最终版半控不可逆PWM.ppt

工作状态与波形 一般电动状态 在一般电动状态中，始终为正值（其正方向示于图2-11a中）。设ton为VT1的导通时间，则一个工作周期有两个工作阶段： 在0 ≤ t ≤ ton期间， Ug1为正，VT1导通， Ug2为负，VT2关断。此时，电源电压Us加到电枢两端，电流 id 沿图中的回路1流通。 在 ton ≤ t ≤ T 期间， Ug1和Ug2都改变极性，VT1关断，但VT2却不能立即导通，因为id沿回路2经二极管VD2续流，在VD2两端产生的压降给VT2施加反压，使它失去导通的可能。 .新. * 制动状态 在制动状态中， id为负值，VT2就发挥作用了。这种情况发生在电动运行过程中需要降速的时候。这时，先减小控制电压，使 Ug1 的正脉冲变窄，负脉冲变宽，从而使平均电枢电压Ud降低。但是，由于机电惯性，转速和反电动势E还来不及变化，因而造成 E ? Ud 的局面，很快使电流id反向，VD2截止， VT2开始导通。 .新. * 制动状态的一个周期分为两个工作阶段： 在 0 ≤ t ≤ ton 期间，VT2 关断，－id 沿回路 4 经 VD1 续流，向电源回馈制动，与此同时， VD1 两端压降钳住 VT1 使它不能导通。 在 ton ≤ t ≤ T期间， Ug2 变正，于是VT2导通，反向电流 id 沿回路 3 流通，产生能耗制动作用。 因此，在制动状态中， VT2和VD1轮流导通，而VT1始终是关断的，此时的电压和电流波形示于图2-11c。 .新. * 输出波形 .新. * .新. 最新最全 * 最新最全 * 最新最全 * 最新最全 * 最新最全 * 最新最全 * 最新最全 * 最新最全 * 最新最全 * 最新最全 * 最新最全 * 最新最全 * 最新最全 * 最新最全 * 最新最全 * 最新最全 * 最新最全 * 最新最全 * 最新最全 * 最新最全 * 2.1.2 直流PWM变换器—电动机系统 自从全控型电力电子器件问世以后，就出现了采用脉冲宽度调制（PWM）的高频开关控制方式形成的脉宽调制变换器-直流电动机调速系统，简称直流脉宽调速系统，即直流PWM调速系统。 .新. * 本节提要 PWM变换器的工作状态和电压、电流波形 直流PWM调速系统的机械特性 PWM控制器与变换器的动态数学模型 直流PWM调速系统的电能回馈与泵升电压 .新. * 1.PWM变换器的工作状态和电压、电流波形 PWM变换器的作用是：用PWM调制的方法，把恒定的直流电源电压调制成频率一定、宽度可变的脉冲电压系列，从而可以改变平均输出电压的大小，以调节电机转速。 PWM变换器电路有多种形式，主要分为不可逆与可逆两大类，下面分别阐述其工作原理。 .新. * （1）简单的不可逆PWM变换器 简单的不可逆PWM变换器-直流电动机系统主电路原理图如图1-16所示，功率开关器件可以是任意一种全控型开关器件，这样的电路又称直流降压斩波器。 .新. * ? 主电路结构 .新. * 图中： Us—直流电源电压 C —滤波电容器 M —直流电动机 VD —续流二极管 VT —功率开关器件 VT 的栅极由脉宽可调的脉冲电压系列Ug驱动。 .新. * 工作状态与波形 在一个开关周期内， 当0 ≤ t ton时，Ug为正，VT导通，电源电压通过VT加到电动机电枢两端； 当ton ≤ t T 时， Ug为负，VT关断，电枢失去电源，经VD续流。 U, i Ud E id Us t ton T 0 图2-16b) 电压和电流波形 O .新. * 输出电压方程 电机两端得到的平均电压为 (2-15) 式中 ? = ton / T 为 PWM 波形的占空比 改变 ? （ 0 ≤ ? 1 ）即可调节电机的转速，若令?? = Ud / Us为PWM电压系数，则在不可逆PWM 变换器中 ? = ? ( 2-16) .新. * （2）有制动的不可逆PWM变换器电路 在简单的不可逆电路中电流不能反向，因而没有制动能力，只能作单象限运行。需要制动时，必须为反向电流提供通路，如图2-16a所示的双管交替开关电路。当VT1 导通时，流过正向电流 + id ，VT2 导通时，流过 – id 。应注意，这个电路还是不可逆的，只能工作在第一、二象限