张国雄版测控电路PPT测控电路9-1

1、测量与控制电路 连续信号控制电路测控电路基本组成：磁极、电 枢、电刷及换向片在A、B两电刷间加直流电压时，电流便从A刷流入，由B刷流出。载流导体在磁场中受到电磁力，而产生电磁转距 附：直流电动机工作原理附：直流电动机工作原理直流电动机控制方式直流电动机控制方式-电枢控制: (恒转矩调速方式)对于它激式直流电动机，当激磁电压恒定，而负载转矩一定时，升高电枢电压，电机的转速随之增高，反之，减小电枢电压，电机的转速就降低当电枢电压极性改变后，电机的旋转方向也随之改变。这种控制方式称为电枢控制式，电枢绕组称为控制绕组-励磁磁场控制: (恒功率调速方式)电动机的转速与磁通（也就是励磁电流）成反比，即当磁

2、通减小时，转速n升高；反之，则n降低与此同时，由于电动机的转矩Te是磁通和电枢电流Ia的乘积（即Te=CTIa），电枢电流不变时，随着磁通的减小，其转速升高，转矩也会相应地减小所以，在这种调速方法中，随着电动机磁通的减小，其转速升高，转矩也会相应地降低。在额定电压和额定电流下，不同转速时，电动机始终可以输出额定功率，因此这种调速方法称为恒功率调速直流电动机静态特性直流电动机静态特性指控制电压恒定时，电机的转速随转矩变 化的关系TmTd1Td2Td30102030Ua1Ua2Ua3直流电动机静态特性直流电动机静态特性指转矩恒定时，电机的转速随控制电压变 化的关系UaTm1=0Tm2Tm30102

3、03Ua1=0Ua2Ua3n控制电路n控制执行机构运动的电路n常用的执行机构驱动器件n(1)电动机；n(2)油(气)缸；n(3)电磁机构(电磁铁、磁致伸缩)；n(4)压电驱动；n(5)热驱动；n(6)其它(化学、生物、核等)。9. 连续信号控制电路9. 连续信号控制电路电机是最采用的执行机构驱动器件电机是最采用的执行机构驱动器件(1)(1)可以驱动各种执行器件，用于各种场合；可以驱动各种执行器件，用于各种场合；(2)(2)行程大；行程大；(3)(3)变速范围大；变速范围大；(4)(4)输出力矩大；输出力矩大；(5)(5)控制灵活方便。控制灵活方便。n伺服电动机的类型伺服电动机的类型(1)(1)

4、直流电机直流电机 需要电刷需要电刷/ /不需要电刷不需要电刷(2)(2)交流电机交流电机 控制相对复杂，目前矢量控制理论和技术已较控制相对复杂，目前矢量控制理论和技术已较 成熟成熟(3)(3)步进电机步进电机 运动不连续、不平稳运动不连续、不平稳9. 连续信号控制电路92022-5-89. 连续信号控制电路连续控制电路主要指直流电动机调速交流电动机调速功率电源控制中的导电角控制电路脉宽调制控制电路变频控制电路等n在数控技术高度发展的今天，为什么还要进行连续信号在数控技术高度发展的今天，为什么还要进行连续信号控制？控制？ 许多驱动机构还需要连续信号控制，以获得平稳运动许多驱动机构还需要连续信号控

5、制，以获得平稳运动9. 连续信号控制电路位置控制位置控制位置指令位置检测n速度调节是控制中的一个重要问题速度调节是控制中的一个重要问题n本章首先研究直流电机的速度调节与控制本章首先研究直流电机的速度调节与控制n然后研究交流电机的驱动、速度调节与控制然后研究交流电机的驱动、速度调节与控制9. 连续信号控制电路9. 连续信号控制电路脉宽调制控制电路导电角控制逆变器变频控制电路n脉宽调制脉宽调制(Pulse Width Modulation)(Pulse Width Modulation)控制电路控制电路n通常称为通常称为PWMPWM控制电路控制电路n利用半导体功率晶体管或晶闸管等开关器件的导通和关

6、利用半导体功率晶体管或晶闸管等开关器件的导通和关断，把直流电压变成一系列幅值相等的电压脉冲断，把直流电压变成一系列幅值相等的电压脉冲n通过控制电压脉冲的宽度以达到变压目的通过控制电压脉冲的宽度以达到变压目的n或者控制电压脉冲宽度和脉冲序列的周期以达到变压变频目的的或者控制电压脉冲宽度和脉冲序列的周期以达到变压变频目的的一种变换电路一种变换电路 9.2 脉宽调制脉宽调制(PWM)控制电路控制电路 n为什么采用脉宽调制为什么采用脉宽调制, ,而不用电压调速而不用电压调速? ?n(1) (1) 脉宽调制可以用于直流和交流电机调速脉宽调制可以用于直流和交流电机调速, ,还可以与调频还可以与调频相结合，

7、通用性强相结合，通用性强; ;n(2) (2) 在电机驱动中功率放大器工作在非线性状态，脉宽调在电机驱动中功率放大器工作在非线性状态，脉宽调制让功率放大器工作在开关状态，可以减小有功功率消耗，制让功率放大器工作在开关状态，可以减小有功功率消耗，获得较高的效率与较好的线性获得较高的效率与较好的线性; ;n(3) (3) 让电机通电时始终处在全功率状态让电机通电时始终处在全功率状态, ,对于电机动态特性对于电机动态特性有利有利9.2 脉宽调制脉宽调制(PWM)控制电路控制电路 脉宽调制控制电路包括电脉宽调制控制电路包括电压压- -脉宽变换器和开关式脉宽变换器和开关式功率放大器两部分功率放大器两部分

8、运算放大器运算放大器N N工作在开环或工作在开环或正反馈状态，实现把连正反馈状态，实现把连续电压信号变成脉冲电续电压信号变成脉冲电压信号压信号二极管二极管VDVD在在V V关断时为感性关断时为感性负载负载R RL L提供释放电感储提供释放电感储能、形成续流回路能、形成续流回路9.2 脉宽调制脉宽调制(PWM)控制电路控制电路 9.2.1 脉宽调制控制电路的工作原理脉宽调制控制电路的工作原理 电压-脉宽功率放大+ + +N- -R2R3RPR1RLuPu0ucubECuLVN的反相端输入三个信号 -锯齿波或三角波调制信号up -控制电压uc -负偏置电压u0，其作用是在uc=0时通过RP的调节使

9、比较器的输出电压ub为宽度相等的正负方波 9.2 脉宽调制脉宽调制(PWM)控制电路控制电路 9.2.1 脉宽调制控制电路的工作原理脉宽调制控制电路的工作原理 电压-脉宽功率放大+ + +N- -R2R3RPR1RLuPu0ucubECuLVuc0: 锯齿波过零提前，负半波比正半波比宽uc0tOuPubuP+uc+u0c)uc0 c)uc1314PWM输出输出D7D0D0A0A0A1A1PA6PA5PA4PA3PA2PA1PA0PC7ABEcEcEc计数器计数器比较器比较器数据输入接口数据输入接口AB输出高电平输出高电平频率变换频率变换(三)数字式脉宽调制器 CD4520/CC4520为二进制

10、加计数器，由两个相同的内同步4级计数器构成CD4585为数值比较器n功用功用n(1)电机驱动电机驱动n(2)调速调速9.2.3 PWM功率转换电路功率转换电路 9.2 脉宽调制脉宽调制(PWM)控制电路控制电路 9.2 脉宽调制脉宽调制(PWM)控制电路控制电路 9.2.3 PWM功率转换电路功率转换电路 几个概念：几个概念：可逆和不可逆可逆和不可逆可逆就是电机即可正转也可反转；不可逆就是电机只能一个方可逆就是电机即可正转也可反转；不可逆就是电机只能一个方向转动向转动反电动势反电动势是电机转动产生的，与转速有关是电机转动产生的，与转速有关自感电动势自感电动势流过电枢电流变化产生的感应电势流过电

11、枢电流变化产生的感应电势电动电动电机转动方向与流过电枢的电流方向相同电机转动方向与流过电枢的电流方向相同制动制动电机转动方向与流过电枢的电流方向相反电机转动方向与流过电枢的电流方向相反回馈制动回馈制动流过电枢的电流与电机转动方向相反且流入电源，即将能量回流过电枢的电流与电机转动方向相反且流入电源，即将能量回馈给电源馈给电源 n工作原理工作原理9.2.3 PWM功率转换电路功率转换电路 ( (一一) )简单的不可逆简单的不可逆PWM控制电路控制电路 E加到电动机电枢两端加到电动机电枢两端 b) 电流和电压波形电流和电压波形a) 电路原理图电路原理图tOTVD1M- -ubVD2V+ +iaED+

12、 +ECiaua,EuaUaEDia靠靠VD1续流续流9.2.3 PWM功率转换电路功率转换电路 ( (一一) )简单的不可逆简单的不可逆PWM控制电路控制电路 EETUaDaaddEtiLRiEDaadd0EtiLRitT 0t 占空比；占空比；Ua 平均电压；平均电压；ED 电动机反电势电动机反电势在重载在重载( (负载力矩大、负载力矩大、 ia大大) )情况下，仅是情况下，仅是ia减小，减小，感应电势感应电势 维持维持ia0addiLtn在轻载情况下可能断流在轻载情况下可能断流n不能反转、不能制动不能反转、不能制动(电流不能反向通过电流不能反向通过电枢电枢)9.2.3 PWM功率转换电路

13、功率转换电路 ( (一一) )简单的不可逆简单的不可逆PWM控制电路控制电路 9.2.3 PWM功率转换电路功率转换电路 ( (二二) ) H型型双极式可逆双极式可逆PWM控制电路控制电路 b) 电压电流波形电压电流波形a) 电路原理图电路原理图ub1,ub4411-E2211tttttOOOOOub2,ub3TEiauABia3(重载重载)(轻载轻载)4ub2ub44M2V1V3V4V2VD3VD2VD1VD4ub1ub3EiaAB13 0 t 期间，期间，V1、V4饱和导通，饱和导通，V2、V3截止，截止，E加在电加在电枢枢AB两端，两端，UAB = +E； t仅仅是制动，产生反向力矩，还

14、不是反转仅仅是制动，产生反向力矩，还不是反转9.2.3 PWM功率转换电路功率转换电路 ( (二二) ) H型型双极式可逆双极式可逆PWM控制电路控制电路 9.2.3 PWM功率转换电路功率转换电路 ( (二二) ) H型型双极式可逆双极式可逆PWM控制电路控制电路 b) 电压电流波形电压电流波形a) 电路原理图电路原理图ub1,ub4411-E2211tttttOOOOOub2,ub3TEiauABia3(重载重载)(轻载轻载)4ub2ub44M2V1V3V4V2VD3VD2VD1VD4ub1ub3EiaAB13n在在t T时，时，ub1、ub4变正，但由于电枢反电动势的作用，变正，但由于电

15、枢反电动势的作用，V1、V4不能立即导通，不能立即导通，ia沿回路经沿回路经VD4、VD1续流续流n反向电流反向电流ia降至零后，降至零后，VD4、VD1切断，切断，V1、V4导通。电流导通。电流ia流经流经1、2、3、4四支回路四支回路9.2.3 PWM功率转换电路功率转换电路 ( (二二) ) H型型双极式可逆双极式可逆PWM控制电路控制电路 tEiRtiLED0ddaaaaTtEiRtiLEDaaaaddn双极式可逆双极式可逆PWM控制电路的可逆性由正、控制电路的可逆性由正、负脉冲电压的宽窄而定负脉冲电压的宽窄而定n当正脉冲宽度当正脉冲宽度 T/2时，电枢两端的平均电压时，电枢两端的平均

16、电压为正，电动机正转；为正，电动机正转；n当当 -改变供电频率改变供电频率-改变极对数改变极对数-改变转差率改变转差率调速途径n同步电机n运行中改变极对数会引起失步n只能采用改变频率的方式调速n异步电机n变极调速 不能实现无级调速n改变转差率 耗能型调速n通过调频可以在宽范围内实现无级调速通过调频可以在宽范围内实现无级调速 9.3 变频控制电路11144. 4kfNE E1定子相电动势定子相电动势(V)； N1定子相绕组串联总匝数；定子相绕组串联总匝数； k1基波绕组系数基波绕组系数(VsWb-1)； 每极气隙磁通每极气隙磁通(Wb)忽略定子阻抗压降时，加到定子上的相电压忽略定子阻抗压降时，加

17、到定子上的相电压 111144. 4kfNEU如电源电压如电源电压U1不变，随着电源频率不变，随着电源频率f增加，磁通增加，磁通将减小将减小引起电动机输出转矩的减小引起电动机输出转矩的减小 - 在调频同时需要调压在调频同时需要调压 直流-交流n整流器-逆变器n主流三大类n电流型n电压型nPWM型9.3 变频控制电路 电流型电流型AC-DC-AC变频器变频器 U/f调整器调整器电压电压调节器调节器环形环形计数器计数器压控压控振荡器振荡器电流电流调节器调节器发电路发电路脉冲脉冲变压器变压器逆变器晶逆变器晶闸管门极闸管门极控制电路控制电路整流器晶整流器晶闸管门极闸管门极控制电路控制电路VF指令指令-

18、 -+ +- -+ +移相触移相触CdV4V3VD5C6V1VD3VD1V6V5V2VD4VD6MVD2+ +可控整流器可控整流器 调频逆变器调频逆变器 电流电流检测检测器器电压电压检测检测器器C5C1C3C2C4LIdABCV1V6主晶闸管主晶闸管C1C6换流电容器换流电容器VD1VD6隔离二极管隔离二极管 9.3.2 PAM变频器变频器主要元件nV1V6n主晶闸管nC1C6n换流电容器n进行充放电，使换流在同极性的相邻两个桥臂之间进行nVD1VD6n隔离二极管n随着电容极性的变换，保持电容与负载隔离9.3 变频控制电路 电流型电流型AC-DC-AC变频器变频器 U/f调整器调整器电压电压调

19、节器调节器环形环形计数器计数器压控压控振荡器振荡器电流电流调节器调节器发电路发电路脉冲脉冲变压器变压器逆变器晶逆变器晶闸管门极闸管门极控制电路控制电路整流器晶整流器晶闸管门极闸管门极控制电路控制电路VF指令指令(电压频率指令电压频率指令)- -+ +- -+ +移相触移相触电流电流检测检测器器器器电压电压检测检测获得所需频率信号获得所需频率信号 9.3.2 PAM变频器变频器Ub5Ub4Ub1Ub2Ub6DDQSD1DQQDSD2SD3DQD4SQDQRD5RD6光电耦合驱动电路光电耦合驱动电路STARTLDUb1 11 1Ub311110001111000111111100111001110

20、01119.3 变频控制电路 电流型电流型AC-DC-AC变频器变频器环形环形计数器计数器 逆变器晶闸管逆变器晶闸管门极控制电路门极控制电路 9.3.2 PAM变频器变频器IdCdV4V3VD5C6V1VD3VD1V6V5V2VD4VD6MVD2+ +可控整流器可控整流器 调频逆变器调频逆变器 电流电流检测检测器器电压电压检测检测器器C5C1C3C2C4LABC逆变器晶逆变器晶闸管门极闸管门极控制电路控制电路9.3 变频控制电路 电流型电流型AC-DC-AC变频器变频器 9.3.2 PAM变频器变频器9.3 变频控制电路 电流型电流型AC-DC-AC变频器变频器 U/f调整器调整器电压电压调节

21、器调节器环形环形计数器计数器压控压控振荡器振荡器电流电流调节器调节器发电路发电路脉冲脉冲变压器变压器逆变器晶逆变器晶闸管门极闸管门极控制电路控制电路整流器晶整流器晶闸管门极闸管门极控制电路控制电路VF指令指令- -+ +- -+ +移相触移相触电流电流检测检测器器器器电压电压检测检测根据根据f确定所需确定所需U以满足力矩要求以满足力矩要求通过与实际测量得到通过与实际测量得到的的U比较进行电压调节比较进行电压调节通过与实际测量得到的通过与实际测量得到的电流比较实现过载保护电流比较实现过载保护控制可控整流控制可控整流器的导通角器的导通角 9.3.2 PAM变频器变频器CdV4V3VD5C6V1VD

22、3VD1V6V5V2VD4VD6MVD2+ +可控整流器可控整流器 调频逆变器调频逆变器 电流电流检测检测器器电压电压检测检测器器C5C1C3C2C4LIdABC控制可控整流控制可控整流器的导通角器的导通角9.3 变频控制电路 电流型电流型AC-DC-AC变频器变频器 9.3.2 PAM变频器变频器电路特点：电路特点：大电感量平波电抗器大电感量平波电抗器L L滤波储能元件滤波储能元件保证直流电流保证直流电流I Id d平直不变向平直不变向使整流电路具有恒流源特性使整流电路具有恒流源特性电流型电流型AC-DC-AC变频器变频器n换流过程9.3 变频控制电路 电流型电流型AC-DC-AC变频器变频

23、器初始状态初始状态V1、V2导通导通电枢电流电枢电流ACCdV4V3VD5C6V1VD3VD1V6V5V2VD4VD6MVD2+ +可控整流器可控整流器 调频逆变器调频逆变器 U/f调整器调整器电压电压调节器调节器环形环形计数器计数器压控压控振荡器振荡器电流电流调节器调节器发电路发电路脉冲脉冲变压器变压器逆变器晶逆变器晶闸管门极闸管门极控制电路控制电路整流器晶整流器晶闸管门极闸管门极控制电路控制电路VF指令指令- -+ +- -+ +电流电流检测检测器器电压电压检测检测器器移相触移相触C5C1C3C2C4LIdABC+ + +- - - - -+ + + + +- - -电容充电极性如图电容充

24、电极性如图 (由上一循环建立由上一循环建立) 9.3.2 PAM变频器变频器9.3 变频控制电路 电流型电流型AC-DC-AC变频器变频器V2、V3导通导通B1电位升高使电位升高使V1截止截止C1促使促使换流换流电枢电流电枢电流BCCdV4V3VD5C6V1VD3VD1V6V5V2VD4VD6MVD2+ +可控整流器可控整流器 调频逆变器调频逆变器 U/f调整器调整器电压电压调节器调节器环形环形计数器计数器压控压控振荡器振荡器电流电流调节器调节器发电路发电路脉冲脉冲变压器变压器逆变器晶逆变器晶闸管门极闸管门极控制电路控制电路整流器晶整流器晶闸管门极闸管门极控制电路控制电路VF指令指令- -+

25、+- -+ +电流电流检测检测器器电压电压检测检测器器移相触移相触C5C1C3C2C4LIdABC+ + +- - -B1- - - - -+ + + + + 9.3.2 PAM变频器变频器9.3 变频控制电路 电流型电流型AC-DC-AC变频器变频器V2、V3导通导通电枢电流电枢电流BCC1、C4极性改变极性改变CdV4V3VD5C6V1VD3VD1V6V5V2VD4VD6MVD2+ +可控整流器可控整流器 调频逆变器调频逆变器 U/f调整器调整器电压电压调节器调节器环形环形计数器计数器压控压控振荡器振荡器电流电流调节器调节器发电路发电路脉冲脉冲变压器变压器逆变器晶逆变器晶闸管门极闸管门极控

26、制电路控制电路整流器晶整流器晶闸管门极闸管门极控制电路控制电路VF指令指令- -+ +- -+ +电流电流检测检测器器电压电压检测检测器器移相触移相触C5C1C3C2C4LIdABC- -+ +- -+ +B1+ + - - -+ +- -+ + +- - 9.3.2 PAM变频器变频器9.3 变频控制电路 电流型电流型AC-DC-AC变频器变频器V3、V4导通导通A1电位下降使电位下降使V2截止截止电枢电流电枢电流BACdV4V3VD5C6V1VD3VD1V6V5V2VD4VD6MVD2+ +可控整流器可控整流器 调频逆变器调频逆变器 U/f调整器调整器电压电压调节器调节器环形环形计数器计数

27、器压控压控振荡器振荡器电流电流调节器调节器发电路发电路脉冲脉冲变压器变压器逆变器晶逆变器晶闸管门极闸管门极控制电路控制电路整流器晶整流器晶闸管门极闸管门极控制电路控制电路VF指令指令- -+ +- -+ +电流电流检测检测器器电压电压检测检测器器移相触移相触C5C1C3C2C4LIdABC- -+ +- -+ +B1+ + - - -+ + + +- - -A1 9.3.2 PAM变频器变频器9.3 变频控制电路变频控制电路 电流型电流型AC-DC-AC变频器变频器CdV4V3VD5C6V1VD3VD1V6V5V2VD4VD6MVD2+ +可控整流器可控整流器 调频逆变器调频逆变器 U/f调整

28、器调整器电压电压调节器调节器环形环形计数器计数器压控压控振荡器振荡器电流电流调节器调节器发电路发电路脉冲脉冲变压器变压器逆变器晶逆变器晶闸管门极闸管门极控制电路控制电路整流器晶整流器晶闸管门极闸管门极控制电路控制电路VF指令指令- -+ +- -+ +电流电流检测检测器器电压电压检测检测器器移相触移相触C5C1C3C2C4LIdABCV3、V4导通导通电枢电流电枢电流BAC2、C5极性改变极性改变- -+ +- -+ +B1+ + - - -+ + + +- - -A1 9.3.2 PAM变频器变频器9.3 变频控制电路 电流型电流型AC-DC-AC变频器变频器V4、V5导通导通电枢电流电枢电

29、流CAC1点电位升高使点电位升高使V3截止截止CdV4V3VD5C6V1VD3VD1V6V5V2VD4VD6MVD2+ +可控整流器可控整流器 调频逆变器调频逆变器 U/f调整器调整器电压电压调节器调节器环形环形计数器计数器压控压控振荡器振荡器电流电流调节器调节器发电路发电路脉冲脉冲变压器变压器逆变器晶逆变器晶闸管门极闸管门极控制电路控制电路整流器晶整流器晶闸管门极闸管门极控制电路控制电路VF指令指令- -+ +- -+ +电流电流检测检测器器电压电压检测检测器器移相触移相触C5C1C3C2C4LIdABC- -+ +- -+ +B1+ + - - -+ + + +- - -A1C1 9.3.

30、2 PAM变频器变频器9.3 变频控制电路 电流型电流型AC-DC-AC变频器变频器V4、V5导通导通电枢电流电枢电流CAC3、C6极性改变极性改变CdV4V3VD5C6V1VD3VD1V6V5V2VD4VD6MVD2+ +可控整流器可控整流器 调频逆变器调频逆变器 U/f调整器调整器电压电压调节器调节器环形环形计数器计数器压控压控振荡器振荡器电流电流调节器调节器发电路发电路脉冲脉冲变压器变压器逆变器晶逆变器晶闸管门极闸管门极控制电路控制电路整流器晶整流器晶闸管门极闸管门极控制电路控制电路VF指令指令- -+ +- -+ +电流电流检测检测器器电压电压检测检测器器移相触移相触C5C1C3C2C

31、4LIdABC- -+ +- -+ +B1+ +- -+ +- -+ + +- - -A1C1 9.3.2 PAM变频器变频器9.3 变频控制电路 电流型电流型AC-DC-AC变频器变频器V5、V6导通导通电枢电流电枢电流CBB电位下降使电位下降使V4截止截止CdV4V3VD5C6V1VD3VD1V6V5V2VD4VD6MVD2+ +可控整流器可控整流器 调频逆变器调频逆变器 U/f调整器调整器电压电压调节器调节器环形环形计数器计数器压控压控振荡器振荡器电流电流调节器调节器发电路发电路脉冲脉冲变压器变压器逆变器晶逆变器晶闸管门极闸管门极控制电路控制电路整流器晶整流器晶闸管门极闸管门极控制电路控

32、制电路VF指令指令- -+ +- -+ +电流电流检测检测器器电压电压检测检测器器移相触移相触C5C1C3C2C4LIdABC- -+ +- -+ +B1+ +- -+ +- -+ + +- - -A1C1 9.3.2 PAM变频器变频器9.3 变频控制电路 电流型电流型AC-DC-AC变频器变频器V5、V6导通导通电枢电流电枢电流CBC1、C4极性改变极性改变CdV4V3VD5C6V1VD3VD1V6V5V2VD4VD6MVD2+ +可控整流器可控整流器 调频逆变器调频逆变器 U/f调整器调整器电压电压调节器调节器环形环形计数器计数器压控压控振荡器振荡器电流电流调节器调节器发电路发电路脉冲脉

33、冲变压器变压器逆变器晶逆变器晶闸管门极闸管门极控制电路控制电路整流器晶整流器晶闸管门极闸管门极控制电路控制电路VF指令指令- -+ +- -+ +电流电流检测检测器器电压电压检测检测器器移相触移相触C5C1C3C2C4LIdABC+ + +- - -B1+ +- -+ +- -+ +- - -+ +A1C1 9.3.2 PAM变频器变频器9.3 变频控制电路 电流型电流型AC-DC-AC变频器变频器V1、V6导通导通电枢电流电枢电流ABA电位升高使电位升高使V5截止截止CdV4V3VD5C6V1VD3VD1V6V5V2VD4VD6MVD2+ +可控整流器可控整流器 调频逆变器调频逆变器 U/f

34、调整器调整器电压电压调节器调节器环形环形计数器计数器压控压控振荡器振荡器电流电流调节器调节器发电路发电路脉冲脉冲变压器变压器逆变器晶逆变器晶闸管门极闸管门极控制电路控制电路整流器晶整流器晶闸管门极闸管门极控制电路控制电路VF指令指令- -+ +- -+ +电流电流检测检测器器电压电压检测检测器器移相触移相触C5C1C3C2C4LIdABC+ + +- - -B1+ +- -+ +- -+ +- - -+ +A1C1 9.3.2 PAM变频器变频器9.3 变频控制电路 电流型电流型AC-DC-AC变频器变频器V1、V6导通导通电枢电流电枢电流ABC2、C5极性改变极性改变CdV4V3VD5C6V

35、1VD3VD1V6V5V2VD4VD6MVD2+ +可控整流器可控整流器 调频逆变器调频逆变器 U/f调整器调整器电压电压调节器调节器环形环形计数器计数器压控压控振荡器振荡器电流电流调节器调节器发电路发电路脉冲脉冲变压器变压器逆变器晶逆变器晶闸管门极闸管门极控制电路控制电路整流器晶整流器晶闸管门极闸管门极控制电路控制电路VF指令指令- -+ +- -+ +电流电流检测检测器器电压电压检测检测器器移相触移相触C5C1C3C2C4LIdABC+ +- -+ +- -B1+ +- -+ +- - - -+ + +A1C1 9.3.2 PAM变频器变频器9.3 变频控制电路 电流型电流型AC-DC-A

36、C变频器变频器V1、V2导通导通电枢电流电枢电流ACC电位下降使电位下降使V6截止截止CdV4V3VD5C6V1VD3VD1V6V5V2VD4VD6MVD2+ +可控整流器可控整流器 调频逆变器调频逆变器 U/f调整器调整器电压电压调节器调节器环形环形计数器计数器压控压控振荡器振荡器电流电流调节器调节器发电路发电路脉冲脉冲变压器变压器逆变器晶逆变器晶闸管门极闸管门极控制电路控制电路整流器晶整流器晶闸管门极闸管门极控制电路控制电路VF指令指令- -+ +- -+ +电流电流检测检测器器电压电压检测检测器器移相触移相触C5C1C3C2C4LIdABC+ +- -+ +- -B1+ +- -+ +-

37、 - - -+ + +A1C1 9.3.2 PAM变频器变频器9.3 变频控制电路 电流型电流型AC-DC-AC变频器变频器V1、V2导通导通电枢电流电枢电流ACC3、C6极性改变极性改变回到回到初始状态初始状态CdV4V3VD5C6V1VD3VD1V6V5V2VD4VD6MVD2+ +可控整流器可控整流器 调频逆变器调频逆变器 U/f调整器调整器电压电压调节器调节器环形环形计数器计数器压控压控振荡器振荡器电流电流调节器调节器发电路发电路脉冲脉冲变压器变压器逆变器晶逆变器晶闸管门极闸管门极控制电路控制电路整流器晶整流器晶闸管门极闸管门极控制电路控制电路VF指令指令- -+ +- -+ +电流电

38、流检测检测器器电压电压检测检测器器移相触移相触C5C1C3C2C4LIdABC+ +- -+ +- -B1- -+ +- -+ +- - -+ + +A1C1 9.3.2 PAM变频器变频器n切换步骤切换步骤(1)(1)在在逆变器晶闸管门极控制电路输出的触发脉冲控制逆变器晶闸管门极控制电路输出的触发脉冲控制下使下一个该接通的晶闸管导通；下使下一个该接通的晶闸管导通；(2)(2)靠存储在电容上的电荷使原来靠存储在电容上的电荷使原来接通的阴阳极之间形接通的阴阳极之间形成反向电压而截止；成反向电压而截止；从而电动机中有电流通过的绕组改变，形成旋转磁从而电动机中有电流通过的绕组改变，形成旋转磁场；场；

39、(3)(3)使存储在电容上的电荷极性发生变化，为下一次切使存储在电容上的电荷极性发生变化，为下一次切换做好准备。换做好准备。每一个供电周期切换每一个供电周期切换6 6次。次。9.3 变频控制电路 电流型电流型AC-DC-AC变频器变频器 9.3.2 PAM变频器变频器CdV4V3VD5C6V1VD3VD1V6V5V2VD4VD6MVD2+ +可控整流器可控整流器 调频逆变器调频逆变器 电流电流检测检测器器电压电压检测检测器器C5C1C3C2C4LIdABC控制可控整流控制可控整流器的导通角器的导通角9.3 变频控制电路 电流型电流型AC-DC-AC变频器变频器 9.3.2 PAM变频器变频器

40、U/f调整器调整器电压电压调节器调节器环形环形计数器计数器压控压控振荡器振荡器电流电流调节器调节器发电路发电路脉冲脉冲变压器变压器逆变器晶逆变器晶闸管门极闸管门极控制电路控制电路整流器晶整流器晶闸管门极闸管门极控制电路控制电路VF指令指令- -+ +- -+ +移相触移相触电流电流检测检测器器器器电压电压检测检测根据根据f确定所需确定所需U以满足力矩要求以满足力矩要求通过与实际测量得到通过与实际测量得到的的U比较进行电压调节比较进行电压调节通过与实际测量得到的通过与实际测量得到的电流比较实现过载保护电流比较实现过载保护控制可控整流控制可控整流器的导通角器的导通角9.3 变频控制电路 电流型电流

41、型AC-DC-AC变频器变频器 9.3.2 PAM变频器变频器Cd+ +可控整流器可控整流器 电流电流检测检测器器L9.3 变频控制电路 电流型电流型AC-DC-AC变频器变频器 9.3.2 PAM变频器变频器CBAABCut0在交流供电情况下，在阳极电压过零时晶闸管会自动切断。在交流供电情况下，在阳极电压过零时晶闸管会自动切断。通过控制导电角通过控制导电角，可以改变输出电压。，可以改变输出电压。9.3 变频控制电路 电流型电流型AC-DC-AC变频器变频器其它变频控制电路其它变频控制电路1. 换流元件不同，可以利用电容上压降不变，换流元件不同，可以利用电容上压降不变，可以利用电感断电产生电动

42、势。可以利用电感断电产生电动势。2. 可以采用可以采用PAM方式或方式或PWM方式控制电机励方式控制电机励磁电压。磁电压。3. 有无过电流保护，本例为有电流保护的有无过电流保护，本例为有电流保护的ACDC-AC变频器。变频器。 9.3.2 PAM变频器变频器n为什么经过为什么经过AC-DC-AC可以直接可以直接AC-AC，但是难以实现任意变频，但是难以实现任意变频9.3 变频控制电路 电流型电流型AC-DC-AC变频器变频器可以在任意点采样电压值不变可以在任意点采样电压值不变不同点采样电压值不同不同点采样电压值不同 9.3.2 PAM变频器变频器CdV4V3VD5C6V1VD3VD1V6V5V2VD4VD6MVD2+ +可控整流器可控整流器 调频逆变器调频逆变器 电流电流检测检测器器电压电压检测检测器器C5C1C3C2C4LIdABC9.3 变频控制电路 9.3.2 PAM变频器变频器 电流型电流型AC-DC-AC变频器变频器CdV4V3VD5C6V1VD3VD1V6V5V2VD4VD6MVD2+ +可控整流器可控整流器 调频逆变器调频逆变器 电流电流检测检测器器电压电压检测检测器器C5C1C3C2C4LIdABC控制可控整流器的导通角改变输出电压控制可控整流器的导通角改变输出电压9.3 变频控制电路 9.3.23 PAM变频器变频器 电流型电