wm直流脈寬調速系統(tǒng)(編輯修改稿)
2025-09-07 17:05 本頁面
【文章內容簡介】 時，電動機正轉；當 為負值時，電動機反轉；當 ＝ 0 時，電動機停止。 ? 雙極式 PWM變換器的優(yōu)點是：電流連續(xù)，可使電動機在四個象限中運行，電動機停止時，有微振電流，能消除靜摩擦死區(qū)，低速時每個晶體管的驅動脈沖仍較寬， 直流脈寬調制電路的工作原理 下一頁 返回 上一頁 2( 1 )o n o n o nd S S St T t tU U U UT T T?? ? ? ??2 1ontT? ??? ?? ?? 有利于晶體管的可靠導通，平穩(wěn)性好，調速范圍大。 ? 雙極式 PWM變換器的缺點是：在工作過程中，四個大功率晶體管都處于開關狀態(tài)，開關損耗大，且容易發(fā)生上下兩管同時導通的事故，降低了系統(tǒng)的可靠性。 ? 為了防止雙極式 PWM變換器的上、下兩管同時導通，可在一管關斷和另一管導通的驅動脈沖之間，設置邏輯延時環(huán)節(jié)。 ? 2．單極式 PWM變換器 ? 單極式 PWM變換器的電路和雙極式 PWM變換器的電路一樣，只是驅動脈沖信號不一樣。在單極式 PWM變換器中，四個晶體管基極的驅動電壓是：左邊兩管 VT1 和 VT2 的驅動脈沖 ub1＝－ ub2， 直流脈寬調制電路的工作原理 下一頁 返回 上一頁 ? 具有與雙極式一樣的正負交替的脈沖波形；使 VT1和 VT2交替導通。右邊兩管 VT3 和 VT4的驅動脈沖與雙極性時不同，改成因電動機的轉向不同而施加不同的直流控制信號。 ? 如果電動機正轉，就使 ub3恒為負， ub4恒為正，使 VT3 截止，VT4飽和導通， VT1和 VT2仍工作在交替開關狀態(tài)。這樣，在 0≤t≤t on期間，電動機電樞兩端電壓 uAB =US，而在 ton≤tT 期間， uAB=0。在一個周期內電動機電樞兩端電壓 uAB總是大于零的，所以稱為單極式PWM變換器。電動機正轉時的電壓電流波形如 圖 8－ 7所示。 ? 如果希望電動機反轉，就使 ub3恒為正， ub4恒為負，使 VT3飽和導通， VT4截止， VT1和 VT2仍工作在交替開關狀態(tài)。 直流脈寬調制電路的工作原理 下一頁 返回 上一頁 ? 這樣，在 0≤t≤t on期間，電動機電樞兩端電壓 uAB=0 ；而在ton≤tT 期間， uAB＝－ US。 ? 由于單極式 PWM變換器的 VT VT4二者中總有一個常通，而另一個截止，這一對開關元件無須頻繁交替導通，因而減少了開關損耗和上下管同時導通的幾率，可靠性得到提高。同時，當電動機停止工作時， Ud＝ 0，其瞬時值也為零，因而空載損耗也減少了。但此電路無高頻微振，啟動較慢，其低速性能不如雙極性的好。 ? 3．受限單極式 PWM變換器 ? 在單極式 PWM變換器電路中有一對晶體管開關元件 VT1和 VT2交替導通，仍有上下管直通的危險。 直流脈寬調制電路的工作原理 下一頁 返回 上一頁 ? 如果將控制方式進行適當的改進，當電動機正轉時，讓 ub2恒為負，使 VT2一直截止， VT1則處于開關工作狀態(tài)；當電動機反轉時，讓 ub1恒為負，使 VT1一直截止， VT2 處于開關工作狀態(tài)，其它晶體管的驅動信號與單極式電路相同，這樣就不會產生上下管直通的故障了，這種控制方式稱為受限單極式。 ? 受限單極式 PWM變換器在負載較重時，電流單方向連續(xù)變化，因而電壓、電流波形與單極式電路一樣；但當負載較輕時，若通過VD的續(xù)流電流衰減到零，電流會出現斷續(xù)的現象，這時電動機電樞兩端的電壓 uAB跳變?yōu)?US。斷續(xù)現象將使 PWM調速系統(tǒng)的動、靜態(tài)特性變差，換來的好處是系統(tǒng)的可靠性得到了提高。 直流脈寬調制電路的工作原理 返回 上一頁 ? 8． 2． 1．直流脈寬調制器 ? 在直流脈寬調速系統(tǒng)中，晶體管基極的驅動信號是脈沖寬度可調的電壓信號。脈寬調制器實際上是一種電壓一脈沖變換器，由電流調節(jié)器的輸出電壓 UC 控制，給 PWM裝置輸出脈沖電壓信號，其脈沖寬度和 UC 成正比。常用的脈寬調制器有以下幾種： ? ①用鋸齒波作調制信號的鋸齒波脈寬調制器； ? ②用三角波作調制信號的三角波脈寬調制器； ? ③用多諧振蕩器和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路組成的脈寬調制器； ? ④數字脈寬調制器。 脈寬調速系統(tǒng)的控制電路 下一頁 返回 ? 下面以鋸齒波脈寬調制器為例來說明脈寬調制原理。 ? 鋸齒波脈寬調制器是一個由運算放大器和幾個輸入信號組成的電壓比較器，如 圖 8－ 8所示。 ? 圖 8－ 8中，加在運算放大器反相輸入端上的有三個輸入信
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