基于SG3525的电机调速系统毕业设计与实现.docVIP

指导教师评定成绩： 审定成绩： 重 庆 邮 电 大 学 自 动 化 学 院 电气专业综合设计报告 设计题目：基于SG3525的电机调速系统设计与实现 设计时间: 2012年 10月 重庆邮电大学自动化学院制 目录 摘要 3 绪论 4 第一章 PWM调速控制概述 5 1.1 直流电机转速控制 5 1.1.1直流电机转速控制类型 5 1.1.2直流电动机转速的计算 5 1.2 PWM调速控制的原理 5 1.3 桥式电路的结构及原理 6 第二章 元器件选用与介绍 8 2.1 SG3525芯片的选用与介绍 8 2.1.1 SG3525功能简介 8 2.1.2 引脚功能及特点简介 8 2.1.3 SG3525的工作原理 10 2.1.4 KA3525 11 2.2 BTS7960/BTS7970芯片的选用与介绍 11 2.2.1引脚分配 12 2.2.2应用事例 12 2.3 LM2596 降压模块 13 2.4 LM2577升压模块 15 2.5 RS540直流电机的选择 16 第三章 电路设计 17 3.1 总体电路 17 3.1.1电路特点 17 3.1.2 控制电路结构原理图 17 3.2 电机驱动模块原理图 18 3.3 LM2596降压模块原理图 19 3.4 LM2577 升压模块原理图 20 3.5 整体实物图片 21 第四章 实验结果分析要求 22 4.1 一级速度时波形（PWM为100%时）： 22 4.2 二级速度时波形（PWM约为25%时）： 23 第五章 设计总结 24 参考文献 25 基于SG3525的电机调速系统设计与实现 摘要 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，可实现频繁的无极快速起动、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用而生。 本文主要研究PWM方式的直流调速系统，它主要由四部分组成，包括主电路部分（控制电路）、驱动电路部分、升压模块和降压模块。长期以来，直流电动机因其具有调节转速比较灵活、方法简单、易于大范围内平滑调速、控制性能好等特点，一直在传动领域占有统治地位。 本次设计过程中，首先应用SG3525芯片产生指定的脉冲信号，再将脉冲信号加于指定的驱动电路，使驱动电路驱动电机转动。主电路由SG3525及其外围电路构成，调节相应可调电阻的值就可以得到适合的PWM信号与载波频率。驱动电路由两片BTS7970构成相应全桥H驱动电路，该驱动电路具有内阻小，驱动能力强，驱动电流大等优点。升压芯片采用可调压LM2577芯片，可以将3V-30V的电压转换为12V电压对SG3525进行供电。降压芯片采用可调压LM2596芯片，可以将5V-35V的电压转换为5V输入SG3525的IN+脚，以便产生相应PWM。 最后，对本次所设计的系统进行了实际的验证，记录和分析了控制电压与驱动电压波形。分析结果表明，该系统完全符合相关设计要求，实现了SG3525电机调速。 关键词：电机调速 SG3525 BTS7670 PWM 绪论 脉宽调制(PWM)控制技术，是利用半导体开关器件的导通和关断，把直流电压变成电压脉冲序列，并控制电压脉冲的宽度和脉冲序列的周期以达到变压变频目的的一种控制技术。PWM控制技术广泛地应用于开关稳压电源，不间断电源(UPS)，以及交直流电动机传动等领。本文阐述了PWM变频调速系统的基本原理和特点，并在此基础上给出了一种基于Mitel SA866DE三相PWM波形发生器和绝缘栅双极功率晶体管(IGBT)的变频调速设计方案。 直流电动机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;能满足生产过程自动化系统各种不同的特殊运行要求，在许多需要调速或快速正反向的电力拖动系统领域中得到了广泛的应用。直流电动机的转速调节主要有三种方法：调节电枢供电的电压、减弱励磁磁通和改变电枢回路电阻。针对三种调速方法，都有各自的特点，也存在一定的缺陷。例如改变电枢回路电阻调速只能实现有级调速，减弱磁通虽然能够平滑调速，但这种方法的调速范围不大，一般都是配合变压调速使用。所以，在直流调速系统中，都是以变压调速为主。其中，在变压调速系统中，大体上又可分为可控整流式调速系统和直流PWM调速系统两种。直流PWM调速系统与可控整流式调速系统相比有下列优点:由于P