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电机纹波电流与PWM控制周期关系

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tpgf|  楼主 | 2024-11-5 08:50 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
1 PWM控制周期的基本概念
PWM是一种通过微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的技术。在PWM中,周期(T)是指一个脉冲信号从开始到结束的时间,它是频率(f)的倒数,即T = 1/f。占空比(D)则是一个周期内高电平时间与整个周期时间的比例,通常以百分比表示。

2 电机纹波电流的定义与影响
纹波电流是指电流中的高次谐波成分,它会导致电流或电压幅值的变化。在电机控制中,纹波电流可能会带来一系列问题,如电机振动、噪音增加、效率降低以及可能的电气元件损坏等。

3 电机纹波电流与PWM控制周期的关系
周期长短的影响:
当PWM控制周期较短时,电机电流的波动(即纹波)会相对较小。这是因为较短的周期意味着更快的电流调节速度,使得电流能够更快地达到稳定状态。
反之,当PWM控制周期较长时,电机电流的波动会增大。这是因为较长的周期导致电流调节速度变慢,电流在达到稳定状态之前会有较大的波动。
占空比的影响:
占空比也是影响电机纹波电流的重要因素。在相同的PWM周期下,不同的占空比会导致不同的平均电流和纹波电流。
一般来说,占空比接近50%时(即高电平和低电平时间相等),电机电流的纹波值可能达到最大。这是因为此时电流在上升和下降过程中都有较大的变化。
电气时间常数与PWM周期的关系:
电机的电气时间常数(τ)是表示电流上升特性的一个值,它决定了电流达到稳定状态所需的时间。电气时间常数与电机的等效电阻(R)和等效电感(L)有关,即τ = L/R。
为了使电机电流的纹波保持在较低水平,通常要求PWM周期(tpwm)远小于电机的电气时间常数(τ)。具体来说,τ/tpwm的比值需要足够大(如10倍以上),以确保电流在PWM周期内能够充分调节并接近稳定状态。

4 结论
综上所述,电机纹波电流与PWM控制周期之间存在密切的关系。较短的PWM控制周期和合适的占空比有助于减小电机电流的纹波,提高电机的运行稳定性和效率。同时,还需要考虑电机的电气时间常数,以确保PWM周期与电气时间常数之间的合理匹配。
在实际应用中,应根据电机的具体特性和控制要求来选择合适的PWM控制周期和占空比,以达到最佳的控制效果。
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                            版权声明:本文为博主原创文章,遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,转载请附上原文出处链接和本声明。

原文链接:https://blog.csdn.net/qq_45583706/article/details/142324773

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