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1、由直流斩波器或脉宽调制变换器供电的直流电动机调速系统 直流斩波器的基本结构 直流斩波器-电动机系统的原理图和电压波形 斩波器的基本控制原理 在原理图中，VT 表示电力电子开关器件，VD 表示续流二极管。当 VT 导通时，直流电 源电压 Us 加到电动机上；当 VT 关断时，直流电源与电机脱开，电动机电枢经 VD 续流，两端电压接近于零。如此反复，电枢端电压波形如图 1-5b，好像是电源电压 Us 在 t on 时 间内被接上，又在 T t on 时间内被斩断，故称“斩波”。输出电压计算 电动机得到的平均电压为 为了节能，并实行无触点控制，现在多用电力电子开关器件，如快速晶闸管、GTO、IGBT
2、 式中 T 晶闸管的开关周期；t on 开通时间；占空比，=ton/T=t on f 其中 f 为开关频率。T ton Us s u ton Us Ud O d t a）原理图 T b）电压波形图 等。采用简单的单管控制时，称作直流斩波器，后来逐渐发展成采用各种脉冲宽度调制开关 的电路，脉宽调制变换器（PWM-Pulse Width Modulation）。根据对输出电压平均值进行调制的方式不同而划分，有三种控制方式：T 不变，变 ton 脉冲宽度调制（PWM）；ton 不变，变 T 脉冲频率调制（PFM）；ton 和 T 都可调，改变占空比混合型。PWM系统的优点（1）主电路线路简单，需用的
3、功率器件少；（2）开关频率高，电流容易连续，谐波少，电机损耗及发热都较小；（3）低速性能好，稳速精度高，调速范围宽，可达 1:10000 左右；（4）若与快速响应的电机配合，则系统频带宽，动态响应快，动态抗扰能力强；（5）功率开关器件工作在开关状态，导通损耗小，当开关频率适当时，开关损耗也不大，因而装置效率较高；（6）直流电源采用不控整流时，电网功率因数比相控整流器高。电动机系统的原理图和电压波形斩波器的基本控制原理在原理图中表示电力电子开关器件表示续流二极管当导通时直流电源电压加到电动机上当关断时直流电源与电机脱开电动机电枢经续流两端电压接近于零如此反复电枢端电压波闸管的开关周期开通时间占空比其中为开关频率为了节能并实行无触点控制现在多用电力电子开关器件如快速晶闸管等采用简单的单管控制时称作直流斩波器后来逐渐发展成采用各种脉冲宽度调制开关的电路脉宽调制变换器根据对变占空比混合型系统的优点主电路线路简单需用的功率器件少开关频率高电流容易连续谐波少电机损耗及发热都较小低速性能好稳速精度高调速范围宽可达左右若与快速响应的电机配合则系统频带宽动态响应快动态抗扰能力强功率