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目录

第1章 绪论 ................................................................................................................................................... 1

1．1 直流调速系统的概述 ............................................................................................................... 1 1．2 研究课题的目的和意义 .......................................................................................................... 2 1．3 设计内容和要求 ........................................................................................................................ 2

1.3.1 设计要求 ............................................................................................................................ 2 1.3.2 设计内容 ............................................................................................................................ 3 1.3.3 技术参数 ............................................................................................................................ 4

第2章 系统总体方案设计 ....................................................................................................................... 5

2. 1 设计分析 ....................................................................................................................................... 5

2.1.1 双闭环调速系统的结构图............................................................................................ 5 2.1.2 直流双闭环系统的原理 ................................................................................................ 6 2.1.3 双闭环调速系统优点 ..................................................................................................... 6 2.1.4 转速、电流双闭环控制系统 ....................................................................................... 9 2.1.5 PWM变换器介绍 ......................................................................................................... 11

第3章 电路设计 .......................................................................................................................................... 17

3.1 PWM（双极式）主电路设计 ................................................................................................ 17

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3.2 双闭环调节器电路设计 ........................................................................................................... 18

3.2.1 电流调节器 ..................................................................................................................... 18 3.2.2 转速调节器 ..................................................................................................................... 18 3.3 信号产生电路 ............................................................................................................................. 19 3.4 IGBT基极驱动电路原理.......................................................................................................... 21 3.5 基于EXB841驱动电路设计 .................................................................................................. 22 3.6 锯齿波信号发生电路 ............................................................................................................... 24 第4章 系统参数计算............................................................................................................................... 25

4.1 电流调节器的设计 .................................................................................................................... 25 4.2 转速调节器的设计 .................................................................................................................... 27 总结 .................................................................................................................................................................... 29 参考文献 .......................................................................................................................................................... 30

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第1章 绪论

1．1 直流调速系统的概述

三十多年来，直流电机调速控制经历了重大的变革。首先实现了整流器的更新换代，以晶闸管整流装置取代了习用已久的直流发电机电动机组及水银整流装置使直流电气传动完成了一次大的跃进。同时，控制电路已经实现高集成化、小型化、高可靠性及低成本。以上技术的应用，使直流调速系统的性能指标大幅提高，应用范围不断扩大。直流调速技术不断发展，走向成熟化、完善化、系列化、标准化，在可逆脉宽调速、高精度的电气传动领域中仍然难以替代。直流调速是指人为地或自动地改变直流电动机的转速,以满足工作机械的要求。从机械特性上看,就是通过改变电动机的参数或外加工电压等方法来改变电动机的机械特性,从而改变电动机机械特性和工作特性机械特性的交点,使电动机的稳定运转速度发生变化。直流电动机具有良好的起、制动性能，宜于在广泛范围内平滑调速，在轧钢机、矿井卷扬机、挖掘机、海洋钻机、金属切削机床、造纸机、高层电梯等需要高性能可控电力拖动的领域中得到了广泛的应用。近年来，交流调速系统发展很快，然而直流拖动系统无论在理论上和实践上都比较成熟，并且从反馈闭环控制的角度来看，

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