PWM直流調(diào)速的特性及原理

　　脈寬調(diào)制器UPW采用美國硅通用公司（Silicon General）的第二代產(chǎn)品SG3525，這是一種性能優(yōu)良，功能全、通用性強(qiáng)的單片集成PWM控制器。由于它簡單、可靠及使用方便靈活，大大簡化了脈寬調(diào)制器的設(shè)計(jì)及調(diào)試，故獲得廣泛使用。PWM系統(tǒng)在很多方面具有較大的優(yōu)越性：

　　1）PWM調(diào)速系統(tǒng)主電路線路簡單，需用的功率器件少。

　　2）開關(guān)頻率高，電流容易連續(xù)，諧波少，電機(jī)損耗及發(fā)熱都較小。

　　3）低速性能好，穩(wěn)速精度高，調(diào)速范圍廣，可達(dá)到1：10000左右。

　　4）如果可以與快速響應(yīng)的電動機(jī)配合，則系統(tǒng)頻帶寬，動態(tài)響應(yīng)快，動態(tài)抗擾能力強(qiáng)。

　　5）功率開關(guān)器件工作在開關(guān)狀態(tài)，導(dǎo)通損耗小，當(dāng)開關(guān)頻率適當(dāng)時(shí)，開關(guān)損耗也不大，因而裝置效率較高。

　　6）直流電源采用不可控整流時(shí)，電網(wǎng)功率因數(shù)比相控整流器高。

　　變頻調(diào)速很快為廣大電動機(jī)用戶所接受，成為了一種最受歡迎的調(diào)速方法，在一些中小容量的動態(tài)高性能系統(tǒng)中更是已經(jīng)完全取代了其他調(diào)速方式。由此可見，變頻調(diào)速是非常值得自動化工作者去研究的。在變頻調(diào)速方式中，PWM調(diào)速方式尤為大家所重視。

　　晶體管直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)與晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)相比有以下特點(diǎn)：

　　1、主回路需用的功率器件少，線路簡單。

　　2、開關(guān)頻率高，電流容易連續(xù)，諧波少，電動機(jī)損耗和發(fā)熱都小。

　　3、低速性能好，穩(wěn)速精度高，因面調(diào)速范圍寬。

　　4、系統(tǒng)頻帶寬，快速響應(yīng)性能好，動態(tài)抗擾能力強(qiáng)。

　　5、直流電源采用不控三相整流時(shí)，電網(wǎng)功率因數(shù)高。

　　PWM控制方式的控制單元中速度調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器都采用PI調(diào)節(jié)器。而且速度調(diào)節(jié)器的比例增益和復(fù)位時(shí)間二個(gè)參數(shù)可以單獨(dú)調(diào)節(jié)。該電路具有以下特點(diǎn)：

　　① 自適應(yīng)反饋。速度調(diào)節(jié)器有一個(gè)自適應(yīng)PI反饋，這是為了改善在很低速度時(shí)的動態(tài)性能。

　?、陔娏鳂O限設(shè)定。電路具有電流極限設(shè)定。

　?、厶匦孕Ｕh(huán)節(jié)。這個(gè)環(huán)節(jié)是用來保證在晶體管工作時(shí)，有一個(gè)安全時(shí)間，以使晶體管橋式電路的一個(gè)臂不至短路。

　?、鼙O(jiān)視器。它具有下述功能：a阻止延滯或作瞬時(shí)調(diào)節(jié)；b 極限電流信號的處理；c 檢測和處理交流電源或直流回路的過壓；d 檢測設(shè)定調(diào)節(jié)器在極限情況下是否超過允許的時(shí)間；e 檢查橋式功率晶體管是否過流等。

　　常用的PWM直流調(diào)速系統(tǒng)：脈寬調(diào)速系統(tǒng)的主回路 PWM速度控制的主回路即開關(guān)功率放大器，從總的來分有雙極性工作方式和單極性工作方式兩種。各種不同的開關(guān)工作方式又可組成可逆開關(guān)放大電路和不可逆開關(guān)放大電路。

　　常用的PWM變換器電路有T型單極洗性開關(guān)放大電路；T型雙極性開關(guān)放大電路；H型單極性開關(guān)放大電路；H型雙極性開關(guān)電路。從電路工作過程的分析中可發(fā)現(xiàn)，開關(guān)放大器輸出電壓的頻率比每個(gè)晶體管開關(guān)頻率高一倍，從而彌補(bǔ)了大功率晶體管開關(guān)頻率不能做的很高的缺陷，改善了電樞電流的連續(xù)性，這也是該電路被廣泛采用的原因之一。

　　脈寬調(diào)速系統(tǒng)的控制回路。脈沖分配器電路。不同類型PWM變換器中的大功率晶體管的開關(guān)情況不一樣，脈沖分配器的作用就是把脈寬調(diào)制器輸出的脈沖電壓分配到功率晶體管的基極控制電路中去，使這些晶體管能按照既定的程序要求進(jìn)行開關(guān)。