直流电机-PWM调速
直流电动机的PWM调压调速原理
直流电动机的PWM调压调速原理
直流电动机的PWM调压调速是指通过调节脉宽调制（PWM）信号的占空比，控制直流电动机的电压和转速。
其原理是利用数字信号的高低电平与时间的对应关系，通过高电平和低电平的时间比例来控制脉冲信号的平均值，从而实现对电动机的调压和调速。
具体来说，PWM调压调速主要包括以下几个步骤：
1.信号发生器：使用微控制器或其他信号发生器产生一个固定频率的方波信号，通常频率为几千赫兹到几十千赫兹。
这个信号称为PWM基准信号。
2.调制器：通过控制占空比，将PWM基准信号转换为调制后的PWM信号。
占空比是指高电平持续的时间与一个周期的比值。
例如，占空比为50%的PWM信号表示高电平和低电平持续时间相等。
调制器可以是硬件电路或者软件控制的。
3.电压调节：将调制后的PWM信号经过滤波器平滑输出，形成电压调节信号。
滤波器通常使用低通滤波器，将PWM信号的高频成分滤除，得到平均电压。
4.转速控制：通过调节占空比，改变PWM信号的高电平时间，从而改变直流电动机的平均电压。
占空比越大，输出电压就越高；占空比越小，输出电压就越低。
5.转速反馈：为了实现闭环控制，通常需要通过传感器获取直流电动机的转速，并将转速信息反馈给调速控制器。
调速控制器会根据反馈信号与设定的转速进行比较，调节占空比控制电动机的转速。
总结起来，PWM调压调速原理就是通过调节PWM信号的占空比控制直流电动机的电压和转速。
通过改变占空比，可以改变PWM信号的高电平时间，从而改变电动机的平均电压和转速。
同时，结合转速反馈，可以实现封闭环控制，使电动机的转速能够与设定值保持一致。
PWM控制直流电机调速
毕业设计论文PWM 控制直流机电调速脉宽调制(PWM)控制技术，是利用半导体开关器件的导通和关断，把直流电压变成电压脉冲序列，并控制电压脉冲的宽度和脉冲序列的周期以达到变压变频目的的一种控制技术。
PWM 控制技术广泛地应用于开关稳压电源，不间断电源(UPS)，以及交直流电动机传动等领。
本文阐述了 PWM 变频调速系统的基本原理和特点，并在此基础上给出了一种基于 Mitel SA866DE 三相 PWM 波形发生器和绝缘栅双极功率晶体管(IGBT)的变频调速设计方案。
直流电动机具有优良的调速特性,调速平滑、方便, 调速范围广;过载能力大,能承受频繁的冲击负载,可实现频繁的无级快速起动、制动和反转;能满足生产过程自动化系统各种不同的特殊运行要求，在许多需要调速或者快速正反向的电力拖动系统领域中得到了广泛的应用。
直流电动机的转速调节主要有三种方法：调节电枢供电的电压、减弱励磁磁通和改变电枢回路电阻。
针对三种调速方法，都有各自的特点，也存在一定的缺陷。
例如改变电枢回路电阻调速只能实现有级调速，减弱磁通虽然能够平滑调速，但这种方法的调速范围不大，普通都是配合变压调速使用。
所以，在直流调速系统中，都是以变压调速为主。
其中，在变压调速系统中，大体上又可分为可控整流式调速系统和直流PWM 调速系统两种。
直流 PWM 调速系统与可控整流式调速系统相比有下列优点:由于PWM 调速系统的开关频率较高 ,仅靠电枢电感的滤波作用就可获得平稳的直流电流 , 低速特性好，稳速精度高，调速范围宽，可达1：10000 摆布;同样,由于开关频率高, 快速响应特性好,动态抗干扰能力强,可以获得很宽的频带;开关器件只工作在开关状态,主电路损耗小,装置效率高;直流电源采用不控整流时，电网功率因数比相控整流器高。
正因为直流 PWM 调速系统有以上的优点，并且随着电力电子器件开关性能的不断提高,直流脉宽调制( PWM) 技术得到了飞速的发展。
直流电机调速的PWM实现方法
8
GND
地
9
VSS
逻辑控制地
10,12
Input 3 Input4
桥式电路B的控制端
13,14
Out3 Out4
桥式电路B的的输出端，接电机
－
NC
不接
将上面的PWM例程产生的波形作用于电机的使能端上，就可以实现电机的调速。至于方向的控制，只需两个IO接于控制端即可。
PWM控制的基本原理很早就已经提出，但是受电力电子器件发展水平的制约，在上世纪80年代以前一直未能实现。直到进入上世纪80年代，随着全控型电力电子器件的出现和迅速发展，PWM控制技术才真正得到应用。随着电力电子技术、微电子技术和自动控制技术的发展以及各种新的理论方法，如现代控制理论、非线性系统控制思想的应用，PWM控制技术获得了空前的发展。通俗的说PWM是采用数字量对模拟量进行合成的方法。
直流电机调速的PWM实现方法
PWM在控制中使用非常广泛，可以以数字量对模拟电路进行控制。这里对PWM的原理进行讲述，并举例说明PWM的重要应用。
1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱPWM简介
采样控制理论中有一个重要结论：冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。PWM控制技术就是以该结论为理论基础，对半导体开关器件的导通和关断进行控制，使输出端得到一系列幅值相等而宽度不相等的脉冲，用这些脉冲来代替正弦波或其他所需要的波形。按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制，既可改变逆变电路输出电压的大小，也可改变输出频率。
直流电机PWM闭环调速系统
直流电机PWM闭环调速系统摘要：推出一种使用单片机的PWM直流电机闭环调速系统。
本系统结构简单，价格低廉，在实际应用中效果良好。
采用硬件电路实现直流电机闭环调速系统已在实践中应用多年，其硬件组成复杂，调整困难，缺乏控制的灵活性。
本文介绍的直流电机PWM闭环调速系统，使用低价位的单片微机89C2051为核心，实现闭环控制，并可进行数字显示和速度预置，方便了使用。
电机调速采用脉宽调制方式，与晶闸管调速相比技术先进，可减少对电源的污染。
本系统已用于健身跑步机调速，工作可靠，使用效果良好。
图1是本系统的线路图，主要有PWM信号发生、闭环调速微机控制、直流电机驱动等几部分组成。
1 PWM 信号发生电路PWM波可由具有PWM输出的单片机(如80C198等)通过编程产生，也可采用PWM专用芯片来实现。
PWM波的频率太高时，对直流电机驱动的功率管要求太高，太低时产生电磁噪声较大。
实践应用中PWM波的频率在18kHz 左右效果最好。
经综合分析，本系统采用两片4位数值比较器4585和一片12位串行计数器4040组成了PWM信号发生电路。
两片比较器U3、U2的A组接4040计数输出Q2～Q9端，B组接单片微机的P1端口。
改变P1端口的输出值，可使PWM 信号的占空比产生变化，进行调速控制。
计数器4040的计数输入端CLK接单片机2051晶振的振荡输出XTAL2。
晶振选用18MHz时，经QO～Q2的8分频，Q2～Q9的256分频，产生的PWM波形的频率为17．6kHz，适合光耦及功率开关管的合理工作范围。
计数器4040每来8个脉冲，其输出Q2～Q9加1，当计数值小于或等于单片机P1端口输出值X时，U2的(A>B)输出端保持为低电平，当计数值大于X时U2的(A>B)输出端为高电平。
随着计数值的增加，Q2～Q9由全“1”变为全“O”时，(A>B)输出端又变为低电平，这样，在U2的(A>B)端得到PWM的信号，其占空比为(255-X/255)×100％，改变X值可改变PWM信号的占空比，进行直流电机的转速控制。
直流电机pwm调速的续流二极管
直流电机是工业生产中常见的电机之一，它通常以PWM（脉宽调制）方式进行调速。
而在PWM调速过程中，续流二极管扮演了重要角色。
本文将从直流电机的工作原理、PWM调速原理、续流二极管的作用和选择等方面进行详细介绍。
一、直流电机的工作原理直流电机是一种将电能转换为机械能的装置，它的工作原理基于洛伦兹力和带电粒子在磁场中受力的规律。
当直流电流通过电机的线圈时，产生的磁场与永磁体或者电磁铁产生的磁场相互作用，从而使得电机的转子产生力矩，从而驱动机械装置运转。
二、PWM调速原理PWM调速是通过改变电机输入的脉冲宽度来控制电机的平均电压和平均电流，从而改变电机的转速。
具体实现上，PWM调速是将直流电源高频开关，使得电机在分时段内接收到占空比不同的电压脉冲，从而实现调速。
三、续流二极管的作用在PWM调速过程中，电机的正负半周各有一个脉冲开关管，分别为一组导通和一组关断。
当开关管关断时，直流电机线圈中的电流不能突然中断，否则会产生电感压降。
为了避免电感压降引起的反冲电压，需要在开关管关断时，让电流有一条回路可以继续流动，这就是续流二极管的作用。
四、续流二极管的选择续流二极管应具有较快的反向恢复时间，这样才能在开关管关断瞬间尽快导通，避免电感压降引起的反冲电压。
续流二极管的电流和电压等参数也需要根据具体的电机工作条件来选择。
五、总结直流电机的PWM调速是一种常见的调速方式，而续流二极管在PWM调速过程中的作用不可忽视。
正确选择合适的续流二极管，对电机的稳定性和性能有着重要影响。
希望本文对读者对直流电机的PWM 调速和续流二极管有所帮助。
六、续流二极管的工作原理续流二极管在PWM调速过程中，起到了保护开关管和电机的作用。
在电机线圈中的电流无法突然中断的情况下，如果没有合适的续流二极管，就会导致电感压降产生反冲电压，这样会对开关管和电机造成不良影响，甚至损坏设备。
续流二极管的工作原理主要是利用其具有的快速反向恢复时间和导通特性来形成一个回路，让电流有一条通路继续流动，从而避免反冲电压的产生。
1-3 直流电动机的脉宽调制(PWM)调速
若VT1关断时间长，在t=t2时，电枢电流ia衰减 到零，那么在电动机内电势Ea的作用下，VT2导通， 电枢电流ia 将沿着相反的方向从B点流入A点，电机 进入能耗制动。通过控制VT2的时间间隔可以控制电 机的制动转矩 注意：在VT1重新导通之间，必须先关闭VT2， 让电枢电流经过VD1续流，电机短时进入再生制动状 态，否则在VT2还没有完全关断之前就让VT1导通， 电源经过VT2、VT1直接短路，损坏开关元件。
1、单极性脉宽调制方式 系统输出电压UA的极性是通过一个控制电压Uc 来改变的。 Uc为正，VT1与VT2交替导通，VT4一直导通， VT3关断，此时，B点总是为正，A点总是为负 Uc为负，VT3与VT4交替导通，VT2一直导通， VT1关断，此时，B点总是为负，A点总是为正
工作原理： Uc为正时 0<t<t1时，VT1导通，VT2关断，若Us>Ea， 电枢电流经VT1、VT4从B流到A，电机处在电动 机状态。 在t1<t<T时，VT1关闭，VD2与VT4续流，电枢 电流方向不变，电机仍处在电动机状态。 若在t1<t<T期间的某一时刻t2电枢电流衰减到 零，那么在t2<t<T期间，Ea使VT2导通，电枢电 流反向，经VT2、VD4从A流到B，电机进入能耗 制动状态 若Ea>Us，在VT2关断期间，电枢电流经VD1 和VD4输回电网，电机作再生制动 Uc为负时，原理与此类似，电机反向
如果电流连续，则电机始终处于电动状态 若在t1<t<T期间的某一时刻t2电枢电流衰减到 零，那么在t2<t<T期间，Us和Ea共同作用，使 VT2、VT3导通，电枢电流反向，经VT2、VT3从A 流到B，电机进入反接制动状态 在VT1、VT4再次导通之前，必须关断VT2、 VT3，电枢电流VD1、VD4续流，电机进入再生制 动
直流电机的PWM电流速度双闭环调速系统课程设计
电力拖动课程设计题目：直流电机的PWM电流速度双闭环调速系统姓名：学号：班级：指导老师：课程评分：日期目录一、设计目标与技术参数二、设计基本原理（一）调速系统的总体设计（二）桥式可逆PWM变换器的工作原理（三）双闭环调速系统的静特性分析（四）双闭环调速系统的稳态框图（五）双闭环调速系统的硬件电路（六）泵升电压限制（七）主电路参数计算和元件选择（八）调节器参数计算三、仿真（一）仿真原理（含建模及参数）（二）重要仿真结果（目的为验证设计参数的正确性）四、结论参考文献附录1：调速系统总图附录2：调速系统仿真图一、设计目标与技术参数直流电机的PWM电流速度双闭环调速系统的设计目标如下：额定电压：U N=220V；额定电流：I N=136A；额定转速：n N：=1460r/min；电枢回路总电阻：R=0.45Ω；电磁时间常数：T l=0.076s；机电时间常数：T m=0.161s；电动势系数：C e=0.132V*min/r；转速过滤时间常数：T on=0.01s；转速反馈系数α=0.01V*min/r；允许电流过载倍数：λ=1.5；电流反馈系数：β=0.07V/A；电流超调量：σi≤5%；转速超调量：σi≤10%；运算放大器：R0=4KΩ；晶体管PWM功率放大器：工作频率：2KHz；工作方式：H型双极性。
PWM变换器的放大系数：K S=20。
二、设计基本原理（一）调速系统的总体设计在电力拖动控制系统的理论课学习中已经知道，采用PI调节的单个转速闭环直流调速系统可以保证系统稳定的前提下实现转速无静差。
但是，如果对系统的动态性能要求较高，例如要求快速起制动，突加负载动态速降小等等，单闭环调速系统就难以满足需要。
这主要是因为在单闭环调速系统中不能随心所欲的控制电流和转矩的动态过程。
如图2-1所示。
图2-1 直流调速系统启动过程的电流和转速波形用双闭环转速电流调节方法，虽然相对成本较高，但保证了系统的可靠性能，保证了对生产工艺的要求的满足，既保证了稳态后速度的稳定，同时也兼顾了启动时启动电流的动态过程。
PWM直流电机调速
PWM直流电机调速摘要本文首先简要介绍了直流小电机的实行方案最终选择方案一作为实施方案；然后介绍了PWM相关的原理脉冲宽度调制（PWM）是英文“Pulse Width Modulation”的缩写，简称脉宽调制。
它是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用于测量，通信，功率控制与变换等许多领域。
脉冲宽度调制（PWM）是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。
通过高分辨率计数器的使用，方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。
之后详细设计了基于MCS-51 单片机的直流小电机PWM调速的系统硬件电路以及各电路硬件说明目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。
导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录象机、摄象机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。
更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。
因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。
单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，；最后是实现直流小电机PWM直流调速系统软件设计，附录有相关的系统源程序。
关键词PWM，单片机，直流电机AbstractThis article first briefly introduced as soon as directs current the small electrical machinery to implement the plan the selection scheme to take the implementation plan finally; Then introduced the PWM related principle The pulse width modulation (PWM) is English “Pulse Width Modulation” abbreviation, abbreviation pulse-duration modulation. It is loses using microprocessor's digit carries on the control to the analogous circuit one kind of very effective technology, widely applies in the survey, the correspondence, the power control and the transformation and so on many domains.the pulse width modulation (PWM) is one kind carries on the digital coding to the simulated signal level the method. Through the high resolution counter's use, the square-wave dutyfactor is modulated uses for to carry on to a concrete simulated signal level the code.; Afterward detailed design based on MCS-51 monolithic integrated circuit's direct-current small electrical machinery PWM velocity modulation system hardware electric circuit as well as various electric circuits hardware explanation; Finally is realizes directs current the small electrical machinery PWM cocurrent velocity modulation system software design, the appendix has the relatedsystem source program.key word：PWM monolithic integrated circuit direct current machine目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)第2章方案论证 (3)2.1总体方案论证 (3)2.2 PWM的基本工作原理 (5)2.3 直流电动机转速控制系统的工作原理 (5)2.4 PWM码简介及解码原理 (6)第3章系统硬件电路设计 (7)3.1电源电路设计 (7)3.2单片机最小应用系统的实现 (7)3.3 D/A转换接口电路设计 (10)3.3.1 DAC0832简介 (10)3.3.2 DAC0832与单片机的接口 (11)3.4功放电路 (12)3.4.1晶体三极管 (12)3.4.2基本放大电路的组成 (13)第4章系统软件电路设计 (14)4.1 软件实现方法 (14)4.2程序的基本组成 (14)4.2.1主程序设计 (14)4.2.2定时中断子程序设计 (15)结论 (20)致谢 (21)参考文献 (22)附录A (23)附录B (24)附录C (30)第1章绪论1.1 选题背景和目的直流电机脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation-简称PWM)调速产生于20世纪70 年代中期，最早用于自动跟踪天文望远镜、自动记录仪表等的驱动，后来由于晶体管器件水平的提高及电路技术的发展, PWM 技术得到了高速发展,各式各样的脉宽调速控制器，脉宽调速模块也应运而生，许多单片机也都有了PWM输出功能。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
PWM调速
脉冲宽度调制 - Pulse Width Modulation
• 利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的 一种非常有效的技术 • 应用：测量、通信、功率控制与变换
PWM
V T T/2
0
t
PWM
PWM变换器和PWM-M系统开环机械特性 脉宽调制原理
脉冲宽度调制（PWM）是通过功率管的开关作用，将恒定 直流电压转换成频率一定，宽度可调的方波脉冲电压，通过 调节脉冲电压的宽度而改变输出电压平均值的一种功率变换 技术。由脉宽调制器向电机供电的系统称为脉宽调速系统， 简称PWM-M调速系统。
（二）可逆PWM变换器 其主电路结构有H型，T型等，常用H型变换器，它由4个 电力晶体管和 4个续流二极管组成桥式电路。在控制方式上 分双极式、单极式和受限单极式三种。着重分析双极式H型 PWM变换器，然后再简要说明其它方式的特点。 1、双极式可逆PWM变换器
+
Us
（1）构成特点 4个VT的基极驱动分两组。 VTl 和 VT4 同时导通和关断，
n0
U s
Ce
调速系统的空载转速，与占空比成正比；
n
Id R 负载电流造成的转速降。 Ce
9
2、有制动作用的PWM变换器 （1）电路组成 需制动时须有反向电流-id的通路，应设置控制反向的第 二个电力晶体管，形成VT1和VT2交替开关的电路，如图（a） 所示。电路由VT1和VT2，VD1和VD2组成。VT1是主管，起 控制作用；VT2是辅助管，构成电机的制动电路。
8
Ud
ton U s U s T
图3-2（b）中绘出了电枢的脉冲端电压ud、平均电压Ud和 电枢电流id的波形。id 是脉动的。因开关频率较高，电流脉 动幅值不会很大，影响到转速n和反电动势E的波动就更小了。
电压平衡方程 机械特性方程
Ud E Id R
n E U s I d R n0 n Ce Ce Ce
ub1 U b2
VD1
VT2
VD 2
U b1 U b2
3 2 0
+
VT1
VD 2
VT1
U b2
VD1
E M +
t
Ud E id
0
VT2
1
VT1
U b1
U i d Us
U i Us d
0
4
C Us +
(a)
ton
4
0
1
2
1
T (b)
ton
t
(
（2）工作原理
VT1 和 VT2 的驱动电压 Ub1=-Ub2 ，电动运行时，正脉冲比负 脉冲宽，平均电流为正值，一个周期内分两段变化。 在 0≤t<ton期间， Ub1 为正， VT1饱和导通； Ub2为负， VT2截 止。Us加到电枢两端，电流id 沿图中的回路1流通。有
7
Ub
0
t
Ub ud
VT
M
Us
+ ~
ud ,id
Us
ud Ud E id tonT
C
VD (a)
0
id
t
(a) 原理图 (b)电压和电流波形 图 4-24 简单的不可逆 PWM这换器
（2）工作原理
VT的基极由脉宽可调的电压Ub驱动。在一个周期内，当 0≤t<t0n时，Ub为正，VT饱和导通，Us通过VT加到电枢端。 t0n≤t<T时，Ub为负，VT截止，电枢失去电源，经VD续流。 电机得到的平均端电压为：
17
did2 Rid2 L E0 dt
如在电动运行中要降低转速，则应使 Ub1的正脉冲变窄，
负脉冲变宽，从而使 Ud降低，由于惯性作用，转速和反电势 还来不及变化，造成E>Ud。这时希望VT2能发挥作用。 制动过程分析： ①在ton≤t<T阶段。由于Ub2变正，VT2导通，E-Ud产生反向 电流-id沿回路3通过VT2流通，产生能耗制动，直到t=T止。 ②在T≤t<T+ton阶段。VT2截止，-id沿回路4通过VD1续流， 对电源回馈制动，同时在VD1上的压降使VT1不能导通。 ③结论：在整个制动状态中，VT2、VD1轮流导通，而VT1 始终截止，电压和电流波形示于图3-3（c）。反向电流的制动 作用使电机转速下降，直到新的稳态。
+
图3-1 PWM-M调速系统 (a)系统原理图 (b)输出电压波形
VT
ud
Id
Us Ud
M
Us
VD (a)
Ud
0
-
ton
toff
T
t
(b)
假定VT先导通ton，这期间电源电压全部加到电枢上，然后关断toff，电枢失去电源，
经VD续流。如此周而复始，则电枢端电压波形如图3-1( b )所示。电机电枢端电压 的平均值为：
④结论：双极式可逆 PWM 变换器的电流波形和不可逆但有制动电流通路的 PWM变换器差不多。 怎样才能反映出“可逆”的作用呢？这要视正、负脉冲电压的宽窄而定。 当正脉冲较宽时，ton>T／2，则电枢两端的平均电压为正，电机正转。 当正脉冲较窄时，ton<T／2，平均电压为负，电机反转。 当正、负脉冲宽度相等，ton=T／2，平均电压为零，电动机停止。 图3-5所示的电压、电流波形都是在电动机正转时的情况。
VT1
VD1
U b1
1
VD3
VT3
驱 动 电 压 Ub1=Ub4 ； VT2 和 VT3 同 时 动 作 ， 驱 动 电 压 U b2=Ub3=-Ub1。波形于图3-5。
VT2
A
VD 2
M
U b3
B
VD 4
VT4
U b4
U b2
2
图3-4
双极式H型PWM变换器电路
（2）工作原理
①当0≤t<ton时，Ub1和Ub4为正，晶体管VT1和VT4饱和导 通，而 Ub2 和 Ub3 为负， VT2 和 VT3 截止。这时 +Us 加在电枢 AB两端，UAB=US，电枢电流id沿回路1流通。 ②当ton≤t<T 时，Ub1和Ub4变负，VT1和VT4截止；Ub2、 Ub3 变正，但 VT2 、 VT3 并不能立即导通，因在电枢电感释 放储能的作用下，id沿回路2经VD2，VD3续流， VD2、 VD3 上的压降使 VT2 和 VT3 的 c-e 端承受反压，这时 UAB=-US 。 UAB 在一个周期内正负相间，双极式 PWM 变换器的特征， 其电压、电流波形示于图3-5。
14
U b1 U b4
0
VD 2 VD VT VT1 VD2 VD 3 1 3 VT4 VT4 t on T
t
U b2 U b3
0
U AB
U s
t
0
-5 1 1 2 2 3 4 1 1
id1 id2
id
0
t
双极式PWM变换器 电压和电流波形
15
③UAB 的正、负变化，使电流存在两种情况，如图 3-5 中 的id1和id2。 id1 相当于负载较重情况，平均电流大，在续流阶段电流 仍维持正方向，电机始终工作在电动状态。 id2 相当于负载很轻的情况，平均电流小，在续流阶段电 流很快衰减到零，于是VT2和VT3的c-e两端失去反压，在(Us)和电枢反电势的合成作用下导通，电枢电流反向，沿回 路3流通，电机处于制动状态。同理，在0≤t<ton期间，负载 轻时，电流也有一次倒向。
did1 U s Rid1 L E dt
在ton≤t<T 期间，Ub1和Ub2都变极性，VT1截止，但VT2却不
能导通，因 id 沿回路 2 经 VD2 续流，在 VD2 两端产生的压降给 VT2 施加了反压。实际上是 VT1 、 VD2 交替导通，而 VT2 始终 不通，其电压和电流波形如图3-3（b）所示。此时，有
t on 1 ton ton Ud Usdt Us US US T 0 t on t off T
t on ton t on t off T
为PWM的占空比。改变
改变占空比的方法
可调压，实现电机调速。
6
二、脉宽调制变换器
PWM变换器分：不可逆和可逆两类。 可逆变换器分：双极式、单极式和受限单极式多种。 （一）不可逆PWM变换器 1、无制动作用的PWM变换器 （1）电路组成 图3-2所示为变换器的主电路原理图。采用全控型的GTR 代替半控型的晶闸管，电源电压 Us 为不可控整流电源，采 用大电容C滤波，VD在VT关断时为电枢提供续流回路。