《數(shù)字式PWM可逆直流調(diào)速系統(tǒng)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《數(shù)字式PWM可逆直流調(diào)速系統(tǒng)（20頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、l'aparició de tot tipus de casos, la caiguda d'accident de s'ha produït. (9) on la feina nivells sense operacions de instal?lacions de protecció de seguretat, treballadors de la construcció han de dur un cinturó o arnesos de seguretat (dispositius de protecci

2、3; de seguretat s'ha comprovat abans del seu ús), el cinturó de seguretat o cordes de seguretat utilitzats han de complir els principis d'alta i baixa. No hi ha deures d'on l'ús de productes de protecció, per evitar accidents de caiguda passi. 6, prevenci&

3、#243; d'intoxicacions, asfíxia accident les mesures preventives per evitar l'enverinament, millor protecció de la seguretat i la salut dels treballadors, les mesures es formulen. (1) quan la profunditat de la pila és més de 5 M, el dia abans de l'inici de l'&#

4、250;s detector de gas per a la detecció de gasos tòxics, confirmar que el gas dins del forat correctament, abans d'obra menor; ha de tenir 15min només després de la voladura de fum forat es permeten les operacions. (2) l'alberg està estrictament prohibit en l'emm

5、agatzematge de substàncies tòxiques i químics. (3) ús interior l'establiment independents Calefacció, no fan de flama oberta d'enllumenat, Calefacció, per evitar accidents que requereixen d'enverinament de monòxid de carboni independents de l'ha

6、bitatge Cambra climatitzada amb foc de carbó, estufes ha de ser situats a l'exterior. (4) al menjador de l'autorització de sanejament, personal de cuina ha de tenir un certificat de salut i certificat mèdic per treballar. Botiga d'aliments crus i cuinats ha de ser processa

7、t per separat. for safety and security, set up security groups, head of the work group is responsible for the operations of safety and security, each team full-time safety officer is responsible for the daily life and production security. 成 ... Good dining, on the implementation of special detec

8、tion system for procurement of food, preventing the purchase of spoilage and poisonous food to prevent food poisoning accident occurred. Pay attention to personal and environmental hygiene, to beautify the environment, clean air, beautiful life, environment, prevent the spread of infectious disease

9、epidemics and ensure attendance to ensure production safety. 8.4.4.4 from management to ensure safety punishment detailed rules for the implementation of a safety. To comply with policies, laws and regulations, observe labour discipline, according to safety regulations and technical specifications f

10、or construction requirements for the construction, maintenance of production and life order, maintain social order there is significant merit in team and individual Award respectively; otherwise, penalties, to ensure production safety. 8.4.4.5 construction site safety protection 1) temporary facilit

11、ies security protection a. construction of establishing traffic signs and lighting, vehicle and pedestrian traffic safety. B. underground structure within the construction site, the underground pipeline,dificultats, punt clau de quantitats. Una secció d'una gran quantitat de construcció

12、;, durada requereix atapeït. Quantitat de les obres es va centrar en l'excavació subgrade, tallar una quantitat enorme (uns 75,3... Eleccions havia participat en les tasques de construcció similar i té una àmplia experiència en gestió de projectes de composici&

13、#243; "xiangfu East road obres el primer tram del" Departament, per a la durada del projecte, qualitat, control, cost i seguretat i mà d'obra d'àmbit. Director de projectes del grup d'enginyeria, qualitat, màquina de grup, un grup integrat i grup financer. Deures

14、 de cada posició, Departament, funcionar com segueix: director de projecte: en el curs de la implementació del projecte per part de l'empresa per realitzar el contracte d'obra, responsable general de gestió de projectes. Adjunt cap del projecte: per assistir el director del pr

15、ojecte de direcció càrrec producció, elaboració de plans de construcció, coordinar la relació entre qualitat, tecnologia i producció planificar. Director tècnic: responsable de qualitat i treball tècnic, tractant amb problemes tècnics en la construcc

16、ió, instruccions tècniques i orientació tècnica i dades tècniques de la direcció, preparació organitzativa del disseny d'organització de construcció per a la implementació. Departament d'enginyeria: segons el projecte, l'establiment de mo

17、viment de terres i drenatge construcció, construcció de carreteres, jardineria, construcció d'instal?lacions d'il?luminació i el trànsit i mesura de grups i informació i cost. Cada equip és responsable i acceptar un comandament unificat, en estreta col?labo

18、ració. Principalment responsable d'organitzar l'execució de la construcció de l'establiment, recollida de dades i arxiu i gestió de contractes. QC: responsable de testing i qualitat inspecció. Organitzar per implementar els plans de qualitat, proves de materials

19、de construcció, qualitat inspecció i supervisió del procés de construcció. Departament: responsable de subministrament de materials d'enginyeria i implementació de l'equip, mentre que la compra de materials i subministraments és responsable de la qualitat.

20、Responsable de la reparació i manteniment de maquinària de construcció i equipament. Departament general: encarregat de co-apoptosi extern, suport logístic i sota la direcció del seu project manager, responsable de l'obra de producció segur i construcció civili

21、tzat. Departament financer: responsable de la comptabilitat financera i estadística previst. Gestores específiques veure Xia pàgina figura: construcció organització institucions diagrama "Hunan casa carretera Enginyeria viaria estàndard paràgraf primer" d

22、irector composició personal projecte director projecte vicegerent construcció cap membre mesura membre qualitat membre seguretat de temps complet membre cost membre informació membre Jie Tao Zhi Liu rei agrícola Hui Lu Peisong Jay Deng setmana tecnolDelegates, staff: Hello! in th

23、e run-up to the Spring Festival, we held one session of four staff representatives Conference 2013-workshop, full back in 2012, careful analysis of the current situation, discuss 2013 development plans. 　　Here, on behalf of my company 2013 work reports to the General Assembly, for consideration. 　

24、　Pillar I, 2012 back in 2012, XX power companies adhere to the party's 17 great spirit for guidance, comprehensively implement the scientific concept of development, promoting cost-leadership strategy, standards, focus on implementation, lean management, continuously improve, smooth present safe

25、ty situation of enterprise management, business management and control scientific and standardized, and the dedication of staff, manage a harmonious and democratic atmosphere of the good situation. Main indicators are as follows:-the battery indicator: power generation totaled 7.815 billion kWh, bey

26、ond the annual budget implementation capacity of 315 million kWh, an increase of 757 million kWh. 　　Sales totaled 7.425 billion kWh, exceeding sales of 330 million kWh the annual Executive budget, an increase of 729 million kWh. --Security measures: unplanned outages 2.5 times. 　　No personal injur

27、y accident occurred, no major accident and above, no major fire accidents without environmental pollution accidents, safety for three consecutive years to maintain stability to good posture. 　　– Business financial indicators: total profits of 255 million Yuan, beyond the annual budget of 207 millio

28、n Yuan, beyond the Datang company index 41.89 million Yuan, an increase of 1.76 million Yuan, FCM assessment at grade four. 　　--Energy: power supply standard coal completing 312.25 g/kWh, down 0.1 g/kWh; integrated auxiliary power consumption ratio in 5.12%, down 0.26%; pollutant emissions performa

29、nce greatly reduced compared to last year, carbon 0.09 g/kWh, sulfur dioxide 0.104 g/kWh NOx 0.512 g/kWh; dust removal efficiency of more than 99.8%. --Reliability index: equivalent availability factor in 93.47%, increased 7.95% from a year earlier. 　　Equivalent forced outage rate 0.08%, 0.16% redu

30、ction over the same period a year earlier. 　　Major achievements: first, we should adhere to the two "management system" basis, strengthening technological research, strengthen hidden hazards control and intrinsic safety Enterprise construction took new steps. -The two "management sys

31、tem" for improvement. Focus on promoting the power of the company management system and the application and implementation of the safety loop five-star management system, improve the safety management system, realize the system of safety control. Further regulate security routines, safety super

32、vision and management network role to play to achieve closed-loop. Strengthening the supervision and management of habitual violation of, strengthening the safety supervision of outsourcing contractors. Carried out in spring and autumn of security inspections, flood control and inspection, safety pr

33、oduction month, day supervision of production safety and the Olympic Games and other電力拖動自動控制系統(tǒng)課程設計 一、設計要求： 1、調(diào)速范圍D=20，靜差率S≤5%。再整個調(diào)速范圍內(nèi)要求轉(zhuǎn)速無極、平滑可調(diào)； 2、動態(tài)性能指標：電流環(huán)超調(diào)量 δ≤5%： 空載啟動到額定轉(zhuǎn)速時轉(zhuǎn)速超量δ≤10% 直流電動機的參數(shù)： 直流電動機 型號（KW） Z2—32 額定容量（KW） 2.2 額定電壓（V） 220 額定電流（A） 12.5 最大電流（A） 18

34、.75 額定轉(zhuǎn)速（rpm） 1500 額定勵磁（A） 0.61 GD(kg m) 0.105 電動機電樞電阻RA（） 1.3 電動機電樞電感l(wèi)a（Mh） 10 其它參數(shù)： 名稱 數(shù)值 整流側(cè)內(nèi)阻Rn（Ω） 0.037 整流變壓器漏感Lt（mH） 0.24 電抗器直流電阻Rh（Ω） 0.024 電抗器電感Lh（mh） 3.2 二、任務分析 2.1控制系統(tǒng)的整體設計 直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖1所示，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器與電流調(diào)節(jié)器串極聯(lián)結(jié)，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出作為電流調(diào)節(jié)器的輸入，再用電流調(diào)節(jié)器的輸出去控制PWM裝置。其中脈寬調(diào)制變換器的作用是：用脈沖寬度

35、調(diào)制的方法，把恒定的直流電源電壓調(diào)制成頻率一定、寬度可變的脈沖電壓序列，從而可以改變平均輸出電壓的大小，以調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速，達到設計要求。總體方案簡化圖如圖1所示。 圖1、轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng) TG n ASR ACR U*n + - Un Ui U*i + - Uc TA V M + - Ud Id UPE L - M TG

36、 圖2 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖 U*n a Uc -IdL n Ud0 Un + - - b + - Ui WASR(s) WACR(s) Ks Tss+1 1/R Tl s+1 R Tms U*i Id 1/Ce + E 2.2橋式可逆PWM變換器的工作原理 脈寬調(diào)制器的作用是：用脈沖寬度調(diào)制的方法，把恒定的直流電源電壓調(diào)制成頻率一定寬度可變的脈沖電壓序列，從而平均輸出電壓的大小，以調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速。橋式可逆PWM 變換器電路如圖2所示。這是電動機M兩端電壓的極性隨開關器件驅(qū)動電壓的極性變化而變化。

37、 圖2 橋式可逆PWM變換器電路 雙極式控制可逆PWM變換器的四個驅(qū)動電壓波形如圖3所示。 圖3 PWM變換器的驅(qū)動電壓波形 他們的關系是：。在一個開關周期內(nèi)，當時，晶體管、飽和導通而、截止，這時。當時，、截止，但、不能立即導通，電樞電流經(jīng)、續(xù)流，這時。在一個周期內(nèi)正負相間，這是雙極式PWM變換器的特征，其電壓、電流波形如圖2所示。電動機的正反轉(zhuǎn)體現(xiàn)在驅(qū)動電壓正、負脈沖的寬窄上。當正脈沖較寬時，，則的平均值為正，電動機正轉(zhuǎn)，當正脈沖較窄時，則反轉(zhuǎn)；如果正負脈沖相等，，平均輸出電壓為零，則電動機停止。 雙極式控制可逆PWM變換器的輸出平均電壓為

38、 如果定義占空比，電壓系數(shù) 則在雙極式可逆變換器中 調(diào)速時，p的可調(diào)范圍為0～1相應的r=-1~1。當p>0.5時，r為正，電動機正轉(zhuǎn)；當p<0.5時，r為負，電動機反轉(zhuǎn)；當ρ=0.5時，r=0，電動機停止。但電動機停止時電樞電壓并不等于零，而是正負脈寬相等的交變脈沖電壓，因而電流也是交變的。這個交變電流的平均值等于零，不產(chǎn)生平均轉(zhuǎn)矩，徒然增大電動機的損耗這是雙極式控制的缺點。但它也有好處，在電動機停止時仍然有高頻微震電流，從而消除了正、反向時靜摩擦死區(qū)，起著所謂“動力潤滑”的作用。 雙極式控制的橋式可逆PWM變換器有以下優(yōu)點： 1）電流一定連續(xù)。 2）可使電動機在四

39、象限運行。 3）電動機停止時有微震電流，能消除靜摩擦死區(qū)。 4）低速平穩(wěn)性好，每個開關器件的驅(qū)動脈沖仍較寬，有利于保證器件的可靠導通。 三、主電路設計 橋式可逆直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)主電路的如圖4所示。PWM變換器的直流電源由交流電網(wǎng)經(jīng)不控的二極管整流器產(chǎn)生，并采用大電容濾波，以獲得恒定的直流電壓。由于電容容量較大，突加電源時相當于短路，勢必產(chǎn)生很大的充電電流，容易損壞整流二極管，為了限制充電電流，在整流器和濾波電容之間傳入電阻Rz，合上電源后，用延時開關將Rz短路，以免在運行中造成附加損耗。由于直流電源靠二極管整流器供電，不可能回饋電能，電動機制動時只好對濾波電容充電，這式電容器兩端電壓升

40、高稱作“泵升電壓”。為了限制泵升電壓，用鎮(zhèn)流電阻Rx消耗掉這些能量，在泵升電壓達到允許值時接通。 圖4 橋式可逆直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)主電路 3.1主回路參數(shù)的計算及元件的選擇 1.整流變壓器的選擇及計算 作為整流裝置電源用的變壓器稱整流變壓器。一般的變壓器有整流和變壓兩項功能，起著整流是把交流變直流。整流的過程中，采用三相橋式不可控整流電路。由于△接法是可以給基次諧波提供通路的，可以減少基次諧波的影響，因此整流變壓器采用△/Y接法，接線原理圖如下所示： 變壓器的參數(shù)選擇： a．變壓器二次側(cè)相電壓有效值為U=0.95U／=0.95×220=120V。 b．整流變壓器的標稱

41、功率為 P=UI*10=1.35×220×12.5×10Kv=3.67Kv 注：U為電動機額定電壓，取220V；I為電動機額定電流，取12.5A 2.電力二極管的參數(shù)計算 本設計為雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)，整流裝置采用三相橋式全控整流電路基本數(shù)據(jù)如下：整流二極管的計算：根據(jù)二極管的最大整流平均IF 和最高反向工作電壓UR分別應滿足： IF >1.5×IN /2≈1.5×12.5/2= 9.375(A) UR>1.5××U2=1.5××120=254.52 (

42、V) 查表得取二極管型號為ZL06 3.2回路參數(shù)計算及元件選擇 1.交流側(cè)過壓過流保護 再變壓器副邊并聯(lián)電阻和電容，可以把變壓器鐵芯釋放的磁場的能量轉(zhuǎn)換為電場能量并儲存再電容中，因為電容不可以使兩端電壓突變，所以可以達到抑制過電壓的目的，而串入電阻的目的是為了在能量轉(zhuǎn)換的過程中消耗一部分能量，從而防止因變壓器漏感和并聯(lián)電容構(gòu)成的震蕩回路再閉合時產(chǎn)生的過電壓，抑制了LC回路出現(xiàn)震蕩，電路圖如下所示： 其中，C和R的計算公式為 C≥6i%S/U；R≥2.3*U/S*； 在公式中：S——變壓器每相平均電壓計算容量，單位VA U—— 變壓器二次側(cè)相電壓有效值，單位

43、 V I%——變壓器激磁電流百分數(shù) U%——變壓器的短路比 2.直流側(cè)的過壓過流保護 PWM變換器的直流電源由交流電網(wǎng)經(jīng)不控的二極管整流器產(chǎn)生，并采用大電容濾波，以獲得恒定的直流電壓。由于電容容量較大，突加電源時相當于短路，勢必產(chǎn)生很大的充電電流，容易損壞整流二極管，為了限制充電電流，在整流器和濾波電容之間傳入電阻Rz，合上電源后，用延時開關將Rz短路，以免在運行中造成附加損耗。由于直流電源靠二極管整流器供電，不可能回饋電能，電動機制動時只好對濾波電容充電，這式電容器兩端電壓升高稱作“泵升電壓”。為了限制泵升電壓，用鎮(zhèn)流電阻Rx消耗掉這些能量，在

44、泵升電壓達到允許值時接通。 3快速熔斷器短路保護 熔斷器的作用：當電路發(fā)生故障或異常時，伴隨著電流不斷升高，可能損壞電路中的某些重要器件，也有可能燒毀電路甚至造成火災。若安裝熔斷器，則熔斷器就會在電流異常升高到一定高度的時候，自身熔斷，切斷電流，從而起到保護電路的作用。 為了防止由于電流過大而燒毀電力二極管，在二極管回路上加快速熔斷器，在主回路中應加入熔斷器，入下圖所示： 3.3 PWM生成電路 PWM波可以由具有PWM輸出的單片機通過編程來得以產(chǎn)生，也可以采用PWM專用要求過高，當他頻率太低時，其產(chǎn)生的電磁噪聲就比較大，在實際用用當中，當PWM 頻率在 180KHz左右時，效果最好

45、。在本系統(tǒng)內(nèi)，采用兩片四位數(shù)值比較器4585和一片12位串行計數(shù)器4040組成了PWM信號發(fā)生電路。 兩片數(shù)值比較器4585，即如圖生U2、U3、的A組接12位串行4040計數(shù)輸出端Q2-Q9，而U2、U3的B組接到單片機的P1端口。只要改變P1 端口的輸出值，就可以使得PWM信號的占空比發(fā)生變化，從而進行調(diào)控控制。 12位串行計數(shù)器4040的計數(shù)輸入端CLK接到單片機C5晶振的震蕩輸出XTAL2。計數(shù)器4040每來8個脈沖，其輸出Q2-Q9加1，當計數(shù)值小于或者等于單片機P1值X時，圖中U2的（A>B)輸出端保持低電平，而當計數(shù)值大于單片機P1端口輸出值X時，圖中的U2的(A>

46、;B)輸出端保持高電平。隨著計數(shù)值的增加，Q2-Q9由全"1"變?yōu)槿?”時，圖中U2的（A<B）輸出端又變?yōu)榈碗娖?，這樣就在U2的(A>B)端得到了PWM信號，它的占空比為（255-X/255*100%),那么只要改變X的數(shù)值,就可以相應的改變PWM信號的占空比，從而進行直流電機的轉(zhuǎn)速控制。 使用這個方法是，單片機只需要根據(jù)調(diào)整量輸出X的值，而PWM信號由三片通用數(shù)字電生成，這樣可以使得軟件大大簡化，同時也有利于單片機系統(tǒng)的正常的工作。由于單片機上電復位時P1端輸出全為“1”，使得數(shù)值比較器4585的B組與P1端口相連，升速時P0端口輸出X按一定規(guī)律減少，而

47、降速時按一定規(guī)律增大。 3.3.1PWM功率放大驅(qū)動電路設計 該驅(qū)動電路采用了IR2110集成芯片，該集成電路具有較強的驅(qū)動能力和保護功能。 芯片IR2110性能的特點 IR2110時一種雙通道高壓，高速的功率器件柵極驅(qū)動的單片式集成驅(qū)動器。它把驅(qū)動高壓側(cè)和低壓側(cè)MOSFET或IGBT所需的絕大部分功能集成在一個高性能的封裝內(nèi)，外接很少的分立元件就能提供極快的功耗，它的特點在于，將輸入邏輯信號轉(zhuǎn)換成同相低阻輸出驅(qū)動信號，可以驅(qū)動同一橋臂的兩路輸出，驅(qū)動能力強，響應速度快，工作電壓比較高，可以達到600V，其內(nèi)設欠壓封鎖，成本低，易于調(diào)試。高壓側(cè)驅(qū)動采用外部自舉電容上電，與其他驅(qū)動

48、電路相比，它在設計上大大減少了驅(qū)動變壓器和電容的數(shù)目，使得MOSFET和IGBT的驅(qū)動電路設計大為簡化，而且它可以實現(xiàn)對MOSFET和IGBT的最優(yōu)驅(qū)動，還具有快速完整的保護功能。 IR2110的引腳圖以及功能 引腳1（L0)與引腳7（HO）：對應引腳12以及引腳10的兩路驅(qū)動信號輸出端，使用中，分別通過一電阻接主電路下上通道MOSFET的柵極，為了防止干擾，通常分別在引腳1與引腳2以及引腳7與引腳5之間并接一個10K?的電阻。 引腳2（COM）:下通道MOSFET驅(qū)動輸出參考地端，使用中，與引腳13（Vss）直接相連，同時接主電路橋臂下通道MOSFET的源極。 引腳3

49、（Vcc）：直接接用戶提供的輸出極電源的正極，并且通過一個較高品質(zhì)的電容接引腳2。 引腳5（Vs）：上通道MOSFET驅(qū)動信號輸出參考地端，使用中，與主電路中上下通道被驅(qū)動MOSFET的源極相通。 引腳6（Vb）：通過一陰極連接到該端陽極連接到引腳3的高反壓快恢復二極管，與用戶提供的輸出極電源相連，對Vcc的參數(shù)要求為大于或等于-0.5V,而且小于或等于+20V。 引腳9（VDD）：芯片輸入級工作電源端，使用中，接用戶為該芯片工作提供的高性能電源，為抗干擾，該端應通過一高性能去耦網(wǎng)絡接地，該端可與引腳3 （Vcc）使用同一電源，也可以分開使用兩個獨立電源。 引腳10（H

50、IN)與引腳12（LIN）:驅(qū)動逆變中同橋臂上下兩個功率MOS器件的驅(qū)動脈沖信號輸入端。應用中，接用戶脈沖形成部分的對應兩路輸出，對此兩個信號的限制為Vss-0.5V至Vcc+0.5V，這里Vss與Vcc分別為連接到IR2110的引腳13（Vss）與引腳9（VDD）端的電壓值。 引腳11（SD）:保護信號輸入端，當該引腳為高電平時，IR2110的輸出信號全部被封鎖，其對應的輸出端恒為低電平，而當該端接低電平時，則IR2110的輸出跟隨引腳10與12而變化。 引腳13（Vss）：芯片工作參考地端，使用中，直接與供電電源地端相連，所有去耦電容的一端應接該端，同時與引腳2直接相連。

51、 引腳8、引腳14、引腳4：為空引腳。 4.3 PWM控制H橋雙極性主電路 從上面的原理可以看出，產(chǎn)生高壓側(cè)門極驅(qū)動電壓的前提是低壓側(cè)必須有開關的動作，在高壓側(cè)截止期間低壓側(cè)必須導通，才能夠給自舉電容提供充電的通路。因此在這個電路中，Q1、Q4或者Q2、Q3是不可能持續(xù)、不間斷的導通的。我們可以采取雙PWM信號來控制直流電機的正轉(zhuǎn)以及它的速度。 將IC1的HIN端與IC2的LIN端相連，而把IC1的LIN端與IC2的HIN端相連，這樣就可以使得兩片芯片所輸出的信號恰好相反。 在HIN為高電平期間，Q1、Q4導通，在直流電機上加正向的工作電壓。其具體的操作步驟如下：

52、 C1的L0為低電平和H0為高電平的時候，Q2截止，C1上的電壓經(jīng)過VB、IC內(nèi)部電路和HO端家在Q4的山脊上，從而使得Q4導通。 電源經(jīng)Q1至電動機的正極經(jīng)過整個電流電機后再通過Q4到達零電位，完成整個的回路。此時直電機正轉(zhuǎn)。 在HIN為低電平期間，LIN端輸入高電平，Q2、Q3導通，在直流電機上加反向工作電壓。具體操作如下： 當IC1的L0為高電平而H0為低電平的時候，Q2導通且Q1截止，此時Q2的漏極近乎于零電平，Vcc通過D1充電，為Q1的又一次導通做準備。同理可知，IC2的HO為高電平而L0為低電平，Q3導通且Q4截止，Q3的漏極近乎于零電平，刺死后Vc

53、c通過D2向C3充電，為Q4的又一次導通作準備。 電源經(jīng)Q3至電動機的負極經(jīng)過整個直流電機后再通過Q2到達零電位，完成整個的回路。此時，直流電機反轉(zhuǎn)。 因此電樞上的工作電壓是雙極性矩形脈沖波形，由于存在著機械慣性的緣故，由電機轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速時由矩形脈沖電壓的平均值來決定的。 設PWM波的周期為T，HIN為高電平的時間為t1，這里忽略死區(qū)時間，那么LIN為高電平的時間就為T-t1。HIN信號的占空比為D=，從而達到了改變Vout的目的。D在0-1之間變化，因此λ在±之間變化。如果我們連續(xù)改變λ那么便可實現(xiàn)電機正向的無級調(diào)速。 當λ=5時，Vout=0，此時電機轉(zhuǎn)速

54、為0; 當0.5＜λ＜1時，Vout為正，電機正轉(zhuǎn)； 當λ=1時，Vout=V，電機正轉(zhuǎn)全速運行。 3.4 勵磁回路的設計 由380V引出，經(jīng)三相整流橋變流，經(jīng)過調(diào)壓電阻，獲得勵磁電流 四、控制回路的設計 轉(zhuǎn)速，電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，入圖2 圖2 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖 -IdL Ud0 Un + - - + - Ui ACR 1/R Tl s+1 R Tms U*i Uc Ks Tss+1 Id 1 Ce + E b

55、 T0is+1 1 T0is+1 ASR 1 T0ns+1 a T0ns+1 U*n n 4.1 電流調(diào)節(jié)器的設計 Ud0(s) + - Ui (s) ACR 1/R Tl s+1 U*i(s) Uc (s) Ks Tss+1 Id (s) b T0is+1 1 T0is+1 圖2-1 等效成單位負反饋系統(tǒng) + - ACR Uc (s) Ks /R (Tss+1)(Tls+1) sss+1) Id (s) U*i(s)b b T0is+1 圖（2-2） 如

56、果把給定濾波和反饋濾波兩個環(huán)節(jié)都等效地移到環(huán)內(nèi)，同時把給定信號改成U*i(s) /b ，則電流環(huán)便等效成單位負反饋系統(tǒng)（圖2-2）。 1.小慣性環(huán)節(jié)近似處理 最后，由于Ts 和 T0i 一般都比Tl 小得多，可以當作小慣性群而近似地看作是一 個慣性環(huán)節(jié)，其時間常數(shù)為 ∑i = Ts + Toi。近似條件為 電流環(huán)結(jié)構(gòu)圖最終簡化成圖2-3 + - ACR Uc (s) bKs /R (Tls+1)(TSis+1) Id (s) U*i(s)b + - ACR Uc (s) bKs /R (Tls+1)(TSis+1) Id (s) U*i

57、(s) 圖2-3 2.電流調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)的選擇 根據(jù)設計技術參數(shù)要求1、調(diào)速范圍D=20，靜差率S≤5%。再整個調(diào)速范圍內(nèi)要求轉(zhuǎn)速無極、平滑可調(diào)，電流環(huán)超調(diào)量 δ≤5%，可以知道Wacr可用PI調(diào)節(jié)器，使電流環(huán)設計成典型Ⅰ系統(tǒng)。 式中 Ki — 電流調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)； ti — 電流調(diào)節(jié)器的超前時間常數(shù)。 Wi（s）=Wacr×Wobj=*bKs /R/ (Tls+1)(TSis+1)= Ki /s(TSis+1) 為了讓調(diào)節(jié)器零點與控制對象的大時間常數(shù)極點對消，選擇τi=Tl, 其中 3.電流調(diào)節(jié)器的參數(shù)計算 平波電抗器的電感 Ld=5.

58、45*Unom/Inom－（2Lt+La）=85.44 其中Lt：整流變壓器的漏感，0.24mH； Lm：電動機電樞電感，10mH； L=La+2Lt+Lh+Ld=10+2*0.24+3.2+85.44=99.12mH R=Ra+Rn+2Rh=1.385Ω； T=99.12/1.385/1000=0.07； 電動機的時間常數(shù)Ce=（Un-InRa）/Nn=220-12.5*1.3/1500=0.136； 電動機額定勵磁的轉(zhuǎn)矩電流比 Cm=30Ce/π=1.29； Tm=*9.8=0.105*1.385/375*0.13

59、6*1.29=0.02s； 整流時間常數(shù)Ts=0.0017s； 電流濾波時間常數(shù)Toi=0.002s； Tε=Toi+Ts=0.0017+0.002=0.00375s； β=U*im/dim=10/18.75=0.53； α=U*um/Nmax=10/1500=0.007； 由設計要求知電流環(huán)的超調(diào)量δ≤5%；查表可得KT=0.5; T=T=0.00375s，τ=Tl 則K=0.5/0.0037=135.1；由 得 Ki==135.1*1.385*0.07/0.53*40=0.61； 所求 =； 4.

60、電流參數(shù)的校驗 校驗近似條件： 電流環(huán)截止頻率 校驗PWM調(diào)壓系統(tǒng)傳遞函數(shù)的近似條件是否滿足。 因為>ω，所以滿足近似條件。 校驗忽略反電動勢對電流環(huán)影響的近似條件是否滿足。 現(xiàn)在>ω，滿足近似條件。 校驗小時間常數(shù)近似處理是否滿足條件。 現(xiàn)在ω，滿足近似條件。 按照上述參數(shù)，電流環(huán)滿足動態(tài)設計指標要求和近似條件。 5.電流調(diào)節(jié)器的實現(xiàn) 模擬式電流調(diào)節(jié)器電路如圖4所示 U*i —為電流給定電壓； –bId —為電流負反饋電壓； Uc —電力電子變換器的控制電壓 電流調(diào)節(jié)器電路參數(shù)的計算公式：

61、 圖4 各電阻和電容值計算如下： Ri=KiRo=0.61*40=24.4KΩ Ci=τi/Ri=(0.07/47.60)*1000=1.47μF Coi=4Toi/Ro=（4*0.002/40*1000=0.2μF 4.2轉(zhuǎn)速環(huán)的設計 用電流環(huán)的等效環(huán)節(jié)代替圖2 中的電流環(huán)后，整個轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖便如圖2-4所示。 n (s) + - Un (s) ASR CeTms R U*n(s) Id (s) a T0ns+1 1 T0ns+1 U*n(s) + - Id

62、L (s) 圖2-4轉(zhuǎn)速環(huán)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖及其簡化 電流環(huán) 1．系統(tǒng)等效和小慣性的近似處理 和電流環(huán)中一樣，把轉(zhuǎn)速給定濾波和反饋濾波環(huán)節(jié)移到環(huán)內(nèi)，同時將給定信號改成 U*n(s)/a，再把時間常數(shù)為 1 / KI 和 T0n 的兩個小慣性環(huán)節(jié)合并起來，近似成一 個時間常數(shù)為的慣性環(huán)節(jié)，其中 ； 等效后的方框圖為 n (s) + - ASR CeTms R U*n(s) α Id (s) a /b TSns+1 U*n(s) + - IdL (s) 等效成單位負反饋系統(tǒng)和小慣性的近

63、似處理 2．轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)的選擇 根據(jù)設計要求2）空載啟動到額定轉(zhuǎn)速時轉(zhuǎn)速超量δ≤10%； 為了實現(xiàn)轉(zhuǎn)速無靜差，在負載擾動作用點前面必須有一個積分環(huán)節(jié)，它應該包含在轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ASR 中，現(xiàn)在在擾動作用點后面已經(jīng)有了一個積分環(huán)節(jié)，因此轉(zhuǎn)速環(huán)開環(huán)傳遞函數(shù)應共有兩個積分環(huán)節(jié)，所以應該設計成典型 Ⅱ 型系統(tǒng) 。 由此可見，ASR也應該采用PI調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)為 式中 Kn — 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)； t n — 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的超前時間常數(shù)。 調(diào)速系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為 Wn（s）=*Wobj= 令轉(zhuǎn)速環(huán)開環(huán)增益為 則

64、3.轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的參數(shù)計算 電流環(huán)時間常數(shù)1/K。由電流環(huán)設計可知KT=0.5，則 1/K=2T=2*0.0037=0.0074； 轉(zhuǎn)速濾波時間常數(shù)Tom。根據(jù)所用測速發(fā)電機紋波情況，取Ton=0.01s 轉(zhuǎn)速時間常數(shù)T=1/K+Ton=0.0074+0.01s=0.0174s 按跟隨和抗擾性能都好的原則，取h=5，則ASR的超前時間常數(shù)為 τ=h T=5*0.0174=0.087s 由 得 Kn===396.4 Kn===5.12 = 4轉(zhuǎn)速參數(shù)的校驗 校驗近似條件：

65、轉(zhuǎn)速環(huán)截止頻率 ω=Knτ=396.4*0.087=34.5s 電流環(huán)傳遞函數(shù)簡化條件為 ==63.7 s>ω滿足條件； 轉(zhuǎn)速環(huán)的小時間常數(shù)近似處理條件為 ==38.7 s>ω滿足條件； 5轉(zhuǎn)速環(huán)的實現(xiàn) 模擬式轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器電路 U*n —為轉(zhuǎn)速給定電壓， -a n —為轉(zhuǎn)速負反饋電壓， U*i —調(diào)節(jié)器的輸出是電流調(diào)節(jié)器的給定電壓。 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器參數(shù)計算 各電阻和電容值計算如下： Rn=KnRo

66、=5.12*40=204.8KΩ Cn=τn/Rn=(0.087/204800)*1000=0.04μF Con=4Ton/Ro=（4*0.01/40*1000）=1μF 6.校核轉(zhuǎn)速超調(diào)量 實際上在書中2-6中是線性系統(tǒng)計算的，而增加階躍給定時，ASR飽和，不符合線性飽和前提，應按ASR飽和的情況重新計算超調(diào)量： 當h=5時，由書中表2-6查得，，不能滿足設計要求，實際上，由于書中表2-6是按線性系統(tǒng)計算的，而突加階躍給定時ASR飽和，不符合線性系統(tǒng)的前提，應該按ASR退飽和的情況重新計算超調(diào)量，。當h=5 ,而，，不滿足設計要求，需加入轉(zhuǎn)速微分負反饋。待定參數(shù)為和，由于，而且

67、已選定，所以只需確定。 ，，，取。查表可得：，此時，故符合要求。 五、輔助回路設計 5.1 電源設計 此電路用于產(chǎn)生基準電壓，其主要特點如下：輸出電壓高，紋波電壓小，管子所承受的最大反向電壓較低，電源變壓器充分利用，效率高。濾波電路用于濾去整流輸出電壓中的紋波，一般由電抗元件組成，如在負載電阻兩側(cè)并聯(lián)電容器；或在整流電路輸出端與負載間串聯(lián)電感L，以及由電容、電感組合而成的各種復式濾波電路。 5.2 轉(zhuǎn)速給定電路設計 轉(zhuǎn)速給定電路主要由滑動變阻器構(gòu)成，調(diào)節(jié)滑動變阻器即可獲得相應大小的給定信號。轉(zhuǎn)速給定電路可以產(chǎn)生幅值可調(diào)和極性可變的階躍給定電壓或可平滑調(diào)節(jié)的給定電壓。其電

68、路原理圖如圖 5.3 轉(zhuǎn)速檢測設計 轉(zhuǎn)速檢測電路的主要作用是將轉(zhuǎn)速信號變換為與轉(zhuǎn)速稱正比的電壓信號，濾除交流分量，為系統(tǒng)提供滿足要求的轉(zhuǎn)速反饋信號。轉(zhuǎn)速檢測電路主要由測速發(fā)電機組成，將測速發(fā)電機與直流電動機同軸連接，測速發(fā)電機輸出端即可獲得與轉(zhuǎn)速成正比的電壓信號，經(jīng)過濾波整流之后即可作為轉(zhuǎn)速反饋信號反饋回系統(tǒng)。電路如下圖： 六、心得體會 這次課程設計歷時兩周，在整整兩個星期的日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學到很多很多的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。經(jīng)過這次課程設計我感受很多。 說真的當我拿到我所做的題目時我真的不知

69、道從何下手這畢竟是我的第一次課程設計，周末的時候到圖書館查閱的很多書籍，參考了一些網(wǎng)上的資料，最后終于有了自己的思路。課設期間我遇到了很多問題，我的題目為數(shù)字式可逆PWM直流調(diào)速系統(tǒng)起初我想設計全數(shù)字調(diào)速系統(tǒng)，由于全數(shù)字系統(tǒng)需要把轉(zhuǎn)速環(huán)和電流環(huán)以及PWM生成裝置給定等環(huán)節(jié)都放在微型計算機中，計算時需要把反饋模擬信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號存入單片機的存儲器中，有的環(huán)節(jié)還需要計算機控制技術來實現(xiàn)，相對比較困難，答疑時指導老師說數(shù)字式不一定是全數(shù)字式可以是某個環(huán)節(jié)為數(shù)字式。后來我把PWM生成環(huán)節(jié)用單片機來實現(xiàn)。在算兩個環(huán)的參數(shù)時也遇到的一些困難，最后再老師的指導和自己的努力終于完成了課設的題目。 通過這次課把理論與實際結(jié)合起來，使我對自動控制系統(tǒng)有了更高層次的認識很好地實現(xiàn)了從書本到實際操作的一個過渡。課程設計不僅是對前面所學電力電子技術和運動控制理論的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次課程設計使我明白了自己原來知識還比較欠缺，自己要學習