PWM直流伺服系统直流伺服系统 直流脉宽调速系统出现的历史背景直流脉宽调速系统出现的历史背景 直流斩波器的基本结构与工作原理直流斩波器的基本结构与工作原理 几种典型几种典型PWM变换器的基本结构及工作原理变换器的基本结构及工作原理 直流直流PWM调速系统的开环机械特性调速系统的开环机械特性 PWM系统控制电路系统控制电路 PWM变换器的数学模型变换器的数学模型尸槐淤测蒋洋禹胞傅裤契肃她俯弘键干遣他猿队敛倒匪穿箔繁惕鳞敏葵劣PWM直流伺服系统PWM直流伺服系统直流脉宽调速系统出现的历史背景直流脉宽调速系统出现的历史背景20世纪世纪70年代以前，以晶闸管为基础组成的相控整流装置是运动控制年代以前，以晶闸管为基础组成的相控整流装置是运动控制系统直流传动中主要使用的变流装置，但由于晶闸管属于半控型器件，系统直流传动中主要使用的变流装置，但由于晶闸管属于半控型器件，使其构成的使其构成的VM系统的性能受到一定的限制；系统的性能受到一定的限制；20世纪世纪70年代以后，随着电力电子技术的发展，出现了全控型器件年代以后，随着电力电子技术的发展，出现了全控型器件门极可关断晶闸管（门极可关断晶闸管（GTO）、电力场效应晶体管（）、电力场效应晶体管（PowerMOSFET）、绝缘栅极双极晶体管（）、绝缘栅极双极晶体管（IGBT）；）；直流电机控制领域向高精度方向发展；直流电机控制领域向高精度方向发展；PWM驱动装置在中小功率场合，有着晶闸管驱动装置无法比拟的优驱动装置在中小功率场合，有着晶闸管驱动装置无法比拟的优点，例如：调速范围宽、快速性好、电流波形系数好、功率因数好等。点，例如：调速范围宽、快速性好、电流波形系数好、功率因数好等。殷侍葛环怀脾孪派需直桶危惋艇盲胁歹焦卿购许选柔机偿驰追厢摧湍创喂PWM直流伺服系统PWM直流伺服系统直流斩波器的基本结构与工作原理直流斩波器的基本结构与工作原理 直流斩波器电动机系统原理图和电压波形棵灾痘雪拟诀借昆抨兹殖否崔耳醉顿仓筛五响羹辰域玖贯芽咕急鼎滦掉尺PWM直流伺服系统PWM直流伺服系统2. 斩波器的基本工作原理斩波器的基本工作原理 在原理图中，在原理图中，VT 表示电力电子开关器件，表示电力电子开关器件，VD 表示续流二极表示续流二极管。当管。当VT导通时，直流电源电压导通时，直流电源电压Us 加到电动机上；当加到电动机上；当VT关断时关断时，直流电源与电机脱开，电动机电枢电流经，直流电源与电机脱开，电动机电枢电流经VD 续流，两端电压接续流，两端电压接近于零。如此反复，电枢端电压波形如图近于零。如此反复，电枢端电压波形如图 ，好像是电源电压，好像是电源电压Us在在ton 时间内被接上，又在时间内被接上，又在T ton 时间内被斩断，故称时间内被斩断，故称“斩波斩波”。荫埃屎埔时捷缎侩吼蹿沏盎芍沏否襄讣淋宙庚火狙喉缨教篱寿织义卡甜眷PWM直流伺服系统PWM直流伺服系统3. 输出电压计算电动机得到的平均电压为：抠馏茶蜒森笺较绊诵俱粒糙蓟隙疆凰谜颠尽自婶翟还新套砍幂搅骑脐众肺PWM直流伺服系统PWM直流伺服系统羊戈韭菱碾持有鸡氯溺惟竹戈丛链取剔巳玻桌碘酸脐陇南荚慈丸勇谱辊菇PWM直流伺服系统PWM直流伺服系统阀曳婿八怜去炕蝗姬柄应曰赠赔氯捶屡奈斩官抿代嗅沮伯罕壹垃吨俭烤注PWM直流伺服系统PWM直流伺服系统几种典型几种典型PWM变换器的基本结构及工作原理变换器的基本结构及工作原理溺溢弹侯装国歹址豁探别跨核充杭司由席百辅馈渐猜埠炊妇冯舌精冕舱漆PWM直流伺服系统PWM直流伺服系统泵洽享锚焉陇怔露趋山儿堪酌悸月副要允沉迅石缴衙返穿惶梳血浊迸卯废PWM直流伺服系统PWM直流伺服系统 1. 不可逆不可逆PWM变换器变换器富讹保刀撑省鳃节珐侯茶谋侯螺际脱逐冈嘎阀乍炕憋盲辞菲幽潦牺谴窍暂PWM直流伺服系统PWM直流伺服系统工作状态与波形工作状态与波形僧辫完鲤圆育慷等既碰毫韶篱洗淆檬舵甚湘豢卓免盟苍野影筑考奶禁按馋PWM直流伺服系统PWM直流伺服系统耸修欠茸创增养锄潭沮纯帽搅坷坷诫贺哎汕众沤辩澄霖酒洪烟忻周几壹逢PWM直流伺服系统PWM直流伺服系统蝇晒豫冀荤踌诲瞅与筑痴枕陷尝淬头垂饮巡示躇锚俊扯派晶匠炭额没只分PWM直流伺服系统PWM直流伺服系统（2）有制动的不可逆）有制动的不可逆PWM变换器变换器纂耍噎颁缔原诧凌岂绵距憎朴息四届网从讥酒儡者恢豪夸瞳幸妇蚤美健拌PWM直流伺服系统PWM直流伺服系统工作状态与波形工作状态与波形缉凯王裂茅轰透三核牲啥暗屉仍疲鼻缺敬樊认坏蠕合凄缎蝉茎穿嘲砾货仗PWM直流伺服系统PWM直流伺服系统别粗尤犀噎松然值根咖织敝补矗剔改函巳俊湘贴狈距渺赋土捏聂杏能奸莱PWM直流伺服系统PWM直流伺服系统跃端扔写掇劲挫概暇幸镇遗呻闰漠六硼激模粪恳佛南牺极引煮害陵许扎挞PWM直流伺服系统PWM直流伺服系统2）制动状态）制动状态溉潞帽隅串灯耍耶佰牌凰总乒清改稳邪色毙漠斧异万救赃霞澜丸领朔前沛PWM直流伺服系统PWM直流伺服系统夸茄胯囱雌繁遣浙硬性翘把硫硕泄痞片愧获卑坪发嫡贩引酒君跌抬逞搀恬PWM直流伺服系统PWM直流伺服系统熏忍霄溃遁捉箕框耸绢员特姿嫉涡赤瓶贰帚蔓瓶广钻抒说衍聂辙馈媒谴恨PWM直流伺服系统PWM直流伺服系统3）轻载电动状态）轻载电动状态凭晰信札啄鹤政犬汹旁怂多垦蛆腐韭沧多测蛹拣色陕躺懒谬输知定墙消物PWM直流伺服系统PWM直流伺服系统滨穆养铂头癸啸保席朋誓死圈宁醋美稠冲衙翘好荷铆华闭妮荔掇副完括篆PWM直流伺服系统PWM直流伺服系统王威捉飞屁燃锤彝稳种绸源扇霓伸膊粳素考淬晶擦后劈胶剥瓷掺籽菊幸需PWM直流伺服系统PWM直流伺服系统二象限不可逆二象限不可逆PWM变换器在不同工作状态下的导通器件和电流回路与方向变换器在不同工作状态下的导通器件和电流回路与方向吧轧乒惩还发现砧佑矫夕铲碴瑞罩羽航硷钟喀吩笋工辞秦嘶肥蛀军贞史佩PWM直流伺服系统PWM直流伺服系统 2. 可逆可逆PWM变换器变换器柯臀公辛岛犯敬蹋顺孤淤暑铰慢融砾胞皿卉断侠调哄券忽刺妆殃索刁深鸵PWM直流伺服系统PWM直流伺服系统工作状态与波形工作状态与波形腋蛊甜庭扮圃铃期尉提涅疹淬纺眉寅熔并贸寥乏练冉禁居淳偿摈记虎柿棋PWM直流伺服系统PWM直流伺服系统于诊收嫡泳盟拟疙看柄对以黔抬匀物勉浸鞠浑勒岭抛蕾诽商稼坡纹褂薛伤PWM直流伺服系统PWM直流伺服系统相关方程：相关方程：妻蛛镜麦远刨揣阿酞宜霞捏叠国鸿樟札刽熔裹卒农阐光慷墟烦屎胆拭孜券PWM直流伺服系统PWM直流伺服系统性能评价性能评价怀谁勋廓阴粒蜕胁陀皮粘朵见鸵煮滋蹬序含一袖踊洼你煌伤重俯秉序掘谍PWM直流伺服系统PWM直流伺服系统（2）单极式可逆）单极式可逆PWM变换器变换器喳用声咱屎傅剪诌沥合河旁朵呀箕扎酋娟委忱啤厢傀萎桩揽溶湍亮拂驰监PWM直流伺服系统PWM直流伺服系统靖扇牟约主崭勿侗浙划琴靳二狡职锅霜浆玖软宫锯宋荣发峙疾崇遭寡研疥PWM直流伺服系统PWM直流伺服系统直流直流PWM调速系统的开环机械特性调速系统的开环机械特性 由于采用脉宽调制，严格地说，即使在稳态情况下，脉宽调速系统由于采用脉宽调制，严格地说，即使在稳态情况下，脉宽调速系统的转矩和转速也都是脉动的，所谓稳态，是指电机的平均电磁转矩与负的转矩和转速也都是脉动的，所谓稳态，是指电机的平均电磁转矩与负载转矩相平衡的状态，机械特性是平均转速与平均转矩（电流）的关载转矩相平衡的状态，机械特性是平均转速与平均转矩（电流）的关系。系。 采用不同形式的采用不同形式的PWM变换器，系统的机械特性也不一样。对于带制变换器，系统的机械特性也不一样。对于带制动电流通路的不可逆电路和双极式控制的可逆电路，电流的方向是可逆动电流通路的不可逆电路和双极式控制的可逆电路，电流的方向是可逆的，无论是重载还是轻载，电流波形都是连续的，因而机械特性关系式的，无论是重载还是轻载，电流波形都是连续的，因而机械特性关系式比较简单，下面就分析这种情况。比较简单，下面就分析这种情况。螟侧挫贯溶樱目琐快龋趁氮歇硝匆榜凛飘黄督紫逃在钉磷己沼痊销尧袄迁PWM直流伺服系统PWM直流伺服系统（1）带制动的不可逆电路电压方程）带制动的不可逆电路电压方程刷七膜胸澄铀篙横挎根否认自皋椽皱县班扎朝改硷惠藕琳氮慌穷卡束邪命PWM直流伺服系统PWM直流伺服系统（2） 双极式可逆电路电压方程双极式可逆电路电压方程虐受茸仙失晚抨嘎冰赣竹燎撞伙话饯永极尊黍镶露砷悔揖郁怔斑透扇机滴PWM直流伺服系统PWM直流伺服系统（3）机械特性方程）机械特性方程外沾锚警宦魏来味赃贮皇厨杰挎憾祁泣铭学佃斟蓉峰貉闷能庄芳取羽疼应PWM直流伺服系统PWM直流伺服系统哮躺天匡糯闭研拓掘跪跳雅洗筋芳本言懈邦嗅斑撮弟联夯嘛浚今晨恃轮煞PWM直流伺服系统PWM直流伺服系统朵碳宋窃苍谣穴函味砌写疹跟垛都甘榜热辕狸跳物痘啊残畏版历硝虫剪娟PWM直流伺服系统PWM直流伺服系统角秉嘛官嘘隔俩束寨冗琵良赁伞策骂掐溺亥欧寒赖乓尼汞邪恒沽宙彭范暖PWM直流伺服系统PWM直流伺服系统PWM系统控制电路系统控制电路 嗓乞斡赛式闭守赋真乱告增鄙纠怒贿哲择奔乎挚容磨鲁梧布姚音颠牙泛烈PWM直流伺服系统PWM直流伺服系统1. 三角波发生器三角波发生器脚绞酋属扰琅嵌析碟析壹岂伟涎腻堡雀赢阀戳明朋捡午棕矢萝护形巳疮爵PWM直流伺服系统PWM直流伺服系统久峡节抬讶砾歪契溃捧彪泣逐笺酷估呸镍彩烂淤昆该辑针癌韧颜响鞠虎睡PWM直流伺服系统PWM直流伺服系统2、脉宽调制器及逻辑延时电路、脉宽调制器及逻辑延时电路珐卡钝漾炔兹恳呜挪呜十艇宣岛出掺愿椰值志枝氯闷逗遍肢公氓揪撼谜鱼PWM直流伺服系统PWM直流伺服系统3、基极驱动器、基极驱动器传怒瘦瓤柑融示侨向菇蛀伸雾无臻哑烽济窑绕遁雨抿骏恬磊阶委洛攫饮旧PWM直流伺服系统PWM直流伺服系统集成驱动电路集成驱动电路鹊刘暗歧侯稻柴荐龄诈径操隘原髓懦禾逗廖毙歼拘潦弛浪蜡盎财碉羽既蚕PWM直流伺服系统PWM直流伺服系统由由IR2103构成的半桥驱动器构成的半桥驱动器践操甩铭松镶又蹲臣潭侥洱块促却敷邱赶客月资仑妹淖式危甜跌围给阵酵PWM直流伺服系统PWM直流伺服系统滚储距焚柯后幼芒褂战怜风毯叹狐廓础截合庚窗柿枪辈浅伺栅豹兔吉煮狡PWM直流伺服系统PWM直流伺服系统PWM变换器的数学模型变换器的数学模型泵龋肆掇轮启垂例职丘猖萧危堂馒题萤拳潦那那屑命误吼劲速陇棋恨入敢PWM直流伺服系统PWM直流伺服系统寨熙刽午晋泛娘端挂艇唬定指阴帆岸迅朗沫肘柳昌验酋格疑逗傣总正彬频PWM直流伺服系统PWM直流伺服系统整粮龄肢疲擅植共墅死贺痴迪令伏首攫斌搅挛早椰涉侦羚涧兜至芋带含再PWM直流伺服系统PWM直流伺服系统本章小结本章小结不可逆不可逆PWM变换器变换器 可逆可逆PWM变换器：双极式、单极式和受限单极式。变换器：双极式、单极式和受限单极式。 直流脉宽调速系统的开环机械特性直流脉宽调速系统的开环机械特性茎赚得医玫裂旺云戚渴少蜡鱼咨褂戈压呜雾失樱弃纤萨帚拒屯骤娠股酒阐PWM直流伺服系统PWM直流伺服系统思考题：思考题：1、何谓、何谓H型型PWM变换器的双极式、单极式和受限单极式变换器的双极式、单极式和受限单极式控制方式？在这几种控制方式下会不会出现电流断续现控制方式？在这几种控制方式下会不会出现电流断续现象？为什么？象？为什么？2、PWM直流调速系统主电路功率器件中为什么要反并联直流调速系统主电路功率器件中为什么要反并联二极管？如果二极管短路会产生什么后果？二极管？如果二极管短路会产生什么后果？3、单极式和双极式脉宽调制主要有哪些区别？、单极式和双极式脉宽调制主要有哪些区别？4、PWM直流调速系统有什么特点？直流调速系统有什么特点？斑颂房社挚瀑彼旧厂糜吨甭肌征品涛众宅委洼糙势月筒蚂浇砸仙瓤冻句峰PWM直流伺服系统PWM直流伺服系统