摘要:直流调速系统具有调速范围广、精度高、动态性能好和易于控制等优点,在电气传动中获得了广泛应用。转速、电流双闭环直流调速系统是性能很好,应用最广的直流调速系统,采用转速、电流双闭环直流调速系统可获得良好的静、动态调速特性。本设计按照自动控制原理,采用脉宽调制,对双闭环直流脉宽调速系统的设计参数进行分析和计算,并利用Simulink对系统进行了各种参数给定下的仿真,使设计的双闭环调速系统运行稳定可靠,具有较好的静态和动态性能。本文设计介绍了整流电路、转速调节器和电流调节器电路、触发电路及控制电路的具体实现,采用MATLAB软件中的Simulink工具箱对直流电动机双闭环调速系统进行计算机辅助设计,进行动态仿真,同时查看仿真波形,以此验证设计的调速系统是否可行。
关键词:双闭环;直流脉宽;转速调节器;电流调节器 ;仿真
目录
摘要
ABSTRACT
前言-1
第一章 转速、电流双闭环直流调速系统总体设计-2
1. 直流电动机的调速方式选择-2
2. 整流装置电路的选择-4
3. 调速系统控制方案的选择-6
第二章 变压器参数计算和保护环节设计-7
1. 整流变压器额定参数的计算-7
1.1变压器二次侧相电压的计算-7
1.2 一次和二次相电流的计算-7
1.3变压器容量的计算-7
2. 整流电路器件的计算与选择-8
2.1 整流元件的额定电压-8
2.2 整流元件额定电流-8
2.3 PWM变换器和MOSFET的选择-9
3. 电路保护环节的设计与计算-12
3.1 整流二极管的过压保护-12
4. 电抗器参数计算与选择-14
4.1使输出电流连续的临界电感量-14
4.2 限制输出电流脉动电感量-15
4.3 变压器漏电感量-15
4.4 实际串入的电感量-16
4.5 励磁电路元件的选择-16
4.6 自锁电路-16
第三章 调速系统检测环节的选择与计算-18
1. 检测环节-18
1.1 测速发电机的选择-18
1.2 电流检测环节-18
2. 调速静态参数的计算-18
2.1电动机和测速发电机电动势常数的计算-18
第四章 电流环、速度环的设计-20
1. 转速、电流调节器结构的确定-20
1.1电流环的设计-20
1.2 转速环的设计-23
第五章 转速、电流双闭环直流调速系统的其它电路-26
1. 转速反馈环节FBS-26
2. 给定器-26
3. 稳压电源-26
第六章 PWM控制电路-27
1. PWM控制器-27
1.1 SG3525 PWM控制器-27
2. 隔离与驱动电路-29
第七章 双闭环直流脉宽调速系统仿真-31
1. 系统动态结构仿真模型的建立-31
1.1 二极管整流装置的传递函数-31
1.2 PWM控制与变换器装置传递函数-31
1.3 直流电动机传递函数-31
1.4 电流环和转速环传递函数-33
2.仿真参数的设置与动态仿真-34
2.1 动态仿真系统结构图-34
2.2 仿真结果-36
参 考 文 献-39
附录-40
致 谢-41