直流電機優化控制系統設計(一)

(也即勵磁電流)成反比。這種調速方法在額定電壓和額定電流下,不同轉速時,電機始終可以輸出額定功率,因此這種方法也稱恒功率調速。
2.2 PWM可逆控制
PWM可逆控制屬于改變電樞電壓調速中的一種。自從全控型電力電子器件問世以后,采用脈沖寬度調制(PWM)的高頻開關控制方式形成了PWM電機調速系統,與傳統的V-M(晶閘管-電動機調速)系統相比,表現出較大的優越性:(1) 主電路線路簡單,需用功率器件少;(2) 開關頻率高,電流容易連續,諧波少;(3) 調速性能好,調速范圍大,低速性能好,穩速精度高;(4)效率高,由于功率器件工作在開關狀態,導通損耗小。由于有上述優點,直流電機PWM調速系統的應用日益廣泛,特別是在中小功率的高動態性能系統中,已完全取代了V-M系統。為實現電機的正反轉,需采用可逆PWM變換器,其主電路有多種形式,最常用的是橋式(也稱H橋)電路。如圖2-1所示:

圖2-1 橋式可逆PWM變換器
電機M兩端電壓UAB隨開關器件驅動電壓極性的變化而改變,其控制方式有雙極式、單極式、受限單極式等多種。
雙極性驅動H橋時有關波形如圖2-2所示:

4組驅動電壓關系為:Ug1=Ug4=-Ug2=-Ug3,在一個開關周期T內,當0≤t
在電流波形中,id1相當于一般負載的情況,脈動電流的方向始終為正;id2相當于輕載情況,電流可在正負方向之間脈動,但平均值為正,等于負載電流。
當ton>

,時,UAB的平均值為正,電機正轉,反之則反轉;如果正負脈沖寬度相等,則平均電壓為0,電機停止。

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