PWM控制调速系统设计
摘要
脉冲宽度调制是一种模拟控制方式，其根据相应载荷的变化来调制晶体管栅极或基极的偏置，来实现开关稳压电源输出晶 体管或晶体管导通时间的改变，这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。PWM控制技术以其控制简单，灵活和动态响应好的优点而成为电力电子技术最广泛应用的控制方式,也是人们研究的热点.由于当今科学技术的发展已经没有了学科之间的界限，结合现代控制理论思想或实现无谐振软开关技术将会成为PWM控制技术发展的主要之一。
关键词: PWM控制
第一章 概述
1.1 本论文设计的背景
永磁同步电动机的运行原理与电励磁同步电动机相同，但它以永磁体提供的磁通替代了后者的励磁绕组励磁，使电机结构较为简单，降低了加工和装配费用，且省去了容易出问题的集电环和电刷，提高了电动机运行的可靠性；又因无需励磁电流，省去了励磁损耗，提高了电动机的效率和功率密度。因此永磁同步电机具有结构简单、运行可靠、损耗小，效率和功率因数高等一系列优点，因而它是今年来研究得较多并在各个领域中得到越来越广泛应用的一种电机。所谓调速永磁同步电动机，是指主要用于变频供电的场合，利用频率的逐步升高而起动，并随着频率的改变而调节转速的永磁同步电机。
电动机的转速是由定子电流交变频率和极对数决定的，在电励磁的同步电动机中，允许电动机在任何功率因数下工作。由于永磁同步电动机其本身是一个自控式同步电机，它有定子和转子组成，有的带位置传感器，有的应用场合因安装的不便利及成本上的要求无法安装位置传感器。有的定子是线圈，转子是永磁体，有的转子是线圈，定子是永磁体。再加上永磁铁的加入，使得电机的效率更高，体积更小，永磁同步电机的特点是用永磁体取代绕线式同步电机转子中的励磁绕组，从而省去了励磁线圈、滑环和电刷。因此调速永磁同步电动机得到了广泛的发展和应用。
20世纪80年代以来，具有高磁能积（Br≥1T,Hc≥80kA/m）、价格低廉的钕铁硼（NdFeB）永磁材料的出现，使永磁同步电动机得到了很大的发展，世界各国（以德国和日本为首）掀起了一股研制和生产永磁同步电动机及其伺服控制器的热潮,尤其在数控机床，工业机器人等小功率的应用场合，永磁同步伺服电机是主要发展趋势。
1.2 主要内容
（1）了解永磁同步电机的发展
（2）了解pwm驱动电路的设计和工作原理。
（3）学习Multisim，Protel 99 SE等软件，绘制电路图，电路板的设计和制作
第二章PWM驱动电路设计
2.1控制电路的工作原理
PWM常用于电压型逆变器，它可以消除或减小低次谐波，滤波器的体积可减小，有利于小型化和降低成本，这个控制电路采用的是常用的正弦波脉宽调制技术（SPWM）。
正弦波脉宽调制分单极性和双极性脉宽调制，它使每一个输出 矩形波的面积与对应的正弦波电压的面积呈正比，获得等幅不等宽的正负脉冲列，这样的逆变器输出的电压波形就与正弦基波电压接近。 正弦基波电压作为调制电压，对它要进行调制的三角波称为载波电压，当正弦基波与三角波相交时通过比较两者之间的电压大小来控制逆变器开关的通断，从而得到一系列等幅不等宽正比于正弦基波电压的矩形波，这就是正弦脉宽调制方法（SPWM）。
目录
摘要 2
Abstract 3
目录 4
第一章 概述 6
1.1 本论文设计的背景 6
1.2 主要内容 6
第二章PWM驱动电路设计 7
2.1控制电路的工作原理 7
2.2调制过程特征 8
2.3 主回路 10
2.3.1整流电路 10
2.3.2滤波电路 11
2.3.3逆变电路 11
2.4驱动电路原理图 12
2.4.1主要芯片类型和功能 12
2.4.2控制过程 13
第三章 驱动电路PCB制作 14
3.1建立PCB文件和确定PCB的尺寸 14
3.2设置网络表 17
3.3添加原件的PCB封装 18
3.4在PCB中导入网络表 18
3.5元件布局 20
总结 21
致谢 22
参考文献 23
参考文献
1.立志．PWM与数字化电动机控制技术应用[M]．北京：中国电力出版社，2008．
2.德鸿．现代电力电子器件原理与应用技术[M]．北京：机械工业出版社，2008．
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