直流電機優(yōu)化控制系統(tǒng)設計(一)

(也即勵磁電流)成反比。這種調(diào)速方法在額定電壓和額定電流下，不同轉(zhuǎn)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(diào)速。

2.2 PWM可逆控制

PWM可逆控制屬于改變電樞電壓調(diào)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(diào)制(PWM)的高頻開關(guān)控制方式形成了PWM電機調(diào)速系統(tǒng)，與傳統(tǒng)的V-M(晶閘管-電動機調(diào)速)系統(tǒng)相比，表現(xiàn)出較大的優(yōu)越性：(1) 主電路線路簡單，需用功率器件少;(2) 開關(guān)頻率高，電流容易連續(xù)，諧波少;(3) 調(diào)速性能好，調(diào)速范圍大，低速性能好，穩(wěn)速精度高;(4)效率高，由于功率器件工作在開關(guān)狀態(tài)，導通損耗小。由于有上述優(yōu)點，直流電機PWM調(diào)速系統(tǒng)的應用日益廣泛，特別是在中小功率的高動態(tài)性能系統(tǒng)中，已完全取代了V-M系統(tǒng)。為實現(xiàn)電機的正反轉(zhuǎn)，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(guān)器件驅(qū)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(qū)動H橋時有關(guān)波形如圖2-2所示：

4組驅(qū)動電壓關(guān)系為：Ug1=Ug4=-Ug2=-Ug3,在一個開關(guān)周期T內(nèi)，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(zhuǎn)，反之則反轉(zhuǎn);如果正負脈沖寬度相等，則平均電壓為0，電機停止。