IGBT斩波控制的直流电机的调速系统设计.doc

摘要长期以来,直流电机以其良好的线性特性、优异的控制性能等特点成为大多数变速运动控制和闭环位置伺服控制系统的最佳选择。特别随着计算机在控制领域和高开关频率、全控型第二代电力半导体器件的发展,以及脉宽调制(PWM) 直流调速技术的应用,直流电机得到广泛应用。直流电动机转速的控制方法可分励磁控制法与电枢电压控制法两类。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构强度的限制;而且由于励磁线圈电感较大,动态响应较差。所以常用的控制方法是改变电枢端电压调速的电枢电压控制法,调节电阻 R即可改变端电压,达到调速目的。这种传统的调压调速方法效率低。目前, 市场上用的最多的 IGBT 直流斩波器, 它是属于全控型斩波器,它的主导器件采用国际上先进的电力电子器件 IGBT ,由门极电压控制, 从根本上克服了晶闸管斩波器及 GTR 斩波器的缺点。该斩波器既能为煤矿窄轨电机车配套的调速装置,针对不同的负载对象, 做一些少量的改动又可用于其它要求供电电压可调的直流负载上。与可控硅脉冲调速方式和电阻调速方式相比,具有明显的优点。关键词: 直流电动机;调速;直流斩波; IGBT 目录引言............................................................................................................................. 1 1. 主电路原理图........................................................................................................ 2 主电路方案....................................................................................................... 2 基本直流斩波电路原理图............................................................................... 2 数量关系........................................................................................................... 3 驱动电路的选择........................................................................................... 4 IGBT 简介......................................................................................................... 4 IGBT 驱动电路的条件..................................................................................... 4 3. 控制电路的选择.................................................................................................... 6 控制电路方案选择.......................................................................................... 6 SG3525 芯片工作原理..................................................................................... 7 4. 保护电路的设计.................................................................................................... 8 主电路器件保护.............................................................................................. 8 5. 结论..................................