双闭环可逆直流脉宽PWM设计调速系统.doc》由会员分享，可免费在线阅读全文，更多与双闭环可逆直流脉宽PWM设计调速系统(最终版)》相关文档资源请在帮帮文库(www.woc88.com)搜索数亿文档库存。
1.比例系数:)(???????????nmenRThTChK??()近似验证速度的截止频率为:?????ssKKnNNcn???()()电流环传输函数简化条件:icnT???()现在cnissT???????()满足简化条件。()小时常数近似处理条件:onicnTT???()现在cnoniTT???????()满足类似条件。)计算调节器电阻和电容调节器输入电阻?kR，则??????kkRKRnn，取?k()FFRCnnn????????，取F?()FFRTConon????????，取F?()检查转速超调h=查表，n?=%，不能满足设计要求。事实上，由于这是按线性系统计算的，突加阶跃给定时，ASR饱和，不符合线性系统的前提，应按ASR退饱和的情况重新计算超调量。当理想的空载启动时，负载。
2、ddeURIERICn?????()机械特性方程sddeeeURRnInICCC?????()H桥式可逆直流脉宽调速系统主电路设计如图所示。PWM逆变器的直流电源由交流电网无法控制的二极管整流器产生，并采用大电容C滤波器获得恒定的直流电压sU。由于直流电源由二极管整流器供电，因此不可能反馈电能。当电机制动时，电容器两端的电压升高称为泵电压。为限制泵升电压，使用镇流电阻Rz当泵升电压达到允许值时，消耗这些能量并接通VTz。H桥式直流脉宽调速系统主电路四单元IGBT模块型号：MTUF主要参数如下：CERU=VcI=A*CNT=C?kWPCM?VUsatCE)(?该电路用于产生V电压作为转速给定电压和基准电压，如图所示：为实现双闭环调节器电路设计。
3、??????kkRKRii取?k()?????FRCiii??，取F?()FFRTCoioi????????，取F?()速度环的设计)确定时间常数()电流环等效时间常数s????iT()转速滤波时间常数sTon?()转速环小时间常数近似处理sTTTomin?????)根据跟踪和抗扰性能良好的原则，选择速度调节器结构。负载扰动点后有一个积分链接。为了实现无静差的速度，必须在扰动点之前设置一个积分链接，因此需要Ⅱ根据设计要求，转速调节器必须包含积分环节，因此根据典型情况Ⅱ选择设计型系统PI传递函数为()的调节器nASRnnsWsKs????()根据跟踪性和抗干扰性好的原则，选择调节器的参数h?，则ASR提前时间常数为sshTnn??????()转速开环增益：?????????ssThhKnN()AS。
4、缺点。但也有好处，电机停止时仍有高频微震电流，消除了正反向时静摩擦死区。可逆桥式双极控制桥式PWM变换器具有以下优点：）电流必须连续。)电机可以在四象限下运行。)电机停止时有微震电流，可消除静摩擦死区。)低速稳定性好，各开关装置的驱动脉冲仍较宽，有利于保证装置的可靠导通。PWM调速系统的静态特性采用脉宽调制，电流波形连续，机械特性关系相对简单，电压平衡方程如下dsddiURiLEdt???()ontt??()dsddiURiLEdt???()onttT??()根据电压平衡方程在一个周期内的平均值，可以导出机械特性方程式。电枢两端在一个周期内的电压是dsUU??，平均电流用dI表示，平均转速enEC?，电枢电感压降ddiLdt稳态时平均值为零。因此，其平均值方程可以写成s。
5.部分电容器防止过流保护电路误动（大多数情况下不需要电容器）；脚：过流保护输出；脚：集电极电压监测；脚：不连接；脚：电源；脚：不连接；脚：驱动信号输入（，+）；基于EXB在驱动电路设计中，V起到保护作用EXB脚承受过电压，通过VD检测是否过电流，接VZ目的是改变EXB为了降低过高的保护阀值，模块过流保护起控点???sKIci?()()晶闸管装置传输函数的近似条件:sTic??()即cissT?＞????()满足近似条件；()忽略反电动势对电流环影响的条件：,lmciTT??()即cimsTT??????l()满足近似条件；()小时常数近似处理条件:oisciTT??()即cioissTT??????()满足类似条件。)计算调节器电阻和电容调节器输入电阻为??kR，电阻和电容值计算如下。
6、系数z=。mnnombTTnnzCC????????)(%)(maxn??()当h=时，%%max??bCC()而minminmaxrrCRInednom?????()所以%%??????n?()满足设计要求。陈伯时电力拖动自动控制系统(第版)机械工业出版社孙树朴李明王勉华电路图总体设计参考文献。中国矿业大学电力电子技术出版社曲学以明阳为基础。电力电子整流技术与应用电子工业出版社刘树林程丽红。胡寿松自动控制原理路机械工业出版社，解决了过流保护阀值过高的问题。R和C及VZ接在 V确保电源上稳定的电压。VZ和VZ避免栅极和射极过电压，Rge是防止IGBT误导通。针对EXB有保护盲区的问题，如图所示EXB脚超快恢复二极管VDI用导通压降较大的超快速恢复二极管或反向串联一代替。
7.环控必须采样被控量，然后与给定值进行比较，以确定调节器的输出。反馈的关键是采样和测量被控量。由于电流检测中经常含有交流重量，因此需要降低通滤波，以免影响调节器的输入。通过初始条件知道滤波时间常数，可以用一阶惯性环节表示滤波环节的传递函数sToi?，以滤平电流检测信号为准。为了平衡反馈信号的延迟，在给定通道上添加相同的给定滤波器，使两者能够及时合作。图中包含给定滤波和反馈滤波PI型式电流调节器的速度调节器的速度反馈电路如图所示。速度测量发电机获得的速度反馈电压包含转向纹波，因此也需要过滤，以了解初始条件下的滤波时间常数sTon?。根据与电流环相同的原理，同时常数的给定滤波环节也添加到转速给定通道中。图中包含给定滤波和反馈滤波PI集成脉宽调制器采用集成脉宽调制器设计SG作为脉冲信号的核心元。
8.波形电流，如直流、交流、脉冲电流；)副边测量电流与原边测量电流完全隔离，绝缘电压一般为kV～kV；)电流测量范围宽，可测量额定mA～kA电流；)跟踪速度didtgtAμs；)线性度优于%IN；)响应时间ltμs；)频率响应～kHz。双闭环直流调速系统电路的基本数据如下：）PWM装置放大系数sK；)电枢电路总电阻?R；)电磁时间常数sTl?；)机电时间常数sTm?；)调节器输入电阻?kR；)触发整流环节的允许过载倍数λ=；设计指标:)静态指标:无静差；)动态指标:电流超调%i?；当空载启动到额定转速时，转速超调量%n?。计算关键反馈参数：)min(nUnomnmrV?????()AVIUnomim*??????()电流环的设计)确定时间常数PWM设备滞后时间常数：。
9、。根据主电路IGBT选择合适的开关频率tR、tC振荡频率可以通过值来确定。电路中的PWM集成芯片的信号SG产生，SG采用是定频PWM电路,DIP型封装。由SG由脚输入的基本电路如图所示 V产生电压 V基准电压。将外部阻容元件引脚之间接入PI调节器可以提高稳态精度。、引脚通过电阻和 V电压源连接，供内部晶体管工作。电流调节器输出的控制电压作为引脚输入。脉宽调制变换器的功能通过调节其电压大小和引脚的输出脉冲宽度来实现。图SG管脚图图SG引脚接线图SG输入电压Uimax：V输出电流：mA好散功率：WIGBT如图所示EXB内部结构图EXB系列驱动器的引脚功能如下：脚：连接反向偏置电源的滤波器电容器；脚：电源（+V)；脚：驱动输出；脚：用于连接。
10.发生器基本电路如图所示。锯齿波信号发生电路转速及电流检测电路转速检测电路转速检测电路如图所示。与电机同轴安装测速发电机，导致负反馈电压与调速成正比nU，与给定电压*nU相比之下，得到转速偏差电压nU?输送到转速调节器。速度测量发电机的输出电压不仅表示速度的大小，还包括速度的方向。速度测量电路如图所示，速度反馈系数可以通过调整电位器来改变。通过霍尔传感器测量电流的电流检测电路原理如图所示。霍尔电流传感器的结构如图所示。以一环导磁材料为磁芯，覆盖被测电流流过的导线，聚集导线中电流感应的磁场，打开磁芯上的间隙，内置霍尔线性设备。设备通电后，霍尔输出电压可获得导线中流通的电流。闭环霍尔电流传感器具有以下特点：）可同时测量。
11、Ts?。电流滤波时间常数：sToi?。sTTTiosi????(sT和oiT一般都比lT它要小得多，可以被视为小惯性群体的惯性环节。)根据设计要求选择电流调节器结构：%i?，而且????ilTT()可按典型Ⅰ电流调节器的设计。电流环控制对象为双惯性型，因此设计了电流调节器PI传递函数为()iACRiisWsKs????()式中iK电流调节器的比例系数；iτ超前时间常数的电流调节器。)选择电流调节器的参数ACR提前时间常数sli??T?；电流环开环时间增加:要求%i??，故应取iIKT??，因此?????sTKiI()于是，ACR比例系数为：?????siIiKRKK??()验证近似条件电流环截止频率:IGBT基于基极驱动电路的原理EXB驱动电路设计锯齿波信号发生电路转速和电流检测 。
12.稳压二极管也可以限制每个脉冲的最小脉宽，使其大于盲区时间，以避免IGBT低输出大功耗状态过窄脉宽。针对EXB可能存在软关断保护不可靠的问题EXB脚与脚之间有可变电阻，脚与地之间有电容，用于调节关闭时间，保证软关节的可靠性。对于负偏压不足的问题，可以考虑提高负偏压。负偏压一般为V，V的负偏压(当然，负偏压的选择是受到影响的)IGBT格栅射极之间反向最大耐压限制)，输人信号接脚，EXB正常工作驱动IGBT图EXB驱动IGBT主要参数：电源电压：V最大输出功率：mA最高工作频率：kHz锯齿波信号发生电路锯齿波信号发生器SG的输出信号Us与控制信号*CU在PWM转换器(SG)比较中，PWM方波脉冲序列输出范围恒定，宽度变化，即PWM波。SG电路可有UJT或者PUT构成。SG电路可有UJT或者PUT构成。UJT锯齿波。