直流电机调速方案及优缺点.docx

直流电机调速方案及优缺点1、电枢回路串联电阻调速 可在电源电压不变的情况下，改变电枢回路中的电阻，达到调速的目的调速的机械特性如下图 所示当电枢回路中串联的电阻越大，直线的倾斜率越小电枢回路串联电阻调速优缺点1、由于电阻智能分段调节，因此调速的平滑性比较差2、 低速时，调速电阻上有较大电流，损耗大，电机效率低3、 轻载时调速范围比较小4、 串入电阻阻值越大，机械特性越软，稳定越差2、降低电源电压调速降低电源电压调速的优点1、 电压便于平滑性调节，调速平滑性好，可实现无级调速2、 调速前后机械斜率不变，机械特性硬度高，稳定性好，调速范围广3、调速是损耗小，调速经济性好4、改变励磁磁通道调速根据机械特性方程可以知道，当 u 为恒定时，调节励磁磁通，也可以实现电动机转速的目的 额定运行的电动机，其磁通已基本饱和，因此改变磁通只能从额定值往下掉改变励磁磁通道调速的优点1、 调节平滑，可实现无级调速2、励磁电流小，能量损耗小，调节前后电动机的效率不变，经济性好3、 机械特性较硬，转速稳定4、本次我们用的是 pwm 即脉冲宽度调节 它主要是通过改变输出方波的占空比，使得负载上的平均接通时间从 0-100％变化，以达到调整 负载速度的目的。

脉冲宽度调制波通常由一列占空比不同的矩形脉冲构成，其占空比与信号的瞬 时采样值成比例图 2-3a 所示为脉冲宽度调制系统的原理框图和波形图该系统有一个比较器和 一个周期为Ts的锯齿波发生器组成语音信号如果大于锯齿波信号，比较器输出正常数A,否 则输出 0因此，从图2-3 中可以看出，比较器输出一列下降沿调制的脉冲宽度调制波PWM叮护口 nrm声化-调制掠理图 (h J開:芒的波形圏图2-3脉冲宽度调制过程通过图2-3b的分析可以看出，生成的矩形脉冲的宽度取决于脉冲下降沿时刻t k时的语音信号 幅度值因而，采样值之间的时间间隔是非均匀的在系统的输入端插入一个采样保持电路可以 得到均匀的采样信号，但是对于实际中tk-kTsvvTs的情况，均匀采样和非均匀采样差异非常小如果假定采样为均匀采样，第 k个矩形脉冲可以表示为： 耳=阳[1+战忑％可)](° 其中，x{t}是离散化的语音信号；Ts是采样周期；孔 是未调制宽度；m是调制指数然而，如果对矩形脉冲作如下近似：脉冲幅度为A，中心在t = k Ts处，％在相邻脉冲间变化缓厲丄亠[1斗揺盘Q)] +Z一畑慢，则脉冲宽度调制波Xp(t)可以表示为： ■ =(2)麵2 竽[i+林&)]其中，. 。

无需作频谱分析，由式(2)可以看出脉冲宽度信号由语音信号x(t)加上一个直流成分以及相位调制波构成当% 时，相位调制部分引起的信号交迭可以忽略，因此，脉冲宽度调制波可以直接通过低通滤波器进行解调。