绪论

脉宽调制

(PWM)

控制技术，是利用半导体开关器件的导通和关断，把直流电压变

成电压脉冲序列，

并控制电压脉冲的宽度和脉冲序列的周期以达到变压变频目的的一

种控制技术。

PWM

控制技术广泛地应用于开关稳压电源，不间断电源

(UPS)

，以及交

直流电动机传动等领。

本文阐述了

PWM

变频调速系统的基本原理和特点，

并在此基础

上给出了一种基于

Mitel   SA866DE

三相

PWM

波形发生器和绝缘栅双极功率晶体管

(IGBT)

的变频调速设计方案。

直流电动机具有优良的调速特性

,

调速平滑、方便

,

调速范围广

;

过载能力大

,

能承受频繁的冲击负载

,

可实现频繁的无级快速起动、制动

和反转

;

能满足生产过程自动化系统各种不同的特殊运行要求，在许多需要调速或快

速正反向的电力拖动系统领域中得到了广泛的应用。

直流电动机的转速调节主要有三种方法：

调节电枢供电的电压、

减弱励磁磁通和

改变电枢回路电阻。针对三种调速方法，都有各自的特点，也存在一定的缺陷。例如

改变电枢回路电阻调速只能实现有级调速，

减弱磁通虽然能够平滑调速，

但这种方法

的调速范围不大，一般都是配合变压调速使用。所以，在直流调速系统中，都是以变

压调速为主。

其中，

在变压调速系统中，

大体上又可分为可控整流式调速系统和直流

PWM

调速系统两种。直流

PWM

调速系统与可控整流式调速系统相比有下列优点

:

由于

PWM

调速系统的开关频率较高

,

仅靠电枢电感的滤波作用就可获得平稳的直流电流

,

低速特性好，稳速精度高，调速范围宽，可达

1

：

10000

左右

;

同样

,

由于开关频率高

,

快速响应特性好

,

动态抗干扰能力强

,

可以获得很宽的频带

;

开关器件只工作在开关状

态

,

主电路损耗小

,

装置效率高

;

直流电源采用不控整流时，电网功率因数比相控整流

器高。

正因为直流

PWM

调速系统有以上的优点，

并且随着电力电子器件开关性能的不断

提高

,

直流脉宽调制

(

PWM)

技术得到了飞速的发展。

传统的模拟和数字电路

PWM

已被

大规模集成电路所取代

,

这就使得数字调制技术成为可能。

目前

,

在该领域中大部分应

用的是数字脉宽调制器与微处理器集为一体的专用控制芯片

,

如

TI

公司生产的

TMS320C24X

系列芯片。

电动机调速系统采用微机实现数字化控制

,

是电气传动发展的

主要方向之一。采用微机控制后

,

整个调速系统实现全数字化

,

结构简单

,

可靠性高

,

操作维护方便

,

电动机稳态运转时转速精度可达到较高水平

,

静动态各项指标均能较

好地满足工业生产中高性能电气传动的要求。