PWM电动机系统动态性能与制动机制详解

本文档主要探讨的是电力拖动系统的闭环控制特别是直流调速系统的相关内容。首先，章节一介绍了PWM（脉宽调制）-电动机系统相较于晶闸管-电动机系统的优点。PWM系统具有以下特点： 1. 主电路简洁：使用功率器件更少，简化了电路结构。 2. 高开关频率：电流更加连续，谐波减少，电机损耗和发热较低。 3. 优良的低速性能：稳速精度高，调速范围广泛，可达1:10000的比例。 4. 动态响应快速：与快速响应电机结合，系统频带宽，抗扰动能力强。 5. 高效能：开关器件损耗小，效率相对较高。 6. 高功率因数：与不控整流电源配合时，电网的功率因数优于相控整流器。 接着，文档详细解释了有制动通路的不可逆PWM变换器在制动过程中的工作原理，包括VT1和VT2晶体管的工作状态切换，以及能耗制动和回馈制动的实现。 调速范围和静差率是衡量直流调速系统性能的重要指标。调速范围是指电动机所能提供的最高转速和最低转速的比值，静差率则表示电机在给定负载下转速与理想速度之间的偏差。调速范围与静差率的关系是，当系统接近其极限转速时，静差率会增大；反之，在较低的调速范围内，为了满足相同的静差率要求，电动机的转速调整空间更大，因此实现目标转速更为容易。 文章最后强调，离开调速范围的限制，如果能在更低的转速范围内工作，系统就能更好地满足静差率的要求，因为此时有更多的控制手段来调整电机的性能。这表明在设计和应用直流调速系统时，需要充分考虑系统的实际工作条件和性能需求。