PWM直流双闭环调速系统设计分析

"PWM直流双闭环调速系统设计" 在PWM直流双闭环调速系统中，主要涉及了两个关键环节：转速控制环和电流控制环。这种系统的设计目的是实现对直流电机转速的精确和快速调整。转速调节器与电流调节器形成串联结构，转速调节器的输出作为电流调节器的输入，电流调节器的输出再控制PWM装置，以此改变电机的平均输出电压，进而调整电机转速。 PWM（脉宽调制）技术在该系统中扮演着核心角色。它通过调节脉冲宽度来改变恒定直流电源电压的平均值，形成频率固定但宽度可调的脉冲序列，以实现电机转速的平滑变化。在起动过程中，电流通常呈现方波形，而转速则线性增加，这样可以在限制最大电流（即最大转矩）的前提下，实现最快的启动响应。 H桥双极式逆变器是PWM调速系统中的一个重要组件。其电路结构允许电动机两端电压的极性随着开关器件驱动电压的极性改变而改变。逆变器的四个驱动电压波形在每个开关周期内交替，确保电流的连续流动，使得电动机能够在正反转之间平滑切换。电动机的转向由正脉冲的宽度决定：正脉冲宽则电动机正转，窄则反转，若正负脉冲相等，则电机停止，此时电动机接收到的是正负脉宽相等的交变电压，电流也相应呈现交变，平均值为零，不会产生平均转矩。 双极式控制的桥式可逆PWM变换器的优势在于： 1) 无论电流如何变化，都能保持连续，避免了电流断续导致的冲击和不稳定； 2) 允许电动机在正转、反转、制动和自由滑行（四象限）状态下运行，提高了系统的灵活性； 3) 当电动机停止时，微小的高频振荡电流可以消除静摩擦死区，提高系统的响应性能。 PWM直流双闭环调速系统通过精细的电流和转速控制，实现了直流电机的高效、稳定和精确调速，尤其适用于需要高动态响应和精度的场合。同时，通过双极式逆变器的设计，克服了电流断续和静摩擦问题，提升了系统的整体性能。