直流有刷电机在PWM小于700Hz时为什么不能调速？

只看该作者 · 2011-11-24 10:46

直流有刷电机在PWM小于700Hz时为什么不能调速？蓝色的波形是PWM经过光耦后的波形，频率200Hz，黄色的波形是电机两端的波形。电机用的是24伏直流有刷电机，转速1100RPM，运行时电流0.7A-1.3A。测试PWM小于700Hz时，PWM的波形还没有到上升沿的时候，电机两端的波形已经下降了，出现了一段弧线，所以波形的高电平时间不随占空比改变，而频率大于700Hz时，没有那段弧线，随占空比改变。我的问题是怎么消除那段弧线，使PWM700Hz以下也可以改变占空比。

1万 · 2011-11-25 22:42

有无续流二极管

1万 · 2011-11-26 09:36

本帖最后由 airwill 于 2011-11-26 09:45 编辑

首先, 这个波形是正常的.
其次, 看得出续流二极管也是有的. 否则就没有电压波形高电平那段平整波形.
下面详细分析一下这个带弧线的波形以及 PWM 调速中的注意点.
大家知道, 直流电机运转中有两个特性. 一个是电感特性, 一个是有反电动势.
再来看这个波形:
PWM 为高时. 由于功率管导通, 所以电压波形会低电平并接近0, 说明功率管开通正常.
PWM 为低时, 电机中由于刚才的驱动, 存在电流. 所以在功率管关断后,首先表现出电感特性——电流不能突变.于是续流二极管导通, 电压波形被续流二极管钳位在电源电压——这样就出现了平顶的高电平段.
接下来的一段时间, 电感二极管电路里的电流会逐渐减少, 乃至最终到0. 这时候电感特性结束.接下来表现其另外一个反电动势特性, 就体现在弧线部分. 弧线段的高度也就是电源电压减反电动势的值. 这里要说的, 这漂亮的弧线却不是电机造成的, 而主要是电源的波动引起的.
当然, 频率提高到一定程度, 电感特性里的续流时间超过 PWM 关断时间, 也就不会出现弧线部分了.
在 PWM 控制里, 我们把有弧线这段的控制, 通常叫电流间歇模式(因为在每个 PWM 周期里, 电流都会归0) 而没有弧线段的控制叫电流连续模式. 为何要这么区分, 是因为在电机PWM 调试控制中, 我们通常都采用电流连续模式, 如果出现了间歇模式. 那么它的调速特性(速度和PWM占空比的关系)会发生改变. 但绝不象楼主说的不能调速.