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使用单极 4 象限 PWM来驱动我们电机系统介绍(2)


话是好的;图片很棒,但有时,您只需要亲眼看到它就可以了解发生了什么。最好的方法是在实验室工作台上,卷起衬衫袖子,拿起示波器探头,尽情享受吧!然而,理解这个概念的下一个最佳方法是观看模拟。为此,我创建了一个 VisSim 仿真,显示两个具有相同负载的相同电机,提供相同的 PWM 值。但是,一个电机由单极 2 象限 PWM 驱动,另一个由单极 4 象限 PWM 驱动。您可以在此处访问模拟。如果您的计算机上尚未安装 VisSim,也没有问题。您可以在此处从 Visual Solutions 的网站下载 60 天试用版,或在此处下载文件查看器程序。使用试用版,您可以访问所有功能,如果愿意,您甚至可以更改仿真拓扑以测试其他想法。使用查看器,您可以调整我提供调整的所有内容,但您不能更改模拟本身的结构,也不能保存任何更改。
所以继续吧,打开模拟,玩得开心!将 PWM 占空比调整为较大的值,让电机加速。然后迅速将占空比降低至零。电机 1(使用 2 象限 PWM)将缓慢滑行。但是电机 2(使用我们刚刚介绍的 4 象限 PWM)会快速减速。这是因为电机 2 正在发生再生,如其 H 桥上的红色再生灯所示。模拟的屏幕截图如下所示。使用单极 4 象限 PWM来驱动我们电机系统介绍

 
现在试试这个:在 PWM 仍设置为正值的情况下,将负载转矩更改为负值。几乎立即,电机 2 开始再生,如其功率级上的红灯所示。但是,电机 1 无法再生,您可以看到电机加速失控,因为没有制动。最后,当电机反电动势达到电源电压时,您会看到电机 1 的再生灯也亮起。这是因为电机 1 的反电动势电压超过电源电压,导致负电流流入母线。
回到上图,只要电流在分流电阻器中流动,我们就可以看到电机电流。然而,我们目前讨论的所有 PWM 技术都存在停电期,此时电机电流在 H 桥内循环且不流经分流电阻器。此外,当脉冲宽度非常窄时,采样窗口关闭,从而无法获取电流样本。这将我们限制在每个 PWM 周期只能进行一次电流采样,同时也限制了 PWM 占空比。然而,在我们的下一篇博客中,我们将探索双极 PWM 技术,它允许我们以两倍的速度对电流进行采样在大多数情况下,PWM 频率,并且每个 PWM 周期始终至少有一个窗口,该窗口足够宽以获取当前样本,而不管 PWM 占空比值如何。
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