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毕业设计论文

直流电机的PWM调速控制器

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专业名称：电气自动化技术

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摘要:本文介绍的是一种脉冲宽度调制〔PWM〕控制的双环可逆直流调速系统，它采用场效应晶体管〔FET〕脉宽调制〔PWM〕，这是一种新型的控制系统。它可以方便的控制其通断。因此它组成的调速系统除结构简单外，更具有开关频率高、主电路脉动成分小、低速运行性能好。本设计的意义在于运用PWM原理能有效地提高装置的功率因素，有效地控制和消除谐波。从而到达节约能量，经济高效的效果。

关键词:脉冲宽度调制，直流调速系统，结构简单

Abstract:Thetextisaboutainverteddouble-circledirect-currentsystemthatiscontrolledbypulsewidthmodulation〔PWM〕.ItadoptsFET-PWM.Itisanewkindofcontrollingsystem.Itisconvenienttocontrolitsworkingornot.Besidesitssimplestructure,italsohasthehighswitchfrequency,lowpulsefloatinthepowercircuitandexcellentlowspeedfunction.ThesignificancedesigningthatoriginallydependsontheprinciplewieldingPWMcanimprovethedevicepowerfactoreffectively,controlsandremovesaharmoniceffectively.Reachtheeconomyenergy,economyhigh-effecteffectthereby.

KEYWORD：pulsewidthmodulation，direct-currentsystem，simplestructure

目录

TOC\o1-3\h\z\u绪论1

第一章脉宽调制(PWM)直流调速控制概述2

1.1直流电机调速原理2

1.2PWM控制技术的应用2

PWM在直流调速中的应用2

PWM相关概念3

PWM控制电机转速的原理3

1.3设计目标4

第二章元器件应用介绍5

2.1二极管5

2.1.1整流二极管6

2.1.2稳压二极管6

2.1.3续流二极管6

2.2整流桥堆7

2.3三端稳压器7

固定输出三端稳压器7

2.3运算放大器8

2.3.1LM324运算放大器8

2.4电压比拟器9

2.4.1LM393比拟器10

2.5三极管11

2.5.1NPN型、PNP型三极管的结构和符号11

2.5.2NPN型三极管电流放大原理11

2.5.3晶体三极管的三种工作状态12

2.6场效应管13

2.6.1场效应管的作用与特点13

2.6.2场效应管的分类13

2.6.4关于MOSFET—IRF74014

2.7光电耦合器14

第三章电路设计16

3.1直流电源16

3.1.1±12V直流稳压电源16

为直流电机供电的+36V直流电压18

为H型桥式驱动电路上桥和下桥供电的+12V和-5V直流电压18

3.2三角波电路20

三角波电路工作原理20

3.2.2参数计算21

3.2.2元器件参数选择21

3.3方波输出22

3.4H桥驱动电路23

3.4.1H桥驱动电路原理23

3.5单双极性可逆变换器比拟24

3.4.2PWM控制H桥功率驱动电路25

3.4.3PWM控制H桥功率驱动电路工作原理26

3.4.4H桥驱动电路器件27

第四章总结28

致谢29

参考文献30

附表A31

附表B32

附表C33

附表D34

绪论

在当今社会生活中，电子科学技术的运用越来越深入到各个行业之中，并得到了长期的开展和进步，自动化控制更是得到了广泛的应用，其中一项重要的应用就是——自动调速系统。

直流电机由于具有速度控制容易，启、制动性能良好，且在脉宽范围内平滑调速等特点而在冶金、机械制造、轻工等工业部门中得到广泛应用。直流电动机转速的控制方法可分为两类，即励磁控制法与电枢电压控制法。励磁控制法控制磁通，其控制功率虽然小，但低速时受到磁饱和的限制，高速时受到换向火花和换向器结