1目录第一章.设计内容及要求第二章:转速闭环直流调速系统设计第三章.调速系统硬件设计第四章.调速系统软件设计第五章.调速系统性能分析及总结2第一章.设计内容及要求一直流电动机,额定电枢电压为 220V,额定转速1500r/min,额定电流 1.1A,电枢绕组电阻Ra=0.11 。设计一个直流电机转速闭环调速系统。该调速系统的调速方式为降压调速,既在励磁不变的情况下,降低电枢电压调速。电机直流供电电源可用三相桥式不可控整流电路整流后经稳压滤波得到,通过全控型电力电子器件——IGBT对直流电源进行斩波调压。转速给定采用电位器给定,系统控制单元采用单片机,PWM波产生采用单片机产生方式,转速检测用测速发电机或者光电编码器。第二章.转速闭环直流调速系统设计2.1 转速闭环直流调速系统设计为了实现转速闭环调速设计系统,需要设计一个转速反馈环节。通过速度传感器对直流电机的转速进行检测,并且对转速输出信号、转速设定电位器电压信号,用单片机进行采集并且进行滤波处理,通过并且通过 PID算法实现对速度的调节控制。2.1 闭环调速系统结构图见陈伯时电力自动拖动控制系统 P21图 1-242.2 闭环调速系统的设计方案本系统使用电位器进行转速设置,采用(1)旋转编码器/(2)直流测速发电机/进行转速检测。使用单片机对两个输入信号进行采集和滤波,并且使用 PID控制算法处理后输出 pwm调制波形驱动由 IGBT搭建 H桥全桥电路,对三相不可控整流电3路整流后的直流电源进行斩波降压,对直流电机进行调速。直流电机励磁电压由不可控两相整流电路提供。第三章 闭环调速系统的硬件设计3.1 系统电源模块设计3.1.1 直流电机励磁电压电路设计由于直流电机对励磁电压的电压质量要求不高,并且不要求励磁可变。故励磁电源使用单相桥式不可控整流电路经滤波后提供。电路图如下:图 3-1单相整流桥式电路在自耦调压器的原边加入 220v单相交流电源,由桥式不可控整流电路输出 110v直流电压,位直流电机提供励磁。3.1.2 电机驱动电路供电电源设计220V直流电压经过桥式斩波电路降压处理后为直流电机电枢供电,故需要较好的电压质量,要求电压波形稳定。故采用三4相不可控桥式整流电路对380V 三相交流电进行整流,产生一个六脉波的直流电,并通过并联两个1000UF 高压电解电容而对电源进行滤波。三相桥式不可控整流电路如下图:图3-2为了简化电路设计,本设计直接采用了集成的桥式整流模块 MDS60A1600V 代替了复杂的六二极管电路。3.1.3 控...