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直流电机驱动电路的设计

来源:www.djw.net.cn2008.01.10阅读 6339

  驱动电路的性能很大程度上影响整个系统的工作性能。有许多问题需要慎重设计www.cechina.cn,例如,导通延时、泵升保护、过压过流保护、开关频率、附加电感的选择等。

1.开关频率和主回路附加电感的选择

  力矩波动也即电流波动,由系统设计给定的力矩波动指标为ΔI/IN,对有刷直流电动机而言,通常在(5~10)%左右。为了便于分析可认为

  ΔI/IN=ΔI/(Us/Rd)                                  (1)

  式中Rd为电枢回路总电阻。代入前面各种驱动控制方式的ΔI表达式中,消去Us,可求出:

  对于单极性控制

         &nbs

p;     Ld/Rd≥5T~2.5T(可逆或不可逆)                              (2)

  对于双极性控制

               Ld/Rd≥10T~5T                                            (3)

  式中T为功率开关的开关周期。

  对于有刷直流电动机CONTROL ENGINEERING China版权所有,电磁时间常数Ld/Rd一般在10ms至几十毫秒。若采用GTR,开关频率可取2KHz左右,T=0.5ms。若采用IGBTCONTROL ENGINEERING China版权所有,开关频率可取18KHz以上,所以上式均能满足。若采用GTO或可控硅功率器件,由于工作频率只有100Hz左右,此时应考虑在主回路附加电抗器,且

                             Ld="Lf"+La                                    (4)

  对不可逆系统还应进一步检查临界电流www.cechina.cn,IaL=UsT/8Ld≤Ia0应小于电机空载电流,防止空载失控。

  对于低惯量电机、力矩电动机www.cechina.cn,由于电磁时间常数很小(几个毫秒或更小),此时应考虑采用开关频率高的IGBT功率开关器件。

2. 功率驱动电路的选择

直流电机驱动电路的设计如图

             图1 H桥开关电路(Ⅰ)                     &

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