《电力拖动课程设计》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、武汉理工大学课程设计目录1课题分析31.1概述31.2直流双闭环调速系统41.3单极式PWM变换器原理41.4脉宽调制系统静特性61.5PWM调速系统性能指标71.5.1静态性能71.5.2动态性能82电路设计82.1主电路设计82.2双闭环调节器设计92.2.1ASR设计92.2.2ACR设计102.3驱动电路103调节器的参数整定113.1ACR参数计算123.2ASR参数计算133.3参数的校验143.3.1电流参数的校验143.3.2转速参数的校验143.3.3校验超调量154仿真结果154.1转速输出15

2、4.2电流输出165结果分析16结束语17参考文献18附录19武汉理工大学课程设计摘要对PWM转速电流双闭环调速系统进行了研究，以PWM电力电子变换器产生连续可调的直流电源，驱动直流电动机的转速连续可调；选择调节器结构,进行参数计算和近似校验.并对系统的稳定性、稳态性能和动态性能进行分析，给出其仿真波形。机械特性上通过改变电动机的参数或外加工电压等方法来改变电动机的机械特性，从而改变电动机机械特性和工作特性机械特性的交点，使电动机的稳定运转速度发生变化。工业上PWM控制调速系统已经被广泛地应用，其优点还是日益突现，

3、而带有双闭环的调速系统更是受到广泛欢迎。在本次设计中，为了使调速达到高精度、高准度的要求，我使用了电流调节器和转速调节器，以此来组成双闭环，电流环为内环，转速环为外环。这样的设计能够达到任务要求的静态指标和动态指标。通过对转速电流双闭环直流调速系统的了解，使我们能够更好的掌握调速系统的基本理论及相关内容，在对其各种性能加深了解的同时，能够发现其缺陷之处，通过对该系统不足之处的完善，可提高该系统的性能，使其能够适用于各种工作场合，提高其使用效率。在电力拖动系统中，调节电枢电压的直流调速是应用最广泛的一种调速方法。本文

4、设计了一个基于PWM控制的直流调速系统，本系统采用了电流转速双闭环控制，并且设计了完善的保护措施，既保障了系统的可靠运行，又使系统具有较高的动、静态性能。PWM控制技术是一中广泛应用于控制领域的技术，其原理是利用冲量相等而形状相通的窄脉冲加在具有惯的环节时候，效果基本相通。直流系统调速是由功率晶闸管、移相控制电路、转速电流双闭环调速电路、积分电路、电流反馈电路、以及缺相和过流保护电路，通常指人为地或自动地改变直流电动机的转速，以满足工作机械的要求。关键词：单极式PWM  双闭环  无静差可逆直流单极式PWM调速系统

5、设计与仿真1课题分析1.1概述脉宽调制变换器是把脉冲宽度进行调制的一种直流斩波器，脉宽调制，是利用电力电子开关器件的导通与关断，将直流电压变成连续的直流脉冲序列采用脉冲宽度调制的高频开关控制方式，形成脉宽调制变换器—直流电动机调速系统，简称直流脉宽调速系统或直流PWM调速系统。相较于V-M调速系统，PWM系统在许多方面有优越性，主电路线路简单，需用的功率器件少；开关频率高，电流容易连续，谐波少，电机损耗及发热都较小；低速性能好，稳态精度高，调速范围宽；若是与快速响应的电机配合，则系统频带宽，动态响应快，动态抗干扰能

6、力强；功率开关器件工作在开关状态，道通损耗小，当开关频率适中时，开关损耗也不大，因而装置效率高。直流电流采用不控整流时，电网功率因素比相控整流器高。直流脉宽调制系统应用越来越广泛，已经基本取代了晶闸管调速系统，在中、小容量，并要求高动态性能的电机调速系统中尤为突出。在各类电机调速系统中,由于直流电机具有良好的起动、制动和大范围内实现平滑调速的性能,直流调压调速技术已广泛运用于工业、航天领域的各个方面.而脉宽调制（PWM）控制技术以其控制简单、灵活和动态响应好的优点而成为电力电子技术最广泛应用的控制方式，最常用的PW

7、M直流调压调速技术具有调速精度高、响应速度快、调速范围宽和损耗低等特点据此，我们可设计一个直流单极式可逆PWM双闭环直流调速系统。1.2直流双闭环调速系统脉宽调制变换器的作用是用脉冲宽度调制的方法，把恒定的直流电源电压调制成频率一定、宽度可变的脉冲电压序列，从而可以改变平均输出电压的大小，以调节电机转速，达到设计的要求。直流双闭环调速系统的结构图如图1所示，转速调节器与电流调节器串级联结，转速调节器的输出作为电流调节器的输入，再用电流调节器的输出去控制PWM21装置。系统总体的结构图如下图1所示。图1直流双闭环调速

8、系统的结构图1.3单极式PWM变换器原理脉宽调速系统的主要电路采用脉宽调制式变换器，简称PWM变换器。直流电动机PWM控制系统分为不可逆和可逆系统。不可逆系统是指电动机只能单向旋转；可逆系统是指电动机可以正反两个方向旋转。对于可逆系统，又可以分为单极性驱动和双极性驱动两种方式。单极性驱动是指在一个PWM周期里，作用在电枢两端的脉冲电压是单一极性的；双极性驱动