PWM控制的直流电动机调速系统设计 duiqng.doc
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中国计量学院现代科技学院电气工程课程设计 设计题目：PWM控制的直流电动机调速系统设计
1、前言 近年来，随着科技的进步，电力电子技术得到了迅速的发展，直流电机得 到了越来越广泛的应用。
直流它具有优良的调速特性,调速平滑、方便,调速范 围广;过载能力大,能承受频繁的冲击负载,可实现频繁的无级快速起动、制动和 反转;需要能满足生产过程自动化系统各种不同的特殊运行要求，从而对直流电 机的调速提出了较高的要求，改变电枢回路电阻调速，改变电枢电压调速等技 术已远远不能满足要求，这时通过PWM方式控制直流电机调速的方法应运而生。
采用传统的调速系统主要有以下缺陷：模拟电路容易随时间漂移，会产生 一些不必要的热损耗，以及对噪声敏感等。
而在用了PWM技术后，避免了以上的 缺陷，实现了用数字方式来控制模拟信号，可以大幅度降低成本和功耗。
另外 ，由于PWM 调速系统的开关频率较高,仅靠电枢电感的滤波作用就可获得平稳的直流电流, 低速特性好；同样,由于开关频率高,快速响应特性好,动态抗干扰能力强,可以 获得很宽的频带;开关器件只工作在开关状态,主电路损耗小,装置效率高。
PWM 具有很强的抗噪性，且有节约空间、比较经济等特点。
2、系统设计原理 脉宽调制技术是利用数字输出对模拟电路进行控制的一种有效技术，尤其 是在对电机的转速控制方面，可大大节省能量，PWM控制技术的理论基础为：冲 量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同，使输 出端得到一系列幅值相等而宽度不相等的脉冲，用这些脉冲来代替正弦波或其 他所需 要的波形。
按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制，既可改变逆变电路输出电 压的大小，也可改变输出频率。
直流电动机的转速n和其他参量的关系可表示为 U IR n aa a
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山子
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