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文档简介

1、 本章提要 脉宽调制变换器 直流脉宽调速系统的机械特性 V-M直流调速系统通过调节触发装置GT的控制电压来移动触发脉冲的相位，即可改变整流电压U d，从而实现平滑调速。与G-M系统相比V-M系统有很多优越性，但它也有缺点： 电流是脉动的，产生谐波分量，尤其在低速时，因此需要加平波电抗器。设备投入大，体积增加，同时电感大又限制了系统的快速性。 当系统在较低速运行时，晶闸管的导通角很小，使系统的功率因素很低，并产生较大的谐波电流，引起电网电压波形畸变殃及附近的用电设备，也限制了调速范围。 对过电压、过电流敏感，要注意保护。 直流PWM调速系统优点： 主电路简单，不用电抗器，用电机本身的电感，从而获

2、得脉动很小的直流电流； 开关频率高，电枢电流容易连续，无电流断续问题； 系统的低速运行平稳，调速范围较宽； 频带宽，响应快； 功率因数高。电流和电压永远相同，无无功功率问题。 PWM 调速系统和 V-M 调速系统主要区别在主电路和PWM控制电路。闭环控制系统以及静、动态分析和设计基本一样。 PWM 脉宽调速系统的主电路采用脉宽调制变换器。 4-1 脉宽调制变换器 一、不可逆PWM变换器 电机两端得到的平均电压为 式中 = ton / T 为 PWM 波形的占空比， 改变 （ 0 0时， t on T/2 ，Ud = +，电机正转； 当 0时， t on T/2 ，Ud = -，电机反转； 当

3、= 0时，ton = T/2，电机停止。 注意： 当电机停止时电枢电压并不等于零，而是正负脉宽相等的交变脉冲电压，因而电流也是交变的。这个交变电流的平均值为零，不产生平均转矩，徒然增大电机的损耗，这是双极式控制的缺点。但它也有好处，在电机停止时仍有高频微振电流，从而消除了正、反向时的静摩擦死区，起着所谓“动力润滑”的作用。 双极式可逆PWM制动时情况比较复杂，根据VT3、VT2的通断情况，电机可能处在能耗制动、再生发电或反接制动，产生制动时一定具备上述其中一个制动过程。 性能评价 双极式可逆PWM变换器的优点： a）电流一定连续； b）可使电机在四象限运行； c） 电机停止时有微振电流，能消除静摩擦死区； d）低速平稳性好，系统的调速范围可达1:20000左右； e）低速时，每个开关器件的驱动脉冲仍较宽，有利于保证器件的可靠导通。 双极式可逆PWM变换器的缺点： a）在工作过程中，4个大功率晶体管可能都处于 开关状态，开关损耗大；

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