設(shè)計(jì)題目：PWM控制直流電機(jī)的系統(tǒng)

設(shè)計(jì)任務(wù)與要求：設(shè)計(jì)一直流PWM（脈寬調(diào)制）調(diào)速的電機(jī)控制系統(tǒng)。該電機(jī)拖動(dòng)的負(fù)載為短時(shí)工作方式，負(fù)載轉(zhuǎn)矩為T=1.5N·M,最大轉(zhuǎn)矩為1500r/min。負(fù)載短時(shí)工作時(shí)間為tr=20s,要求采用普通直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。設(shè)計(jì)要求進(jìn)行起動(dòng)轉(zhuǎn)矩校核。

引言
直流電機(jī)由于具有速度控制容易，啟、制動(dòng)性能良好，且在寬范圍內(nèi)平滑調(diào)速等特點(diǎn)而在冶金、機(jī)械制造、輕工等工業(yè)部門中得到廣泛應(yīng)用。直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的控制方法可分為兩類，即勵(lì)磁控制法與電樞電壓控制法。勵(lì)磁控制法控制磁通，其控制功率雖然小，但低速時(shí)受到磁飽和的限制，高速時(shí)受到換向火花和換向器結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的限制;而且由于勵(lì)磁線圈電感較大，動(dòng)態(tài)響應(yīng)較差。所以常用的控制方法是改變電樞端電壓調(diào)速的電樞電壓控制法。調(diào)節(jié)電阻R即可改變端電壓，達(dá)到調(diào)速目的。但這種傳統(tǒng)的調(diào)壓調(diào)速方法效率低。隨著電力電子技術(shù)的進(jìn)步，發(fā)展了許多新的電樞電壓控制方法，其中PWM(脈寬調(diào)制)是常用的一種調(diào)速方法。其基本原理是用改變電機(jī)電樞(定子)電壓的接通和斷開的時(shí)間比(占空比)來控制馬達(dá)的速度，在脈寬調(diào)速系統(tǒng)中，當(dāng)電機(jī)通電時(shí)，其速度增加；電機(jī)斷電時(shí)，其速度減低。只要按照一定的規(guī)律改變通、斷電的時(shí)間，即可使電機(jī)的速度達(dá)到并保持一穩(wěn)定值。最近幾年來，隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展及單片機(jī)的廣泛應(yīng)用，使調(diào)速裝置向集成化、小型化和智能化方向發(fā)展。
本電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)采用脈寬調(diào)制方式, 與晶閘管調(diào)速相比技術(shù)先進(jìn), 可減少對(duì)電源的污染。為使整個(gè)系統(tǒng)能正常安全地運(yùn)行, 設(shè)計(jì)了過流、過載、過壓、欠壓保護(hù)電路, 另外還有過壓吸收電路。確保了系統(tǒng)可靠運(yùn)行。