頻帶寬。晶體管的“結電容”小,因而截止頻率高于叫控硅,兩者相差一個數(shù)量級。元件的截止頻率高,允許系統(tǒng)有較高的工作頻率。該系統(tǒng)的開關工作頻串多數(shù)為2kHz,有的也使用5kHz,這遠人于可控硅系統(tǒng),比轉了能跟隨的頻率高得多,避開了機械共振。系統(tǒng)與小慣量電加工中心動機相配時,可以充分發(fā)揮系統(tǒng)的性能,獲得很寬的頻帶。爬個系統(tǒng)的快速響應奸,能給出極快的定位速度和很高的定位精度,適合于啟動頻繁的場合。,電流脈動小。電動機為感性負載,電路的電感值與頻率成正比,因此電流脈動的幅度隨頻率的升高而下降。PWM調(diào)速系統(tǒng)的。鹤黝l率很高,因而可以使電流脈動的幅度人大削弱,電流的波形系數(shù)接近1。波形系數(shù)小(電流的有效峰值與平均值之比),所以電動機內(nèi)部發(fā)熱量小,輸山轉矩平穩(wěn),對低速加工有利。
●電源的功串因數(shù)高。可控硅工作時,由于導通角的影響使交流電源的電流波形發(fā)生畸變,從而降低了電游的功率因數(shù)。另外,電流中的高次諧波還對電網(wǎng)造成干擾,隨著導通角的減小加工中心,這些情況就更嚴重。PWM系統(tǒng)的直流電源為小受控制的整流輸出,相當于可控硅尋通角最大時的工作狀態(tài),船個廠作范圍內(nèi)的功率因數(shù)可達90%。義由于晶體管漏電流小,使功率損耗很小。t動態(tài)硬度好。PWM系統(tǒng)具有更高的動態(tài)硬度,其意思是指伺服系統(tǒng)校正瞬態(tài)負載擾動的能力強。由于PWM系統(tǒng)的頻帶寬,系統(tǒng)的動態(tài)硬度就越高,而且PWM有良好的線性,尤其是接近于零點處的直線性更好。
b.脈寬調(diào)制器
脈寬調(diào)制器的作用足將插補器輸出的速度指令轉換來的直流電壓量變成具有一定脈沖寬宣的脈沖電壓,該脈沖電壓隨直流電托的變化而變化。在PWM調(diào)速系統(tǒng)中,直流電壓量為啪蝴節(jié)器的輸出,經(jīng)過脈寬調(diào)制鼎變?yōu)橹芷诠潭、脈寬町變的脈沖信號。由于脈沖周期不變J脈沖寬度的改變將使脈沖平均電壓改變。加工中心脈沖寬度調(diào)制器的種類很多,但構成都由兩部分組成:一是調(diào)制信號發(fā)牛器,二是比較放人器。調(diào)制信號發(fā)生糕都采用三角波發(fā)生器或鋸齒波發(fā)生罪。
脈寬調(diào)制器的.這是一種用三角波和電壓信號進行調(diào)制而把電壓信號轉換為脈沖寬度的調(diào)制器。這種調(diào)制器由—:角波發(fā)生器(該部分電路沒畫)和比較器組成。加工中心三角波信號uA和速度信號(作為挑臨號)u。一起送入比較器的同向輸入端進行比較,了作波形如圖4-23所示。當u,尸。比較器輸出脈沖的正、負半周相等,輸出平均電壓為零:當u。>o時[見圖4-23(b)],比較2S輸出脈沖的正半周寬度大于負半周寬度,輸出平均電壓大于霉:當U~r<O時[見圖4—23(c)),比較器輸出脈沖的負半周寬度人于匯半周寬度,輸出平均電壓小于零。這樣就完成了速度控制電壓到脈沖寬度之間的變換, 且脈沖寬度正比于代表速度的電樂的高低。
c.開關功率放大鼎
開關功串放人器(或稱脈沖功率放大器)足脈寬調(diào)制速度單元的土回路。根據(jù)輸出電壓的極加工中心性,它分為極性(有口、負兩種電斥)下作方式和單極性(只有負或正—種電壓)工作方式兩類結構。不同的開關工作方式又可組成可逆(電動機兩個方向運轉)開關放大電路和不可逆開關放大電路加工中心。根據(jù)大功串晶體管使用多少和布局,又可分為T型、H理兩種結構。H型雙極性開關功率放大電路,示。它是由4個晶體管和4個續(xù)流二極營組成的橋式回路。直流供電電源+Zd由二相全波整流電塬供給。它的控制方4-24 H型雙極性開關功中放大器。