工程训练课程设计报告.docVIP

目 录第一章 工程训练要求 1.1. 工程训练的目的 1.2. 工程训练的内容1.3. 工程训练的要求 1.4. 题目要求 第二章 系统设计 2.1. 参数计算 2.2. PWM控制 2.3. 器件选型 第三章 硬件设计 3.1. 系统硬件总体设计图 3.2. 直流电源设计 3.3. 直流电机电路 第四章 软件设计 4.1. 软件设计流程图......................................................................................................................14 4.2.PLC程序....................................................................................................................................16 第章 总结的电阻即可。 图1的电容起到保持电压稳定的作用，避免电机的电压发生剧烈的变化。考虑到经过整流后的电压大概有350V，所以选用了两个电容来均分电压，避免电压过大烧坏电容。为了起到保持电压稳定的目的，故选取较大容量的电容，容量为10000。由于不能够保证加在电容两端的电压可以平均的施加在电容上，故还要添加两个电阻组成电桥，从而保证电容两端的电压相等。电阻的规格为20K/500W。 2.2PWM控制： PWM控制也即脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation），它是指保持开关周期T不变，调节开关导通时间，来控制电压的大小。在此次工程训练中，要求采用PWM控制对电压进行调节。 结合硬件原理图，可以有多种方法进行调节，我们小组经过讨论采用如下的方案： 用PLC的输出信号Q0.0控制晶闸管G1和G4，用PLC的输出信号Q0.1控制晶闸管G2和G3。 当电路导通并进入稳定状态（开关KM3闭合），由PLC扩展的EM231单元读入模拟电压值，判定此时需要输出的电压，然后读入此时电机的方向。如果是正转，则Q0.0输出指定时间的导通信号，如果是反转，则Q0.1输出指定时间的导通信号。 则负载电压的平均值： 其中E为经过整流后的直流电压，其值为=350V。 若为额定电压220V，则。实验用的晶闸管开关频率约为4000/s.故取1000为周期，则 2.3器件选型： IGBT选型 ： 三菱公司的IGBT单管，型号CT30SM-12 最大漏源电流=30A，漏源击穿电压，价格 43元。 IGBT缓冲电路器件选型： 反并联二极管选型：IGBT的工作频率为1KHz到4KHz，所以反并联二极管选择快恢复二极管，其反向耐压值应大于，平均正向电流要大于10%流过IGBT的电流值。经过查找，选择二极管的型号为FR305，其参数如下： 最大反向电压 600V 平均正向电流（） 3.0A 正向浪涌电流 200A 最大正向压降 1.3V 最长反向恢复时间 0.25 更多详细参数见下图： 图1 ：FR305参数 缓冲电容选型： 通用的IGBT缓冲电路有三种，如下图所示： 图2：通用的三种IGBT缓冲电路 （A）为单只低电感吸收电容构成的缓冲电路，适用于小功率IGBT模块，用来对电压有效时的低成本控制。我们采用此种缓冲电路，既经济又实用。由于实际的计算估计需要很多的参数不方便。在此我根据资料采用一种经验估算的方法来确定电容。通常每100A集电极电流约取1缓冲电容值。这样得到的值，也能较好的控制瞬态电压。故10A的电流采用0。1的电容即可。具体产品采用美国CDE公司的SCD缓冲电容模块。 缓冲电阻的选型： 缓冲电阻一般采用无感电阻，由公式 （F为IGBT的开关周期）可得，R（其中F=4KHz）,可采用国产RX系列线绕无感电阻100W/100。 整流二极管选型： 交流变压器二次侧电压有效值为150V，故整流二极管需承受的反向电压峰值V=150*260 V，通态平均电流小于直流侧额定电流8.7A。考虑到安全余量，采用PX15A05型号的塑封整流二极管。其=15A，=500V。 整流变压器的选择： 由于电网的三相交流电是380V，若直接进行整流，则所得电压太大，不能够很好的对电机进行控制。所以我们需要先经过整流变压器进行降压，然后再进行整流。 这里，我选择ZSG系列三相干式整流变压器1:初级：115V+115V AC 5060Hz 120V+120V AC 5060