4-1 脈寬調制變換器

1、. 本章提要 脈寬調制變換器 直流脈寬調速系統(tǒng)的機械特性 V-M直流調速系統(tǒng)通過調節(jié)觸發(fā)裝置GT的控制電壓來移動觸發(fā)脈沖的相位，即可改變整流電壓U d，從而實現(xiàn)平滑調速。與G-M系統(tǒng)相比V-M系統(tǒng)有很多優(yōu)越性，但它也有缺點： 電流是脈動的，產生諧波分量，尤其在低速時，因此需要加平波電抗器。設備投入大，體積增加，同時電感大又限制了系統(tǒng)的快速性。 當系統(tǒng)在較低速運行時，晶閘管的導通角很小，使系統(tǒng)的功率因素很低，并產生較大的諧波電流，引起電網電壓波形畸變殃及附近的用電設備，也限制了調速范圍。 對過電壓、過電流敏感，要注意保護。 直流PWM調速系統(tǒng)優(yōu)點： 主電路簡單，不用電抗器，用電機本身的電感，從而

2、獲得脈動很小的直流電流； 開關頻率高，電樞電流容易連續(xù)，無電流斷續(xù)問題； 系統(tǒng)的低速運行平穩(wěn)，調速范圍較寬； 頻帶寬，響應快； 功率因數(shù)高。電流和電壓永遠相同，無無功功率問題。 PWM 調速系統(tǒng)和 V-M 調速系統(tǒng)主要區(qū)別在主電路和PWM控制電路。閉環(huán)控制系統(tǒng)以及靜、動態(tài)分析和設計基本一樣。 PWM 脈寬調速系統(tǒng)的主電路采用脈寬調制變換器。 4-1 脈寬調制變換器 一、不可逆PWM變換器 電機兩端得到的平均電壓為 式中 = ton / T 為 PWM 波形的占空比， 改變 （ 0 0時， t on T/2 ，Ud = +，電機正轉； 當 0時， t on T/2 ，Ud = -，電機反轉； 當

3、 = 0時，ton = T/2，電機停止。 注意： 當電機停止時電樞電壓并不等于零，而是正負脈寬相等的交變脈沖電壓，因而電流也是交變的。這個交變電流的平均值為零，不產生平均轉矩，徒然增大電機的損耗，這是雙極式控制的缺點。但它也有好處，在電機停止時仍有高頻微振電流，從而消除了正、反向時的靜摩擦死區(qū)，起著所謂“動力潤滑”的作用。 雙極式可逆PWM制動時情況比較復雜，根據(jù)VT3、VT2的通斷情況，電機可能處在能耗制動、再生發(fā)電或反接制動，產生制動時一定具備上述其中一個制動過程。 性能評價 雙極式可逆PWM變換器的優(yōu)點： a）電流一定連續(xù)； b）可使電機在四象限運行； c） 電機停止時有微振電流，能消除靜摩擦死區(qū)； d）低速平穩(wěn)性好，系統(tǒng)的調速范圍可達1:20000左右； e）低速時，每個開關器件的驅動脈沖仍較寬，有利于保證器件的可靠導通。 雙極式可逆PWM變換器的缺點： a）在工作過程中，4個大功率晶體管可能都處于 開關狀態(tài)，開關損耗大； b