《雙閉環(huán)可逆直流脈寬PWM調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計.doc》由會員分享，可免費(fèi)在線閱讀全文，更多與《雙閉環(huán)可逆直流脈寬PWM調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(最終版)》相關(guān)文檔資源請在幫幫文庫(www.woc88.com)數(shù)億文檔庫存里搜索。

1、的比例系數(shù)：)(????????????nmenRThTChK??())近似校驗(yàn)轉(zhuǎn)速截止頻率為：??????ssKKnNNcn???()()電流環(huán)傳遞函數(shù)簡化條件：icnT???()現(xiàn)在cnissT???????()滿足簡化條件。()小時間常數(shù)近似處理條件：onicnTT???()現(xiàn)在cnoniTT???????()滿足近似條件。)計算調(diào)節(jié)器電阻和電容調(diào)節(jié)器輸入電阻??kR，則??????kkRKRnn，取?k()FFRCnnn????????，取F?()FFRTConon????????，取F?())檢驗(yàn)轉(zhuǎn)速超調(diào)量當(dāng)h=時，查表得，n?=%，不能滿足設(shè)計要求。實(shí)際上，由于這是按線性系統(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(yīng)該按ASR退飽和的情況重新計算超調(diào)量。設(shè)理想空載起動時，負(fù)載。

2、ddeURIERICn?????()則機(jī)械特性方程式sddeeeURRnInICCC?????()電路設(shè)計H橋式可逆直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)主電路的如圖所示。PWM逆變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C濾波，以獲得恒定的直流電壓sU。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(jī)制動時只好對濾波電容充電，這時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Rz消耗掉這些能量，在泵升電壓達(dá)到允許值時接通VTz。圖H橋式直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)主電路四單元IGBT模塊型號：MTUF主要參數(shù)如下：CERU=VcI=A*CNT=C?kWPCM?VUsatCE)(?給定基準(zhǔn)電源此電路用于產(chǎn)生V電壓作為轉(zhuǎn)速給定電壓以及基準(zhǔn)電壓，如圖所示：圖給定基準(zhǔn)電源電路雙閉環(huán)調(diào)節(jié)器電路設(shè)計為了實(shí)現(xiàn)。

3、??????kkRKRii取?k()?????FRCiii??，取F?()FFRTCoioi????????，取F?()轉(zhuǎn)速環(huán)的設(shè)計)確定時間常數(shù)()電流環(huán)等效時間常數(shù)s????iT()轉(zhuǎn)速濾波時間常數(shù)sTon?()轉(zhuǎn)速環(huán)小時間常數(shù)近似處理sTTTomin?????)選擇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)按跟隨和抗擾性能都能較好的原則,在負(fù)載擾動點(diǎn)后已經(jīng)有了一個積分環(huán)節(jié),為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速無靜差,還必須在擾動作用點(diǎn)以前設(shè)置一個積分環(huán)節(jié),因此需要Ⅱ由設(shè)計要求，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器必須含有積分環(huán)節(jié)，故按典型Ⅱ型系統(tǒng)選用設(shè)計PI調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)為()nASRnnsWsKs????())選擇調(diào)節(jié)器的參數(shù)根據(jù)跟隨性和抗干擾性能都較好的原則取h?，則ASR超前時間常數(shù)為sshTnn??????()轉(zhuǎn)速開環(huán)增益：?????????ssThhKnN()AS。

4、缺點(diǎn)。但它也有好處，在電動機(jī)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)。雙極式控制的橋式可逆PWM變換器有以下優(yōu)點(diǎn)：)電流一定連續(xù)。)可使電動機(jī)在四象限運(yùn)行。)電動機(jī)停止時有微震電流，能消除靜摩擦死區(qū)。)低速平穩(wěn)性好，每個開關(guān)器件的驅(qū)動脈沖仍較寬，有利于保證器件的可靠導(dǎo)通。PWM調(diào)速系統(tǒng)的靜特性由于采用了脈寬調(diào)制，電流波形都是連續(xù)的，因而機(jī)械特性關(guān)系式比較簡單，電壓平衡方程如下dsddiURiLEdt???()ontt??()dsddiURiLEdt???()onttT??()按電壓平衡方程求一個周期內(nèi)的平均值，即可導(dǎo)出機(jī)械特性方程式，電樞兩端在一個周期內(nèi)的電壓都是dsUU??，平均電流用dI表示，平均轉(zhuǎn)速enEC?，而電樞電感壓降ddiLdt的平均值在穩(wěn)態(tài)時應(yīng)為零。于是其平均值方程可以寫成s。

5、部電容器，以防止過流保護(hù)電路誤動作(大多數(shù)場合不需要該電容器)；腳：過流保護(hù)輸出；腳：集電極電壓監(jiān)視；腳、：不接；腳：電源；腳、：不接；腳、：驅(qū)動信號輸入(，＋)；基于EXB驅(qū)動電路設(shè)計驅(qū)動電路中V起保護(hù)作用，避免EXB的腳承受過電壓，通過VD檢測是否過電流，接VZ的目的是為了改變EXB模塊過流保護(hù)起控點(diǎn)，以降低過高的保護(hù)閥值從而???sKIci?()()晶閘管裝置傳遞函數(shù)近似條件：sTic??()即cissT?＞????()滿足近似條件；()忽略反電動勢對電流環(huán)影響的條件：,lmciTT??()即cimsTT??????l()滿足近似條件；()小時間常數(shù)近似處理條件：oisciTT??()即cioissTT??????()滿足近似條件。)計算調(diào)節(jié)器電阻和電容調(diào)節(jié)器輸入電阻為??kR，各電阻和電容值計算如下。

6、系數(shù)z=。mnnombTTnnzCC????????)(%)(maxn??()當(dāng)h=時，%%max??bCC()而minminmaxrrCRInednom?????()因此%%%???????n?()滿足設(shè)計要求。電路圖總體設(shè)計參考文獻(xiàn)陳伯時電力拖動自動控制系統(tǒng)(第版)機(jī)械工業(yè)出版社孫樹樸李明王勉華。電力電子技術(shù)中國礦業(yè)大學(xué)出版社曲學(xué)基于明揚(yáng)。電力電子整流技術(shù)與應(yīng)用電子工業(yè)出版社劉樹林程麗紅。低頻電子線路機(jī)械工業(yè)出版社胡壽松自動控制原理(第版)科學(xué)出版社解決過流保護(hù)閥值太高的問題。R和C及VZ接在+V電源上保證穩(wěn)定的電壓。VZ和VZ避免柵極和射極出現(xiàn)過電壓，Rge是防止IGBT誤導(dǎo)通。針對EXB存在保護(hù)盲區(qū)的問題，可如圖所示將EXB的腳的超快速恢復(fù)二極管VDI換為導(dǎo)通壓降大一點(diǎn)的超快速恢復(fù)二極管或反向串聯(lián)一。

7、環(huán)控制，必須對被控量進(jìn)行采樣，然后與給定值比較，決定調(diào)節(jié)器的輸出，反饋的關(guān)鍵是對被控量進(jìn)行采樣與測量。電流調(diào)節(jié)器由于電流檢測中常常含有交流分量，為使其不影響調(diào)節(jié)器的輸入，需加低通濾波。此濾波環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)可用一階慣性環(huán)節(jié)表示，由初始條件知濾波時間常數(shù)sToi?，以濾平電流檢測信號為準(zhǔn)。為了平衡反饋信號的延遲，在給定通道上加入同樣的給定濾波環(huán)節(jié)，使二者在時間上配合恰當(dāng)。圖含給定濾波與反饋濾波的PI型電流調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)速反饋電路如圖所示，由測速發(fā)電機(jī)得到的轉(zhuǎn)速反饋電壓含有換向紋波，因此也需要濾波，由初始條件知濾波時間常數(shù)sTon?。根據(jù)和電流環(huán)一樣的原理，在轉(zhuǎn)速給定通道上也加入相同時間常數(shù)的給定濾波環(huán)節(jié)。圖含給定濾波與反饋濾波的PI型電轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器信號產(chǎn)生電路本設(shè)計采用集成脈寬調(diào)制器SG作為脈沖信號發(fā)生的核心元。

8、波形電流，如：直流、交流、脈沖電流；)副邊測量電流與原邊被測電流之間完全電氣隔離，絕緣電壓一般為kV～kV；)電流測量范圍寬，可測量額定mA～kA電流；)跟蹤速度didtgtAμs；)線性度優(yōu)于％IN；)響應(yīng)時間ltμs；)頻率響應(yīng)～kHz。調(diào)節(jié)器的參數(shù)整定本設(shè)計為雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)電路基本數(shù)據(jù)如下：)PWM裝置放大系數(shù)?sK；)電樞回路總電阻??R；)電磁時間常數(shù)sTl?；)機(jī)電時間常數(shù)sTm?；)調(diào)節(jié)器輸入電阻??kR；)觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的允許過載倍數(shù)λ=；設(shè)計指標(biāo)：)靜態(tài)指標(biāo)：無靜差；)動態(tài)指標(biāo)：電流超調(diào)量%%?i?；空載起動到額定轉(zhuǎn)速時的轉(zhuǎn)速超調(diào)量%%?n?。計算反饋關(guān)鍵參數(shù)：)min(nUnomnmrV?????()AVIUnomim*??????()電流環(huán)的設(shè)計)確定時間常數(shù)PWM裝置滯后時間常數(shù)：。

9、。根據(jù)主電路中IGBT的開關(guān)頻率，選擇適當(dāng)?shù)膖R、tC值即可確定振蕩頻率。電路中的PWM信號由集成芯片SG產(chǎn)生，SG采用是定頻PWM電路,DIP型封裝。由SG構(gòu)成的基本電路如圖所示，由腳輸入+V電壓，用于產(chǎn)生+V基準(zhǔn)電壓。在、引腳之間接入外部阻容元件構(gòu)成PI調(diào)節(jié)器，可提高穩(wěn)態(tài)精度。、引腳通過電阻與+V電壓源相連，供內(nèi)部晶體管工作，由電流調(diào)節(jié)器輸出的控制電壓作為引腳輸入，通過其電壓大小調(diào)節(jié)、引腳的輸出脈沖寬度，實(shí)現(xiàn)脈寬調(diào)制變換器的功能實(shí)現(xiàn)。圖SG管腳圖圖SG引腳接線圖圖SG內(nèi)部框圖主要參數(shù)：輸入電壓Uimax：V輸出電流：mA好散功率：WIGBT基極驅(qū)動電路原理工作原理如圖所示圖EXB內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖EXB系列驅(qū)動器的各引腳功能如下：腳：連接用于反向偏置電源的濾波電容器；腳：電源(＋V)；腳：驅(qū)動輸出；腳：用于連接。

10、號發(fā)生器基本電路如圖所示圖鋸齒波信號發(fā)生電路轉(zhuǎn)速及電流檢測電路轉(zhuǎn)速檢測電路轉(zhuǎn)速檢測電路如圖所示。與電動機(jī)同軸安裝一臺測速發(fā)電機(jī)，從而引出與被調(diào)量轉(zhuǎn)速成正比的負(fù)反饋電壓nU，與給定電壓*nU相比較后，得到轉(zhuǎn)速偏差電壓nU?輸送給轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器。測速發(fā)電機(jī)的輸出電壓不僅表示轉(zhuǎn)速的大小，還包含轉(zhuǎn)速的方向，測速電路如圖所示，通過調(diào)節(jié)電位器即可改變轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)。圖轉(zhuǎn)速檢測電路電流檢測電路通過霍爾傳感器測量電流的電流檢測電路原理如圖所示。圖閉環(huán)霍爾電流傳感器的工作原理霍爾電流傳感器的結(jié)構(gòu)如圖所示。用一環(huán)形導(dǎo)磁材料作成磁芯，套在被測電流流過的導(dǎo)線上，將導(dǎo)線中電流感生的磁場聚集起來，在磁芯上開一氣隙，內(nèi)置一個霍爾線性器件，器件通電后，便可由它的霍爾輸出電壓得到導(dǎo)線中流通的電流。閉環(huán)霍爾電流傳感器主要有以下特點(diǎn)：)可以同時測量任。

11、Ts?。電流濾波時間常數(shù):sToi?。sTTTiosi????(sT和oiT一般都比lT小得多,可以當(dāng)作小慣性群近似地看作是一個慣性環(huán)節(jié))。)選擇電流調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)根據(jù)設(shè)計要求：%?i?，而且????ilTT()可按典型Ⅰ型設(shè)計電流調(diào)節(jié)器。電流環(huán)控制對象是雙慣性型的,所以把電流調(diào)節(jié)器設(shè)計成PI型的，其傳遞函數(shù)為()iACRiisWsKs????()式中iK電流調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)；iτ電流調(diào)節(jié)器的超前時間常數(shù)。)選擇電流調(diào)節(jié)器的參數(shù)ACR超前時間常數(shù)sli??T?；電流環(huán)開環(huán)時間增益:要求%i??，故應(yīng)取iIKT??，因此?????sTKiI()于是，ACR的比例系數(shù)為:??????siIiKRKK??())校驗(yàn)近似條件電流環(huán)截止頻率:IGBT基極驅(qū)動電路原理基于EXB驅(qū)動電路設(shè)計鋸齒波信號發(fā)生電路轉(zhuǎn)速及電流檢測電 。

12、穩(wěn)壓二極管，也可采取對每個脈沖限制最小脈寬使其大于盲區(qū)時間，避免IGBT過窄脈寬下的低輸出大功耗狀態(tài)。針對EXB軟關(guān)斷保護(hù)不可靠的問題，可以在EXB的腳和腳間接一個可變電阻，腳和地之間接一個電容，都是用來調(diào)節(jié)關(guān)斷時間，保證軟關(guān)斷的可靠性。針對負(fù)偏壓不足的問題，可以考慮提高負(fù)偏壓。一般采用的負(fù)偏壓是V，可以采用V的負(fù)偏壓(當(dāng)然負(fù)偏壓的選擇受到IGBT柵射極之間反向最大耐壓的限制)，輸人信號被接到腳，EXB正常工作驅(qū)動IGBT圖EXB驅(qū)動IGBT設(shè)計圖主要參數(shù)：電源電壓：V最大輸出功率：mA最高工作頻率：kHz鋸齒波信號發(fā)生電路鋸齒波信號發(fā)生器SG的輸出信號Us與控制信號*CU在PWM轉(zhuǎn)換器(SG)中進(jìn)行比較，PWM輸出幅度恒定、寬度變化的方波脈沖序列，即PWM波。SG電路可有UJT或者PUT構(gòu)成。UJT鋸齒波。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的双闭环可逆直流脉宽pwm调速系统设计及matlab仿真验证_,双闭环可逆直流脉宽PWM调速系统的设计最终版（手机版）...的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。