摘
长期直流电机良线性特性优异控制性等特点成数变速运动控制闭环位置伺服控制系统佳选择特着计算机控制领域高开关频率全控型第二代电力半导体器件发展直流斩波调速技术应直流电机广泛应目前市场IGBT直流斩波器属全控型斩波器导器件采国际先进电力电子器件IGBT门极电压控制根克服晶闸斩波器GTR 斩波器缺点基IGBT直流斩波控制实现直流电机调速控硅脉调速方式电阻调速方式相具明显优点应十分广泛
关键字：直流电动机调速直流斩波
1前言
现代行业中数机械调速求直流电机调速系统具良控制特性广泛应20世纪80年代晶闸功率开关器件斩波调压调速器级高效节力推广晶闸斩波调速器中处：晶闸旦触发关断必须赖换流电容换流电感振荡产生反压实现增加装置成换流损耗电源电压降会导致换流失败系统性降低外晶闸开关时间较长加存换流环节斩波器工作频率太高（般300）电机力矩脉动电流脉动较严重深调速谐波含量电磁兼容装置够减谐波敏感设备影响体积相较着现代电力电子技术发展新型关断电力电子器件基础现代直流传动系统较满足户系统提出高技术求尤功率特殊求环境现代直流传动系统更高适应性
国外已直流斩波器广泛应电力牵引机例铁电力机车城市轨电车升降机等等利直流斩波器够较容易实现稳起动级调速生制动电损耗减少电机车通常采串激式直流电动机传动串激式直流电动机具起动转矩载力强机械特性软空载车速行重载慢行然特点适机联运行
某电机处常频繁起动变速制动停车运行工作状态提高工作效率节省电采斩波器调速实行生制动部分量回馈电网节约电非常观目前许直流调速采晶闸（SCR）斩波器调速SCR斩波器调速做稳起动级调速损耗效率高SCR斩波器属强迫换流电路出现换流失败出现失控现象会生产身安全带威胁SCR斩波器工作频率低（般150~300HZ左右）滤波器体积SCR开关时间受元件身换流电路参数限制般导通率低否轻载时电流出现断续电机附加损耗增
功率晶体（GTR）引入斩波调速系统改善斩波器性GTR具关断力需强迫换流电路简化电路体积减电流控制元件存换流失败问题GTR工作频率（高1000HZ）供电串激电动机减少滤波器容量调速范围宽受耐压电流定额（目前购400A1200VGTR元件）等应范围受限制矿山井面运输设备蓄电池型电动车
门极关断晶闸（GTO）种行关断功率开关元器件GTO耐压高电流开关工作频率达1000HZ电流变化率didt电压变化率dudt值较高GTO获良开关特性门电路驱动电流求高
GTO导通门极正驱动电流较SCR类似GTO关断负门极电流幅值斜率维持时间严格求配置轻增关断损耗影响工作频率重会损坏GTO元件应范围受限制方面
新型高速功率绝缘栅晶体（IGBT）开关元件问世应功率变换器新台阶IGBT开关工作频率超音频（1000HZ）耐压高电流输入阻抗高（基电压控制元件）导通压降低集功率场效应（Power MOSFET）功率晶体（GTR）特点身关断速度高GTR目前较理想功率开关元件
2调速系统方案确定
电源电路通常整流电路滤波电路稳压电路组成220V交流电压通电源插头送变压器初级线圈感应次级线圈次级线圈两端较低交流电压该电压二极桥式整流电路转换成直流电压送滤波电路滤波电路送波动直流电压进行滑处理IGBT组成直流斩波电路然送稳压电路进行稳压结果稳压电路输出稳定直流电压供负载负载稳定电压正常工作CW494部两放器容易实现电压负反馈实现限流保护采电流截止反馈加入继电器电流时切断电路IGBT栅极CW494集成脉宽调制器电路进行控制该系统调压调速
系统框图图1示
图1 系统框图
21 变压器
变压器生产输送分配电电力系统中十分重装置起着电传输济运行安全方便作电力系统中应变压器作信号传输元件国民济部门广泛种类型变压器提供特种电源满足特殊需
整流变压器次侧接交流电网二次侧接连接整流装置
211 整流变压器作
(1) 变换整流器输入电压等级求整流器输出直流电压定整流桥路交流输入电压太高晶闸运行时触发延迟角需较整流器输入电压低触发延迟角时达负载求电压额定值通常采整流变压器变换整流器输入电压等级合适二次电压
(2) 利变压器漏抗限制晶闸导通时整流器短路时电流升率didt增
(3) 实现电网整流装置电气隔离改善电源电压波形减整流装置谐波电网干扰
212 整流变压器特点
(1) 整流器桥臂周期轮流导通整流变压器二次绕组电流非正弦波（似方波）电流中含直流分量次电流含直流分量整流变压器视功率直流输出功率
(2) 整流器短路晶闸击穿时变压器中流短路电流求变压器阻抗限制短路电流
(3) 整流变压器通非正弦电流引起较漏抗压
目 录
1 课程设计目······················································4
2 课程设计求······················································4
3 直流调速系统结构原理············································4
4 设计直流斩波调速电路··············································4
41 调速方案选择····················································4
42 设计分析······················································5
421 信号发生电路···················································5
422 IGBT驱动电路·················································7
423 电路·························································9
424 总电路图······················································10
5 电路调试·························································11
51 信号发生电路调试·············································11
52 驱动电路调试·················································11
53 完整电路调试···················································12
6 设计总结·························································12
7心体会·························································12
致谢·······························································14
参考文献···························································15
1 课程设计目
电力电子技术门实践性强技术电力电子器件构成直流电机斩波调速电路节先进灵活等特点工业控制中广泛应基IGBT直流电机脉宽调速转速检测课程设计结合电力电子电力拖动电子技术基础等门专业课理知识运通实践加强学生动手灵活运门专业知识力达深化运先进电力电子技术解决实际问题力培养
2 课程设计求
21 选合适IGBT设计制作斩波调速器占空调设频率设定57kHz占空调节范围10~90
22斩波调速器负载选额定电压220V额定电流12A励直流电动机（实验室励直流电动机做励接法做实验）实现电机单调速电机单象限运行
3 直流调速系统结构原理
直流电机定子转子两部分组成间定气隙构造特点具带换器电枢直流电机定子机座磁极换磁极前端盖刷架等部件组成中磁极产生直流电机气隙磁场部件永磁体带直流励磁绕组叠片铁心构成直流电机转子电枢换器（称整流子）转轴等部件构成中电枢电枢铁心电枢绕组两部分组成电枢铁心硅钢片叠成外圆处均匀分布着齿槽电枢绕组嵌置槽中换器种机械整流部件换片叠成圆筒形金属夹件塑料成型整体换片间互相绝缘换器质量运行性影响
直流电机斩波调速原理利控硅整流调压达直流电机调速目利控硅开关特性控制通断时间实现斩波改变转子两端电压调节直流电机转速
4 设计直流斩波调速电路
41调速方案选择
直流电动机转速控制方法分励磁控制法电枢电压控制法两类着电力电子技术进步 发展许新电枢电压控制方法 交流电源供电 晶闸进行相控调压 硅整流器交流电整流成直流蓄电池等直流电源供电 PWM 斩波器进行斩波调压等PWM 驱动装置传统晶闸驱动装置较 具列优点 需功率控器件少 线路简单 调速范围宽 电流波形系数 附加损耗 功率数高广泛应现代直流电机伺服系统中
中直流斩波常种调速方法基原理改变电机电枢电压接通断开时间(占空)控制马达速度脉宽调速系统中电机通电时速度增加电机断电时速度减低定规律改变通断电时间电机速度达保持稳定值直流斩波电路实际直流PWM电路PWM控制技术应较早成熟较早类电路基IGBT等位代表全控型器件断完善种控制技术提供强物质支持系统正基IGBT直流斩波电路作直流电机调速系统
42设计分析
该直流电动机直流斩波调速系统信号发生电路IGBT驱动电路电路三部分组成面详细介绍部分电路设计
421 信号发生电路
图1 信号发生电路
信号发生电路整电路控制电路整电路关键部分没部分没法实现斩波电路控制实现直流电机调速通调节信号产生电路产生相应信号通IGBT驱动电路控制IGBT通断实现直流斩波达直流电动机调速目
该系统脉宽度调制实现斩波控制信号发生电路脉宽度控制器TL494调电阻电路元件组成图1示
图2 TL494结构图
TL494 种频率固定脉调制控制电路集成开关电源控制需模块图2示部线性锯齿波振荡器频率2 外部元器件决定RT CT似振荡频率面公式决定：
图3 TL494时序图
输出脉宽度调制通CT 正锯齿波2 控制信号中意较实现驱动晶体Q1 Q2 非门双稳态触发器时钟输入低电时候锯齿波电压控制信号时增控制信号幅度会相应减少输出脉宽度图3示
信号发生电路中通调节电路R5RT改变TL494振荡频率Q1输出脉宽度发生变化引脚9输出Q1脉驱动驱动电路实现斩波电路调节控制
422 IGBT驱动电路
图4 IGBT结构简化等效电路电气符号
图5 IGBT驱动电路
IGBT三端器件具栅极G集电极C发射极E图4出IGBT双极型晶体MOSFET组成达林顿结构相MOSFET驱动厚基层PNP晶体
IGBT种场控器件开通关断栅极发射机间电压决定该电压开启电压时MOSFET形成沟道晶体提供基极电流进IGBT导通栅极发射极间施加反电压加信号时MOSFET沟道消失晶体基极电流切断IGBT关断
系统驱动电路IGBT光电隔离门极驱动电路图5示IGBT工作稳定驱动电路求+15V—15V正反偏压双电源供电驱动电路信号电路隔离采抗噪力强响应快光耦合器件输入信号通U3光耦合器件引入驱动电路然通推拉式电路IGBT集电极提供电流IGBT转移特性集电极电流增加定值时栅射电压会突然升样IGBT导通集电极电流降定值撤时栅射电压足IGBT断开
信号电路发出信号时驱动电路光耦器件U3驱动驱动电路接通IGBT集电极提供电流IGBT导通光耦器件恢复驱动电流提供基极电流切断IGBT关断
423 电路
图6 电路
电路基IGBT降压直流斩波电路通IGBT通断控制电机两端电压变化达直流调速目图6示
电路选取 IGBT型号IRG4IBC30S参数VCES600VVCE(on)typ 14VVGE 15VIC 18A属N型IGBT
图7 降压斩波电路
图7电路样降压斩波电路电路图t0时IGBT（图中V）发射机E栅极G达启动电压导通电源E负载供电U0EI0指数规律升 tt1时IGBT关断I0VD续流U0似零I0呈指数规律降中电感L作I0连续脉动降压斩波电路工作波形图8 示
电流连续时负载电压均值
中a——导通占空简称占空导通U0E减aU0减
图8 降压斩波电路工作波形
通IGBT通断时间控制占空改变降压斩波直流电机电枢电压调节相应改变直流电机转速调节
424 总电路图
图9 基IGBT直流斩波直流电机调速系统总电路图
5 电路调试
电路调试电路设计说着关重作通调试发现电路中种表面出问题帮助改良电路够更工作
51 信号发生电路调试
图1接电路Vcc端接+15V电源根TL494输出信号频率计算公式：
调节6号脚电阻R5通示波器观测输出端频率等57KHz改变5号脚电容值改变频率试电阻调节明显更加方便调节电位器R4改变输出方波占空范围1090
52 驱动电路调试
控制IGBT通断需电压较芯片TL494直接驱动行确保IGBT够正常通断设计导通关断电压分+15V15V
驱动电路图4示信号通光电耦合器进入电路中Q2Q3分输出15V+15V电压
53 完整电路调试
信号发生电路驱动电路没问题时便电路全链接起斩波电路输入端接220V直流端接电机（实验室提供）电机励磁绕组接220V直流接电路边调节信号方波占空边观察电机转速变化
通观察表数：
占空()
10
20
30
40
50
60
70
80
90
转速(nmin)
1622
3346
4709
6217
7489
8873
1046
1194
1360
6 设计总结
现直流斩波器广泛应生产生活等实际情况中中国面积口低技术少源等国情出发力发展直流电技术结合电力电子技术改善国科技现状水提高济效益起着重作电力投资持续增长直流斩波器电力电子行业着巨发展潜力传统领域新领域节前景非常广阔
直流电机转速控制分励磁控制法电枢电压控制法励磁控制法控制磁通控制功率低速时受磁饱限制高速时受换火花换器结构强度限制励磁线圈电感较动态响应较差种控制方法少数应场合电枢电压控制法着电力电子技术进步改变电枢电压通种途径实现中直流斩波便常改变电枢电压种调速方法
直流斩波调速控制基原理固定频率接通断开电源根需改变周期接通断开时间(占空)改变直流电机电枢电压占空改变均电压控制电机转速脉宽调速系统中电机通电时速度增加电机断电时速度减低定规律改变通断电时间控制电机转速采直流斩波技术构成级调速系统．启停时直流系统击具启动功耗运行稳定特点
7 心体会
做两周课程设计实受益匪浅
开始接触课题时知道应该手东西知道应该实现图书馆数库网查资料请教学2星期努力设计基IGBT斩波直流调速系统终完成
通次设计加深电力电子技术门课程解特直流斩波技术部分前总觉理结合实际通次设计认识理结合实际重性知识限制设计足处希老师指出教导设计程中电路图研究增强思考力软件绘制电路图程中学实技巧课题研究资料查阅时开阔视野解少电力电子电机拖动相关知识开始务查找资料设计电路图实际接线程中更深入解电力电子技术学课堂学知识脉调制控制器原理IGBT驱动电路等等
课程设计培养学生综合运学知识实践力课堂理知识实际运相结合重环节学生实际工作力具体训练考察程感激学校次动手实践机会学生学增长见识开拓视野机会感谢老师指导会次课程设计作激励继续努力学
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长期直流电机良线性特性优异控制性等特点成数变速运动控制闭环位置伺服控制系统佳选择特着计算机控制领域高开关频率全控型第二代电力半导体器件发展直流斩波调速技术应直流电机广泛应目前市场IGBT直流斩波器属全控型斩波器导器件采国际先进电力电子器件IGBT门极电压控制根克服晶闸斩波器GTR 斩波器缺点基IGBT直流斩波控制实现直流电机调速控硅脉调速方式电阻调速方式相具明显优点应十分广泛
关键字：直流电动机调速直流斩波
1前言
现代行业中数机械调速求直流电机调速系统具良控制特性广泛应20世纪80年代晶闸功率开关器件斩波调压调速器级高效节力推广晶闸斩波调速器中处：晶闸旦触发关断必须赖换流电容换流电感振荡产生反压实现增加装置成换流损耗电源电压降会导致换流失败系统性降低外晶闸开关时间较长加存换流环节斩波器工作频率太高（般300）电机力矩脉动电流脉动较严重深调速谐波含量电磁兼容装置够减谐波敏感设备影响体积相较着现代电力电子技术发展新型关断电力电子器件基础现代直流传动系统较满足户系统提出高技术求尤功率特殊求环境现代直流传动系统更高适应性
国外已直流斩波器广泛应电力牵引机例铁电力机车城市轨电车升降机等等利直流斩波器够较容易实现稳起动级调速生制动电损耗减少电机车通常采串激式直流电动机传动串激式直流电动机具起动转矩载力强机械特性软空载车速行重载慢行然特点适机联运行
某电机处常频繁起动变速制动停车运行工作状态提高工作效率节省电采斩波器调速实行生制动部分量回馈电网节约电非常观目前许直流调速采晶闸（SCR）斩波器调速SCR斩波器调速做稳起动级调速损耗效率高SCR斩波器属强迫换流电路出现换流失败出现失控现象会生产身安全带威胁SCR斩波器工作频率低（般150~300HZ左右）滤波器体积SCR开关时间受元件身换流电路参数限制般导通率低否轻载时电流出现断续电机附加损耗增
功率晶体（GTR）引入斩波调速系统改善斩波器性GTR具关断力需强迫换流电路简化电路体积减电流控制元件存换流失败问题GTR工作频率（高1000HZ）供电串激电动机减少滤波器容量调速范围宽受耐压电流定额（目前购400A1200VGTR元件）等应范围受限制矿山井面运输设备蓄电池型电动车
门极关断晶闸（GTO）种行关断功率开关元器件GTO耐压高电流开关工作频率达1000HZ电流变化率didt电压变化率dudt值较高GTO获良开关特性门电路驱动电流求高
GTO导通门极正驱动电流较SCR类似GTO关断负门极电流幅值斜率维持时间严格求配置轻增关断损耗影响工作频率重会损坏GTO元件应范围受限制方面
新型高速功率绝缘栅晶体（IGBT）开关元件问世应功率变换器新台阶IGBT开关工作频率超音频（1000HZ）耐压高电流输入阻抗高（基电压控制元件）导通压降低集功率场效应（Power MOSFET）功率晶体（GTR）特点身关断速度高GTR目前较理想功率开关元件
2调速系统方案确定
电源电路通常整流电路滤波电路稳压电路组成220V交流电压通电源插头送变压器初级线圈感应次级线圈次级线圈两端较低交流电压该电压二极桥式整流电路转换成直流电压送滤波电路滤波电路送波动直流电压进行滑处理IGBT组成直流斩波电路然送稳压电路进行稳压结果稳压电路输出稳定直流电压供负载负载稳定电压正常工作CW494部两放器容易实现电压负反馈实现限流保护采电流截止反馈加入继电器电流时切断电路IGBT栅极CW494集成脉宽调制器电路进行控制该系统调压调速
系统框图图1示
图1 系统框图
21 变压器
变压器生产输送分配电电力系统中十分重装置起着电传输济运行安全方便作电力系统中应变压器作信号传输元件国民济部门广泛种类型变压器提供特种电源满足特殊需
整流变压器次侧接交流电网二次侧接连接整流装置
211 整流变压器作
(1) 变换整流器输入电压等级求整流器输出直流电压定整流桥路交流输入电压太高晶闸运行时触发延迟角需较整流器输入电压低触发延迟角时达负载求电压额定值通常采整流变压器变换整流器输入电压等级合适二次电压
(2) 利变压器漏抗限制晶闸导通时整流器短路时电流升率didt增
(3) 实现电网整流装置电气隔离改善电源电压波形减整流装置谐波电网干扰
212 整流变压器特点
(1) 整流器桥臂周期轮流导通整流变压器二次绕组电流非正弦波（似方波）电流中含直流分量次电流含直流分量整流变压器视功率直流输出功率
(2) 整流器短路晶闸击穿时变压器中流短路电流求变压器阻抗限制短路电流
(3) 整流变压器通非正弦电流引起较漏抗压
目 录
1 课程设计目······················································4
2 课程设计求······················································4
3 直流调速系统结构原理············································4
4 设计直流斩波调速电路··············································4
41 调速方案选择····················································4
42 设计分析······················································5
421 信号发生电路···················································5
422 IGBT驱动电路·················································7
423 电路·························································9
424 总电路图······················································10
5 电路调试·························································11
51 信号发生电路调试·············································11
52 驱动电路调试·················································11
53 完整电路调试···················································12
6 设计总结·························································12
7心体会·························································12
致谢·······························································14
参考文献···························································15
1 课程设计目
电力电子技术门实践性强技术电力电子器件构成直流电机斩波调速电路节先进灵活等特点工业控制中广泛应基IGBT直流电机脉宽调速转速检测课程设计结合电力电子电力拖动电子技术基础等门专业课理知识运通实践加强学生动手灵活运门专业知识力达深化运先进电力电子技术解决实际问题力培养
2 课程设计求
21 选合适IGBT设计制作斩波调速器占空调设频率设定57kHz占空调节范围10~90
22斩波调速器负载选额定电压220V额定电流12A励直流电动机（实验室励直流电动机做励接法做实验）实现电机单调速电机单象限运行
3 直流调速系统结构原理
直流电机定子转子两部分组成间定气隙构造特点具带换器电枢直流电机定子机座磁极换磁极前端盖刷架等部件组成中磁极产生直流电机气隙磁场部件永磁体带直流励磁绕组叠片铁心构成直流电机转子电枢换器（称整流子）转轴等部件构成中电枢电枢铁心电枢绕组两部分组成电枢铁心硅钢片叠成外圆处均匀分布着齿槽电枢绕组嵌置槽中换器种机械整流部件换片叠成圆筒形金属夹件塑料成型整体换片间互相绝缘换器质量运行性影响
直流电机斩波调速原理利控硅整流调压达直流电机调速目利控硅开关特性控制通断时间实现斩波改变转子两端电压调节直流电机转速
4 设计直流斩波调速电路
41调速方案选择
直流电动机转速控制方法分励磁控制法电枢电压控制法两类着电力电子技术进步 发展许新电枢电压控制方法 交流电源供电 晶闸进行相控调压 硅整流器交流电整流成直流蓄电池等直流电源供电 PWM 斩波器进行斩波调压等PWM 驱动装置传统晶闸驱动装置较 具列优点 需功率控器件少 线路简单 调速范围宽 电流波形系数 附加损耗 功率数高广泛应现代直流电机伺服系统中
中直流斩波常种调速方法基原理改变电机电枢电压接通断开时间(占空)控制马达速度脉宽调速系统中电机通电时速度增加电机断电时速度减低定规律改变通断电时间电机速度达保持稳定值直流斩波电路实际直流PWM电路PWM控制技术应较早成熟较早类电路基IGBT等位代表全控型器件断完善种控制技术提供强物质支持系统正基IGBT直流斩波电路作直流电机调速系统
42设计分析
该直流电动机直流斩波调速系统信号发生电路IGBT驱动电路电路三部分组成面详细介绍部分电路设计
421 信号发生电路
图1 信号发生电路
信号发生电路整电路控制电路整电路关键部分没部分没法实现斩波电路控制实现直流电机调速通调节信号产生电路产生相应信号通IGBT驱动电路控制IGBT通断实现直流斩波达直流电动机调速目
该系统脉宽度调制实现斩波控制信号发生电路脉宽度控制器TL494调电阻电路元件组成图1示
图2 TL494结构图
TL494 种频率固定脉调制控制电路集成开关电源控制需模块图2示部线性锯齿波振荡器频率2 外部元器件决定RT CT似振荡频率面公式决定：
图3 TL494时序图
输出脉宽度调制通CT 正锯齿波2 控制信号中意较实现驱动晶体Q1 Q2 非门双稳态触发器时钟输入低电时候锯齿波电压控制信号时增控制信号幅度会相应减少输出脉宽度图3示
信号发生电路中通调节电路R5RT改变TL494振荡频率Q1输出脉宽度发生变化引脚9输出Q1脉驱动驱动电路实现斩波电路调节控制
422 IGBT驱动电路
图4 IGBT结构简化等效电路电气符号
图5 IGBT驱动电路
IGBT三端器件具栅极G集电极C发射极E图4出IGBT双极型晶体MOSFET组成达林顿结构相MOSFET驱动厚基层PNP晶体
IGBT种场控器件开通关断栅极发射机间电压决定该电压开启电压时MOSFET形成沟道晶体提供基极电流进IGBT导通栅极发射极间施加反电压加信号时MOSFET沟道消失晶体基极电流切断IGBT关断
系统驱动电路IGBT光电隔离门极驱动电路图5示IGBT工作稳定驱动电路求+15V—15V正反偏压双电源供电驱动电路信号电路隔离采抗噪力强响应快光耦合器件输入信号通U3光耦合器件引入驱动电路然通推拉式电路IGBT集电极提供电流IGBT转移特性集电极电流增加定值时栅射电压会突然升样IGBT导通集电极电流降定值撤时栅射电压足IGBT断开
信号电路发出信号时驱动电路光耦器件U3驱动驱动电路接通IGBT集电极提供电流IGBT导通光耦器件恢复驱动电流提供基极电流切断IGBT关断
423 电路
图6 电路
电路基IGBT降压直流斩波电路通IGBT通断控制电机两端电压变化达直流调速目图6示
电路选取 IGBT型号IRG4IBC30S参数VCES600VVCE(on)typ 14VVGE 15VIC 18A属N型IGBT
图7 降压斩波电路
图7电路样降压斩波电路电路图t0时IGBT（图中V）发射机E栅极G达启动电压导通电源E负载供电U0EI0指数规律升 tt1时IGBT关断I0VD续流U0似零I0呈指数规律降中电感L作I0连续脉动降压斩波电路工作波形图8 示
电流连续时负载电压均值
中a——导通占空简称占空导通U0E减aU0减
图8 降压斩波电路工作波形
通IGBT通断时间控制占空改变降压斩波直流电机电枢电压调节相应改变直流电机转速调节
424 总电路图
图9 基IGBT直流斩波直流电机调速系统总电路图
5 电路调试
电路调试电路设计说着关重作通调试发现电路中种表面出问题帮助改良电路够更工作
51 信号发生电路调试
图1接电路Vcc端接+15V电源根TL494输出信号频率计算公式：
调节6号脚电阻R5通示波器观测输出端频率等57KHz改变5号脚电容值改变频率试电阻调节明显更加方便调节电位器R4改变输出方波占空范围1090
52 驱动电路调试
控制IGBT通断需电压较芯片TL494直接驱动行确保IGBT够正常通断设计导通关断电压分+15V15V
驱动电路图4示信号通光电耦合器进入电路中Q2Q3分输出15V+15V电压
53 完整电路调试
信号发生电路驱动电路没问题时便电路全链接起斩波电路输入端接220V直流端接电机（实验室提供）电机励磁绕组接220V直流接电路边调节信号方波占空边观察电机转速变化
通观察表数：
占空()
10
20
30
40
50
60
70
80
90
转速(nmin)
1622
3346
4709
6217
7489
8873
1046
1194
1360
6 设计总结
现直流斩波器广泛应生产生活等实际情况中中国面积口低技术少源等国情出发力发展直流电技术结合电力电子技术改善国科技现状水提高济效益起着重作电力投资持续增长直流斩波器电力电子行业着巨发展潜力传统领域新领域节前景非常广阔
直流电机转速控制分励磁控制法电枢电压控制法励磁控制法控制磁通控制功率低速时受磁饱限制高速时受换火花换器结构强度限制励磁线圈电感较动态响应较差种控制方法少数应场合电枢电压控制法着电力电子技术进步改变电枢电压通种途径实现中直流斩波便常改变电枢电压种调速方法
直流斩波调速控制基原理固定频率接通断开电源根需改变周期接通断开时间(占空)改变直流电机电枢电压占空改变均电压控制电机转速脉宽调速系统中电机通电时速度增加电机断电时速度减低定规律改变通断电时间控制电机转速采直流斩波技术构成级调速系统．启停时直流系统击具启动功耗运行稳定特点
7 心体会
做两周课程设计实受益匪浅
开始接触课题时知道应该手东西知道应该实现图书馆数库网查资料请教学2星期努力设计基IGBT斩波直流调速系统终完成
通次设计加深电力电子技术门课程解特直流斩波技术部分前总觉理结合实际通次设计认识理结合实际重性知识限制设计足处希老师指出教导设计程中电路图研究增强思考力软件绘制电路图程中学实技巧课题研究资料查阅时开阔视野解少电力电子电机拖动相关知识开始务查找资料设计电路图实际接线程中更深入解电力电子技术学课堂学知识脉调制控制器原理IGBT驱动电路等等
课程设计培养学生综合运学知识实践力课堂理知识实际运相结合重环节学生实际工作力具体训练考察程感激学校次动手实践机会学生学增长见识开拓视野机会感谢老师指导会次课程设计作激励继续努力学
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