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文档简介
1、1-3 直流电动机的脉宽调制(PWM)调速,相控整流的缺陷,电网端电流的功率因数与移相触发角有关, 越大,功率因数越低; 当电动机低速运行时,电网输入电流功率因数低,谐波分量大,对电网不利,脉宽调制技术,电源侧采用二极管不控整流 在直流电源电压基本不变的情况下,通过电子开关的通断,改变施加到电机电枢端的直流电压平均值(直流斩波,晶闸管无自关断能力,并且 开关频率低100kHz IGBT(3300V,1800A),20kHZ,一、不可逆脉宽调制调速系统,电流连续情况,电流断续情况,带制动功能直流电机脉宽调速系统,1)Ub1,Ub2,电机 运行于电动状态; 2)Ub1,Ub2,电枢回路电感释放能量
2、,电流由VD2续流,电机仍工作在电动状态; 3)当电枢电流变为零,VD2关断,VT2开通,电枢电流反向,电机进入能耗制动阶段,转速降低; 4)在VT1再次导通之前,必须先关断VT2,这时电流由VD1续流,电机再生制动,是否进入制动状态,决定于VT1的关断时间,二、可逆脉宽调制调速系统,1.单极性脉宽调制方式,1)VT4一直开通,VT3一直关断,VT1和VT2交替导通 2)VT2一直开通,VT1一直关断,VT3和VT4交替导通,1)0tt1,VT1导通,VT2关断,电机正向电动运行; 2)t1tT,VT1关断,电感释放,电流通过VD2续流,电流衰减,电机仍电动运行; 3)在t1tT期间的某一时刻
3、t2,电流衰减为零,则VT2导通,电枢电流反向,经VD4和VT2流通,电机进入能耗制动; 4)若VT2关断,则电流由VD1,VD2流通,电机进入再生制动状态,VT4导通期间,电机能运行于1、2 象限;VT2导通期间,电机运行于 3、4象限,VT1,VT2VD2,VT2VT2,VD4VD2,VD4,运行于3、4象限分析,2.双极性脉宽调制方式,1)VT1、VT4为一组,VT2,VT3为一组,每组两个器件同时通断 2)两组器件的通断相互交替,正向电动正向电动 反接制动再生制动,负载电压系数,1) 两组通,断切换时刻 但有消除静摩擦的”微抖,双极性调制和单极性调制比较,双极性调制方式简单 双极性电动机低速性能更好 双极性存在交变电流,增加损耗;但它能产生高频微振,有利于克服机械静摩擦 双极性四个功率器件都处在开关状态,开关损耗较大,脉宽调制与相控调速比较,脉宽调制主电路结构简单 由于采用全控型器件,容量不如采用相控调速大 解决了相控调速的低速问题 随着电力电子器件的发展,脉宽调制技术是直流电机控制的方展方向,能耗制动,能耗制动时,电动机作为他励发电机运行,由于发电机的电磁转矩与电枢旋转的方向是相反的,因而产生制动作用,使电机转速变慢,直至电枢旋转的动能全部变为电能,消耗在电阻上,返回,反接制动,产生很大的与旋转方向相反 的电磁转矩,使电机制动,反接制动时,
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