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速度计算_VPIi*e(i)PI位置传感器PWM功率驱动直流无刷电动机_if电流反馈

图2-10 控制结构框图

2)控制技术 一、电动运行

由上一节无刷直流电机的调速原理可以知道,该电机的转速是通过改变直流电流来实现的,可采用PWM技术即调节PWM波的占空比改变电机的直流电压来改变电流。也就是说,在直流电源恒定供电的情况下,通过调节PWM波的脉宽来改变直流电压Ud,实现对电机转速的控制。

图2-11 单极性PWM控制各触发信号 图2-12 双极性PWM控制各触发信号 PWM技术可分为单极性PWM控制和双极性PWM控制:单极性PWM控制的控制信号如图2-11所示,在每个60度电角度区域内,一个功率开关器件一直处于开通状态,另一个处于PWM状态;双极性PWM控制的控制信号如图2-12所示,在每个60度电角度区域内,

Word 资料

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两个工作的功率管器件或者都开通,或者都关断。比如在0~60度范围内,逆变器的功率开关

V

T

6

V

T

1

当VT6和VT1都开通时,电流流向如图2-13所示,电流的上升率为:

dIdU?2Ed??d dt2(L?M) (2-29)

设PWM波形的工作频率为f,占空比为?,则电流的增加量为:

?Id??dIdU?2Ed????t?d?

dt2(L?M)f (2-30)

VT1VD1VT3VD3VT5VD5ABCVT4VD4VT6VD6VT2VD2

图2-13 PWM控制功率管VT1和VT6都导通时电流流向示意图

如果是双极性PWM控制,则当功率管VT6和VT1都关断后,电流经过续流二极管VD3和VD4续流,如图2-14所示:

VT1VD1VT3VD3VT5VD5ABCVT4VD4VT6VD6VT2VD2

Word 资料

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图2-14 PWM控制功率管VT1和VT6都关断时电流流向示意图

电流的下降率为:

dId?Ud?2Ed?? (2-31) dt2(L?M)则电流的减小量为:

?Id??dId?Ud?2Ed1?????t??? (2-32) dt2(L?M)f在电流不断流的双极性PWM控制下,应该有:

?Id???Id? (2-33)

由式(2-31)、(2-32)与(2-33)可得:

Ed?2(??1)?Ud由式(2-31)、(2-35)可得:

1 (2-34)

2r?2(L?M)?Id?D?Ud?(2??1)Ud?Ud?(1??)?? (2-35)

2(L?M)f(L?M)f当??0.5时,得到双极性PWM控制下电流波动的最大值:

?Idmax?Ud (2-36)

4(L?M)f如果是单极性PWM控制,设功率管VT6处于PWM状态,则当功率管VT1开通而功率管VT6关断时,电流经过VD1和VD3续流,如图2-15所示:

VT1VD1VT3VD3VT5VD5ABCVT4VD4VT6VD6VT2VD2

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