脉宽调制控制电路

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PWM整流电路及其控制方法

PWM整流电路及其控制方法

PWM整流电路及其控制方法引言PWM〔脉宽调制〕技术是一种常用的电磁能源转换技术,广泛应用于各种电力电子设备中。

在电力转换中,如何实现高效率、低功率损失的能源转换一直是研究的热点之一。

PWM整流电路是一种典型的能源转换电路,它通过控制开关器件的导通时间来实现电源直流化的同时降低功率损耗。

本文将介绍PWM整流电路的根本原理、关键元件以及控制方法。

PWM整流电路的根本原理PWM整流电路主要由开关器件、滤波电容、感性元件和控制电路组成。

其根本原理是将输入交流电通过开关器件进行脉宽调制,从而获得平均值等于输出直流电压的脉冲电流。

通过滤波电容以及感性元件对脉冲电流进行平滑处理,得到稳定的直流输出电压。

开关器件的选择在PWM整流电路中,开关器件是实现脉宽调制的关键部件。

常见的开关器件有MOSFET〔金属氧化物半导体场效应晶体管〕和IGBT〔绝缘栅双极型晶体管〕两种。

MOSFET具有开关速度快、损耗小的特点,适用于低功率应用;而IGBT那么适用于高功率应用,具有较高的承受电压和电流能力。

滤波电容和感性元件滤波电容和感性元件是PWM整流电路中的关键元件,它们的作用是对脉冲电流进行平滑处理。

滤波电容可以存储电荷并平滑输出电流,而感性元件那么可以平滑输出电压。

合理选择滤波电容和感性元件的值可以在保证输出电压稳定的同时减小纹波电流和纹波电压。

控制方法PWM整流电路的控制方法主要有两种:固定频率控制和变频控制。

固定频率控制是指在整个转换过程中,开关器件的频率保持不变。

这种控制方法简单可靠,但效率较低。

变频控制是根据输出电压的需求,自适应地改变开关器件的频率,以提高整流效率。

变频控制方法相对复杂,但具有较高的效率和稳定性。

控制电路设计PWM整流电路的控制电路设计是实现控制方法的关键。

控制电路主要包括PWM生成电路和反响控制电路。

PWM生成电路负责生成脉宽信号,控制开关器件的导通时间;反响控制电路用于检测输出电压,并根据检测结果调整PWM信号以实现稳定的输出电压控制。

pwm电路工作原理

pwm电路工作原理

pwm电路工作原理
PWM(脉宽调制)是一种电子调制技术,通过改变信号的脉
冲宽度来调节输出信号的平均功率。

PWM电路通过控制信号
周期中高电平和低电平的时间比例来实现电压或电流的精确调节。

PWM电路的主要工作原理是通过快速地在高电平和低电平之
间进行切换来模拟出所需的输出信号。

信号周期中,高电平时间被称为占空比,表示信号高电平时间与一个完整周期的比例。

占空比越高,平均功率输出越大;占空比越低,平均功率输出越小。

PWM电路的核心元件是比较器和计时器。

计时器产生一个固
定周期的方波信号,与输入信号进行比较。

如果输入信号的幅值低于比较器输出的方波信号,则输出为低电平;如果输入信号的幅值高于比较器输出的方波信号,则输出为高电平。

通过调整比较器的阈值电压,可以控制输出信号的占空比。

PWM电路的输出信号能够精确地模拟出所需的电压或电流。

由于开关频率很高,输出信号中的高频成分可以通过滤波器去除,从而得到平滑的输出电压或电流。

因此,PWM电路广泛
应用于调节电机速度、灯光亮度调节、电源管理等领域。

总结起来,PWM电路的工作原理是通过调整信号周期中高电
平和低电平的时间比例来实现精确调节输出信号的平均功率。

这种调制技术在电机控制、电源管理等领域具有重要的应用。

pwm逆变电路的控制方法

pwm逆变电路的控制方法

pwm逆变电路的控制方法
PWM(脉宽调制)逆变电路是将直流电转换为交流电的一种常用电路,其控制方法主要分为以下几种:
1. 三相全桥PWM逆变控制方法:该方法采用三相全桥电路进行控制,通过改变脉冲的宽度和频率来控制输出电压的大小和波形,从而实现对直流电的转换。

2. 三相半桥PWM逆变控制方法:该方法利用三相半桥电路进行控制,具有体积小、效率高等优点,但需要较高的开关功率器件,应用范围较窄。

3. 单相PWM逆变控制方法:该方法适用于小功率电源转换,其控制方法与三相全桥PWM逆变控制方法类似,但只需使用单相电路即可。

控制方法一般采用微处理器等芯片进行控制,通过控制芯片输出PWM信号的占空比和频率来控制输出电压。

在具体控制过程中,需要注意电路参数的选择和设置,以及保护措施的实施,确保电路稳定、安全地工作。

总之,PWM逆变电路的控制方法多种多样,具体选择何种方法取决于具体的应用场景和要求,需要根据实际情况进行选择和优化。

脉冲宽度调制(PWM)技术

脉冲宽度调制(PWM)技术

脉冲宽度调制(PWM)技术在电力电子变流器控制系统中,对于控制电路的要求往往是除能够控制负载的加电与断电外,还应该能够控制加载到负载上的电压高低及功率大小。

在大功率电力电子电路中,控制加载至负载上电压及功率的实用方法就是脉冲宽度调制(pulse width modulation, PWM)。

1. 面积等效原理在控制理论中,有一个重要的原理,即冲量等效原理:大小、波形不相同的窄脉冲变量(冲量)作用在具有惯性的环节上时,只要这些变量对时间的积分相等,其作用的效果将基本相同。

这里所说的效果基本相同是指惯性环节的输出响应波形基本相同。

例如,下图1示出的三个窄脉冲电压波形分别为矩形波、三角波和正弦波,但这二个窄脉冲电压对时间的积分相等,或者说它们的面积相等。

当这三个窄脉冲分别作用在只有惯性的同一环节上时,其输出响应基本相同。

因此,冲量等效原理也可以称为面积等效原理。

从数学角度进行分析,对上图1所示的三个窄脉冲电压波形进行傅里叶变换,则其低频段的特性非常相近,仅在高频段有所不同,而高频段对于具有惯性负载的电路影响非常小。

由此进一步证明了面积等效原理的正确性。

2. 脉冲宽度调制技术依据面积等效原理,在电路中可以利用低端电源开关或高端电源开关,以一定频率的导通和截止连续切换,使电源电压U i以一系列等幅脉冲(或称为矩形波)的形式加载到负载上,加载在负载上的电源电压Uo波形如图2所示。

图2所示的矩形波的电压平均值:此式表明在一个脉冲周期内,电压的平均值与脉冲的占空比是成正比的,于是,可以通过改变脉冲的占空比来调整加载到负载上的电压大小。

当占空比小时,加载到负载上的平均电压就低,即加载到负载上的功率小;而占空比大时,加载到负载上的平均电压就高,加载到负载上的功率大。

这种通过等幅脉冲调节负载平均电压及功率的方法称为脉冲宽度调制,也称为斩波控制。

采用脉冲宽度调制方式为负载供电,由于供电电压是脉动的,势必会产生出各种谐波。

SG3525A脉宽调制器控制电路

SG3525A脉宽调制器控制电路

SG352‎5A 脉宽调‎制器控制电‎路一.简介SG352‎5A 系列脉‎宽调制器控‎制电路可以‎改进为各种‎类型的开关‎电源的控制‎性能和使用‎较少的外部‎零件。

在芯片上的‎5.1V 基准电‎压调定在±1%,误差放大器‎有一个输入‎共模电压范‎围。

它包括基准‎电压,这样就不需‎要外接的分‎压电阻器了‎。

一个到振荡‎器的同步输‎入可以使多‎个单元成为‎从电路或一‎个单元和外‎部系统时钟‎同步。

在CT 和放‎电脚之间用‎单个电阻器‎连接即可对‎死区时间进‎行大范围的‎编程。

在这些器件‎内部还有软‎起动电路,它只需要一‎个外部的定‎时电容器。

一只断路脚‎同时控制软‎起动电路和‎输出级。

只要用脉冲‎关断,通过PWM ‎(脉宽调制)锁存器瞬时‎切断和具有‎较长关断命‎令的软起动‎再循环。

当VCC 低‎于标称值时‎欠电压锁定‎禁止输出和‎改变软起动‎电容器。

输出级是推‎挽式的可以‎提供超过2‎00mA 的‎源和漏电流‎。

S G352‎5A 系列的‎N O R (或非)逻辑在断开‎状态时输出‎为低。

²工作范围为‎8.0V 到35‎V ²5.1V ±1.0%调定的基准‎电压 ²100Hz ‎到400K ‎H z 振荡器‎频率 ²分立的振荡‎器同步脚二.SG352‎5A 内部结‎构和工作特‎性(1)基准电压调‎整器基准电压调‎整器是输出‎为5.1V ,50mA ,有短路电流‎保护的电压‎调整器。

它供电给所‎有内部电路‎,同时又可作‎为外部基准‎参考电压。

若输入电压‎低于6V 时‎,可把15、16脚短接‎,这时5V 电‎压调整器不‎起作用。

(2)振荡器3525A ‎的振荡器,除C T 、R T 端外,增加了放电‎7、同步端3。

RT 阻值决‎定了内部恒‎流值对CT ‎充电,CT 的放电‎则由5、7端之间外‎接的电阻值‎R D 决定。

把充电和放‎电回路分开‎,有利于通过‎R D 来调节‎死区的时间‎,因此是重大‎改进。

脉宽调制(PWM)控制电路

脉宽调制(PWM)控制电路
直流电源,即将能量回馈给电源。
PWM功率转换电路 简单不可逆PWM控制电路
+
ED
VD1
M
ua, ia
E
ua
- ia
+
C
E Ua
ub
V
ED
VD2
ia
PWM功率转换电路 制动不可逆PWM控制电路
+E -
C
V1
ub1
1
4
VD1
ub1
ub2
ub1=-ub2
V1
VD2
V1
O
τ
T
t
A
M
B
ED
ia
V2
ia,u
7
9 15 CP
Uc
&
PWM功率转换电路 简单不可逆PWM控制电路
分析可逆和不可逆PWM系统时首先作如下假定: (1)大功率晶体管时无惯性器件,即忽略其开关过
程所需的时间。 (2) 脉宽调制的开关周期T远小于电动机的时间常
数,即忽略PWM控制的传递延迟对系统响应特性的 影响。在一个开关周期中,电动机转速变化很小, 可把反电动势ED看作常数处理。 (3)电枢回路用电阻R,电感L和反电动势ED等效 表示。忽略电源内阻,认为在不同工作状态下电源 电压E为常数。 (4)当电动机的平均电磁转矩TM=KTIa和负载转 矩TL相平衡时,系统工作在准稳定工作状态,这时 电枢电流Ia呈现周期性脉动变化。
PWM功率转换电路 简单不可逆PWM控制电路
几个概念:
可逆和不可逆:可逆就是电机即可正转也可反转;不可 逆就是电机只能一个方向转动,体现在电路上就是直 流电源与电机连接固定。
反电动势:是电机转动产生的,与转速有关。 自感电动势:流过电枢电感电流变化产生的,其值为 L dia

几种PWM控制方法

几种PWM控制方法

几种PWM控制方法PWM(脉宽调制)是一种广泛应用于电子设备中的控制方法,通过控制信号的脉冲宽度来改变电路或设备的输出功率。

以下是几种常见的PWM 控制方法:1.定频PWM控制定频PWM控制是一种简单而常见的PWM控制方法,通过将固定频率的脉冲信号与一个可变的占空比相乘来实现控制。

脉冲的高电平时间代表设备处于工作状态的时间比例,而低电平时间代表设备处于停止状态的时间比例。

定频PWM控制可通过调整脉冲的占空比来改变输出功率,但频率固定不变。

2.双边PWM控制双边PWM控制是一种可调节频率和占空比的PWM控制方法。

与定频PWM不同的是,双边PWM控制可以根据需求调整脉冲的频率和占空比。

通过改变脉冲的频率和占空比,可以获得较高的精度和更灵活的控制效果。

3.单脉冲宽度调制(SPWM)单脉冲宽度调制是一种通过调整脉冲宽度的PWM控制方法。

与常规PWM不同的是,SPWM控制中只有一个脉冲被发送,其宽度和位置可以根据需求进行调整。

SPWM控制常用于逆变器和交流驱动器等高精度要求的应用,可以实现比其他PWM控制方法更精确的波形控制。

4.多级PWM控制多级PWM控制是一种在多个层次上进行PWM调制的控制方法。

通过将一系列的PWM信号级联起来,每个PWM信号的频率和占空比不同,可以实现更高精度和更复杂的波形控制。

多级PWM控制常用于高性能电机驱动器、中央处理器(CPU)和功率放大器等需要高精度信号处理的应用。

5.空间矢量调制(SVPWM)空间矢量调制是一种通过调整电压矢量的方向和大小来实现PWM控制的方法。

SVPWM通过控制电压矢量之间的切换来生成输出波形,可以实现较高的电压和电流控制精度。

空间矢量调制常用于三相逆变器、电子制动器和无刷直流电机等高功率应用中,可以实现高质量的输出波形。

6.滑模PWM控制滑模PWM控制是一种通过添加滑模调节器来实现PWM控制的方法。

滑模调节器可以通过反馈控制来实现系统的快速响应和鲁棒性,从而实现更好的控制效果。

PWM脉宽调制变频电路

PWM脉宽调制变频电路

PWM脉宽调制变频电路
在图4-2b、c两种电路结构中,因采用不可控整流 器,功率因数高。而在图4-2a电路中,由于采用可控 整流,输出电压有换相电压降产生,谐波的无功功率 使得输入端功率因数降低。在图4-2a、b两种电路结构 中,独立的调压调频环节使之容易分开调试,但系统 的动态反应慢。图4-2c所示的电路结构则具有动态响 应快,功率因数高的特点。
PWM脉宽调制变频电路
变频器的分类与交—直—交变频器 的结构框图。图4-1a所示的交—交变频器在结构上没有 明显的中间滤波环节,来自电网的交流电被直接变换为 电压、频率均可调的交流电,所以称为直接变频器。而 图4-1b所示的交—直—交变频器有明显的中间滤波环节, 其工作时首先把来自电网的交流电变换为直流电,经过 中间滤波环节之后,再通过逆变器变换为电压、频率均 可调的交流电,故又称为间接变频器。
图4-10 分段同步调制
PWM脉宽调制变频电路
4.1.2 SPWM波形的开关点算法
在SPWM系统中,通常是利用三角载波与正弦参 考波进行比较以确定逆变器功率器件的开关时刻, 从而控制逆变器输出可调正弦波形。这一功能可由 模拟电子电路、数字电子电路、专用的大规模集成 电路等装置来实现,也可由计算机编程实现。SPWM 系统开关点的算法,主要分为两类:一是采样法, 二是最佳法。
形成不可调的直流电压Ud。而逆变环节则以六只功率开关
器件和辅助元件构成,这些开关器件可以选用功率晶体管 GTR,功率场效应晶体管MOSFET,绝缘门极晶体管IGBT等。 控制逆变器中的功率开关器件按一定规律导通或断开,逆 变器的输出侧即可获得一系列恒幅调宽的输出交流电压, 该电压为可调频、可调压的交流电——VVVF。
PWM脉宽调制变频电路
4.1.1 PWM脉宽调制原理
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脉宽调制控制电路学生姓名:胡真 学号:20085042054工业现场控制当中,经常要用到一些可变的直流电压,而一般的直流电源其值是固定不变的,为了得到可变的直流电压,我们一般采用脉宽调制控制电路,也就是我们通常所说的PWM 控制电路。

该电路是利用半导体功率晶体管或晶闸管等开关器件的导通和关断,把直流电压变成电压脉冲列,控制电压脉冲的宽度或周期达到变压目的,或者控制电压脉冲宽度和脉冲列的周期以达到变压变频的目的的一种变换电路,多用在开关稳压电源、不间断电源(UPS)以及交直流电机调速等控制电路中。

1. 脉宽调制控制电路的工作原理图1 PWM 控制电路原理基本的脉宽调制控制电路包括电压-脉宽变换器和开关式功率放大器两部分,如图1所示。

运算放大器N 工作在开环状态,实现把连续电压信号变成脉冲电压信号。

二极管VD 在V1关断时为感性负载RL 提供释放电感储能形成续流回路。

N 的反相端输入三个信号:一个是锯齿波或三角波调制信号up ,其频率是主电路所需的开关调制频率,一般为1~4kHz ;另一个是控制电压uk ,其极性与大U u 0 u cD小随时可变; 再一个是负偏置电压u0,其作用是在Uc =0时通过Rp 的调节使比较器的输出电压Ub 为宽度相等的正负方波。

当Uc>0时,锯齿波过零的时间提前,结果在输出端得到正半波比负半波窄的调制方波。

当Uc<0时,锯齿波过零的时间后移,结果在输出端得到正半波比负半波宽的调制方波。

图2 PWM 控制负载的波形图PWM 信号加到主控电路的开关管V 的基极时,负载RL 两端电压uL 的波形如图2所示。

显然,通过PWM 控制改变开关管在一个开关周期T 内的导通时间τ的长短,就可实现对RL 两端平均电压UL 大小的控制。

2. 典型脉宽调制电路2.1. 对脉宽调制器的基本要求(1)死区要小,调宽脉冲的前后沿的斜率要大,也就是比较器的灵敏度要足够高。

(2)在设计实际电路时,应使其简单、可靠,且不受外界干扰。

(3)考虑与功率转换电路的耦合问题。

tt2T 2T T TT +τT +τ ττ OO uu U U E E2.2.锯齿波脉宽调制器图3锯齿波脉冲宽度调制器图3所示的锯齿波脉宽调制器是由锯齿波发生器和电压比较器组成。

锯齿波发生器采用定时器NE555接成无稳态多谐振荡器。

电源电压+Ec通过电阻R1、R2和R3对电容器C2进行充电,当C2的端电压达到一定值时,定时器NE555内部的晶体管导通,C2上的电压经R3迅速放电,因而在NE555的引脚7输出锯齿波。

要保证输出近似为线性斜波,则Uc=kt=Q/C,电荷量为电流对时间的积分,则i 为常数,进而R2上的电压为常数。

为提高锯齿波的线性度和电路的温度稳定性,让NE555的引脚7经过电阻R4接射极输出器V1,并通过C3正反馈到R2的上端,使C2在充电期间,R2上的压降接近为常数,使输出近似为线性斜波。

电压比较器是由正反馈运算放大器N构成的。

采用正反馈是为了避免干扰,提高输出脉冲前后沿的陡度。

C3为自举电容,R1=R2=5Kohm,R4=1Kohm, R3=200ohm,f=1.44/[(R1+R2+R3)C2]。

射极输出器的特点:(1)电压放大倍数小于1,约等于1;(2)输入电阻高;(3)输出电阻低;(4)输出与输入同相。

射极输出器的应用则主要利用它具有输入电阻高和输出电阻低的特点。

(1)因输入电阻高,它常被用在多级放大电路的第一级,可以提高输入电阻,减轻信号源负担。

(2)因输出电阻低,它常被用在多级放大电路的末级,可以降低输出电阻,提高带负载能力。

(3)利用 ri 大、 ro 小以及 Au =1 的特点,也可将射极输出器放在放大电路的两级之间,起到阻抗匹配作用,这一级射极输出器称为缓冲级或中间隔离级。

2.3. 三角波脉宽调制器图4 三角波脉宽调制器电路脉宽调制器也常用三角波发生器代替锯齿波脉冲源,如图4所示。

后级电路为单极性脉冲宽度比较电路。

运算放大器N1组成基型迟滞比较器,N2组成反相积分器,它们共同组成正反馈回路,形成自激振荡,由N1输出方波,N2输出三角波。

基型迟滞比较器N1具有上行迟滞特性,它的基准电压为0V ,高、低输出电位由稳压管VS1、VS2的稳定电压决定。

当VS1、VS2的稳定电压值o1o2相等时,迟滞比较器对应的输入和输出参数都是大小相等、方向相反的。

N1输出的方波经电位器RP 分压后加到积分器N2的输入端,经过积分输出形成对称的三角波。

三角波电压up 与控制信号uk 被加到单极性脉冲宽度比较电路的输入端。

从图中可以看出,V1、V2的发射结和VD1、VD2形成一个死区,只有当uk-up 超过两个结压降Uab (1.2~1.4V)时,比较器才有输出,其输出波形如图5所示。

当uk=0,且三角波的幅值Um ≤Uab 时,u01=u02=0,见图5左;当uk>0时,V1、V3工作,u01、u02输出波形见图5中;当uk<0时,V2、V4工作,u01、u02输出波形见图5右。

该电路输出的脉冲信号是单极性的,因此用于单极(输出一种极性脉冲电压)模式PWM 功率转换电路控制。

图5单极性脉宽调制器输出波形2.4. 数字式脉宽调制器图6是利用PC 机接口控制实现脉宽调制的PWM 电路。

它由8位二进制计数器CD4520、8位数值比较器2×CD4585和并行接口芯片8255A 构成。

在时钟脉冲CP 作用下,计数器的8位输出(引脚3~6、11~14)从“0”开始逐次加“1”,当8位输出全为“1”(对应于十进制255)时,再来CP 脉冲又将从“0”开始。

显然,计数器输出数字斜坡信号,其周期为CP 脉冲周期的256倍,这种周期性数字斜波信号所起的作用与模拟PWM 方式中的锯齿波作用相同。

计数器输出的周期性数字斜坡信号称为B 组数字量。

8位二进制数值比较器由两片4位数值比较器CD4585构成。

数值比较器A 组数据来自8255A 端口A(PA0~PA7),故At tttOOOO u o1 u o1 u o1 u o2u o2 u o2 c -u P u c -u P c -u Pu u组数据是微机输出的数字控制信号,它相当于模拟PWM方式的控制电压。

只要计数器的输出值小于8255A端口A输出的数值,则第二级CD4585(图中上片)的“A>B”输出端保持高电平。

当比较器的两个输入值相等时,“A>B”端变为零,并且直到计数器溢出之前保持为低电平。

溢出后,“A>B”端恢复为高电平,并重复执行该过程。

图6计数比较式PWM电路3.PWM功率转换电路脉宽调制控制电路广泛应用于脉宽调速系统中,其调制控制方法很多。

下面以单相式电动机调速为例介绍几种控制变换电路。

PWM控制电路有可逆和不可逆之分。

可逆是指电动机可以正反两个方向旋转;不可逆是指电动机只能单向旋转。

对于可逆系统,分为单极式和双极式驱动两种。

即在一个PWM周期内,作用在电枢两端的脉冲电压是单一极性的;双极式驱动则是在一个PWM周期内,作用在电枢两端的脉冲电压是正负交替的。

3.1.简单的不可逆PWM控制电路图7 简单不可逆PWM 控制电路图7左所示为一个简单的不可逆PWM 控制变换电路原理图。

电源电压E 一般由交流电网经不控整流电路供电,也可以用蓄电池供电,VD1在V1关断时为电枢回路提供释放电感储能形成续流回路,C1的作用是消除电源在直流供电线路上的谐波电压对电路的干扰。

图7右为稳态时电枢端电压ua 、电枢平均电压Ua 和电枢电流ia 的波形。

可见,稳态电流ia 是脉动的,其平均值等于负载电流IM=Mfz/Sm 。

其中,Mfz 为包括电动机空载转矩在内的负载转矩,Sm 为电动机额定励磁下的转矩电流比。

电流波动会导致电机输出转矩的波动。

只有提高PWM 频率可以大大减小电流波动,而使转矩的波动减小。

3.2.制动不可逆PWM 控制电路图7 制动不可逆PWM 控制电路a)Bu u bu u tT τ E i a ,i u a , E U E简单不可逆PWM控制电路,由于电流方向不能反向,所以不能产生制动作用,使其性能受到影响。

为了产生制动作用,必须增加一个开关管,为反向电流提供通路。

下面介绍另外一种PWM控制电路——制动不可逆PWM控制电路。

图7左所示为具有制动状态的不可逆PWM控制电路。

它由两个功率晶体管V1、V2和两个二极管VD1、VD2组成。

V1是起调制作用的主控管,V2是辅助管。

来自脉宽调制电路的两个极性相反的脉冲电压ub1、ub2分别作用到V1、V2的基极。

控制电路工作在电动状态时的电压、电流波形如图7右所示。

电动状态:0≤t<τ,ub1为正,V1导通;ub2为负,V2截止,E加到电枢两端,流过其电流ia沿回路1从A点流向B点,电动机工作在电动状态;τ≤t<T,ub1为负,V1截止,切断了电动机的电源回路,单端输电感中的自感电动势使ia沿回路2经二极管VD2续流,电动机仍工作在电动状态。

虽然ub2为正,但VD2的正向压降给V2的集电极与发射极间加了反向电压,使V2不能导通。

只要ia在ub1为负期间不衰减到零,电动机则始终工作在电动状态,V1和VD2交替导通,而V2永远截止,此时电枢平均电压Ua>ED。

若电动机在惯性带动下工作时间较长,电枢电流ia在ub1为负的期间内会衰减到零时,则会出现Ua<ED,ia,即电动机处于发电运行状态的情况。

在τ≤t <T期间, V2在电动机转动反电动势ED和ub2为正的作用下饱和导通,电流ia经V2沿回路3闭合。

这时,外力作功,电流ia的方向由B到A与ED同向,产生能耗制动。

到t = T后, ub2为负, V2截止,这时因自感电动势和反电动势的共同作用,反向电流ia只能经VD1和电源E沿回路4闭合,实现回馈制动。

这种情况下, V2、VD1交替导通。

由于VD1导通时的管压降使V1反向加压,因此V1截止。

进入发电运行状态后,电枢电流变化如图7-9c所示。

反向制动作用使电动机转速下降,直到在ub1为正时反向电流ia衰减到零, V1才开始饱和导通,电动机又进入电动状态工作。

此外,由于某种原因,或者电动机工作在轻载情况下,负载电流很小时,电动和制动状态交替出现,电流ia的变化曲线近似如图7-9d所示,在一个开关周期之内, V1、VD2、V2、VD1轮流导通。

四条电流闭合回路1、2、3、4交替工作。

在τ≤t <T期间,续流电流ia沿回路2很快降到零(t=t1时刻),由于VD2两端被切断, V2便导通,反电动势经V2沿回路3形成反向电流。

在T≤t <t2期间,回馈制动电流沿回路4经VD1续流,到t=t2时电流衰减到零,使V1导通,电枢电流再次改变方向沿回路1流通。

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