直流电动机的PWM控制技术

直流电动机的PWM控制技术
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PWM控制技术
PWM控制技术是利用半导体开关器件的 导通与关断把直流电压变成电压脉冲列， 并通过控制电压脉冲宽度或周期以达到变 压目的，或者控制电压脉冲宽度和脉冲列 的周期以达到变压变频目的的一种控制技 术。
PWM调速系统的由来
脉宽调速系统早就存在，以前由于缺乏高 速开关器件，这种技术并没有受到重视。所以 随着高速开关器件的推广应用，特别是大功率 全控型电力电子器件的制造成功和成本大幅下 降，直流脉宽调制 (PWM)调速系统在实际生产 过程中得到广泛的应用，特别是 在中小容量的 高动态性能系统中已经完全取代了 VS-M调速系 统。
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开关频率
几种主要半导体开关器 件的输出容量、开关频 率及其主要应用领域。
IGBT 综合了 MOSFET(场效应 晶体管)和GTR(晶闸管)的优点，既有 MOSFET开关频率高的特点，又有 GTR 电压电流值较大的长处，但是 在大电压和大电流的情况下， IGBT 并不适用，还是得使用GTR。
单片微机控制使得直流调速系统朝着集成化、小型化、智 能化的方向发展。
硬件结构简单，可以通过容易更改的软件实现不同的控制 需求。还具有系统的诊断、保护和自检等功能。
由集成PWM 控制器控制的直流调速系统
由单片微机控制的直流调速系统
谢谢观看
控制电路更加简单，所需的功率元件更少 。
PWM直流调速系统
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失速
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保护
给定
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速度 反馈
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电流 反馈
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三角波 发生器
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过流 保护
主电路
泵升 限制 电路
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PWM调速系统的主电路
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SCR(高压直 流输电)
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输 出
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容 量
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GTO晶闸管、 IGCT(大功率逆变器， UPS)
BJT模块(电气传动UPS) IGBT 模块、 IPM( 电气 传动、自动焊机)
MOSFET 模 ( 自动焊 机、静音式电源)
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PWM调速系统的优点
开关频率高，电动机电枢电流容易连续 ，且脉 动分量小 ，因而电枢电流脉动分量对电动机转速 的影响和由它引起的电动机的附加损耗都小。
比晶闸管调速系统的 低速性能要好 的多，调速 范围更宽 。因为 PWM放大器的电压放大系数不随 输出电压的改变而变化，但是晶闸管整流器的电 压放大系数在输出电压变低时变小。
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不可逆调速，即电机只能在某一方向调速。 可逆调速，电动机在正反两个方向都可以调速。
直流电动机的 PWM控制可用不同手段来实现，如使用专用 集成PWM控制器，或者使用微机控制。随着单片微机的成本降低， 运算速度和功能增强，以单片微机为核心的控制系统逐渐形成主 流。