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  脉宽调速系统的主电路采用脉冲宽度调制(PWM)式变换器,脉宽调制式变换器是采用脉冲宽度调制的一种斩波器。直流斩波器节能效果显著,最初应用于直流电力机车,目前在中、小容量的调速系统中已得到广泛的应用。

  与“晶闸管--直流电动机”系统相比,直流脉宽调速系统具有如下特点:

  1)采用绝缘栅双极性晶体管(IGBT)、功率场效应管(P-MOSFET)、门极可关断晶闸管(GTO)、全控电力晶体管等电子器件,主电路简单,所需功率元件少;且主电路工作在开关状态,损耗少、效率高。

  2)开关频率高、电流连续、谐波成分低、电动机损耗小。

  3)系统频带宽,快速性好、动态抗干扰能力强。

  4)系统低速性能好、调速范围宽、稳态精度高。

  直流脉宽调速系统的静、动态特性分析方法和晶闸管相位控制的直流调速系统基本相同,区别仅在于主电路和脉宽调制控制电路。

  与前述晶闸管直流调速系统不同,直流脉宽调速系统的脉宽调制放大器常采用电力晶体管(GTR)、功率场效应管(MOSFET)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)或功率集成芯片等器件替换晶闸管变流器,因而它具有功率元件比晶闸管直流调速系统少、线路简单、系统功率因数好、脉宽调制频率高(达2kHz~3kHz)、系统反应快、电机低速运转平稳、调速范围宽等优点。

  1. PWM直流不可逆调速系统

  图5-51为PWM直流不可逆调速系统原理图,图中ASR为转速调节器,ACR为电流调节器,GT为三角波发生器,GP为脉冲发生器,AOP为过电流保护单元,BC为电流变换器,BV为速度变换器,其技术数据如表所示。

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