数控机床控制的脉宽调制器的结构
更新日期:2018-03-13  来源:本站整理

    作用   产生脉冲宽度可由控制信号调节的脉冲电压。控制信号为来自电流调节器的电压信号,是由CNC装置插补器输出的速度指令转化而来的。

   组成  主要由调制信号发生器和比较放大器组成。

   调制信号发生器

       调制信号发生器通过自激振荡的原理产生三角波或者锯齿波。作为比较放大器的比较电压uΔ

    比较放大器

    三角波电压uΔ与速度控制指令电压uer比较后送入运算放大器。运算放大器输出电压的频率与基准三角波电压的频率一致,输出电压的脉冲宽度取决于速度控制指令电压uer。可见运算放大器的输出是一个脉宽调制波,经放大后与主回路四个功率开关管的基极相接。

   脉宽调制电路的工作原理

    当控制指令电压uer0时,比较放大器输出ub1ub2ub3ub4的正负半波脉冲宽度相等。前半周期,VT1VT3管饱和导通,VT2VT4管截止;后半周期,VT2VT4管饱和导通,VT1VT3管截止。显然,不会有电流流过电动机转子绕组,uAB0

    uer0时,ub1ub2(uΔuer)产生的输出,ub3ub4(uΔuer)产生的输出。

Ø     0≤tt1时间区间,ub1ub4为正电压,VT1VT4 管饱和导通,电流由电源的+EdVT1管、转子绕组、VT4管到地。

Ø     t1≤tt2时间区间,ub2ub4为负电压,电流被切断。此时,ub1为正电压,VT1管处于饱和导通状态。转子绕组电感能量经VD3VT1管释放,维持转子绕组电流。

Ø  t2≤tt3时间区间,与0≤tt1时间区间的情况相同。

Ø   t3≤tT时间区间,ub1ub3为负电压,VT1VT3管截止,电流被切断。此时,ub4为正电压,VT4管处于饱和导通状态,转子绕组电感能量经VT4VD2管释放,维持转子绕组电流。

      显然,主回路工作在单极性工作方式下。uer增大,uAB的脉冲宽度变宽,加在电动机转子绕组上电压的平均值增大,电动机转子转速就上升。反之亦然。

     uer0时,uAB的极性改变,电动机反转。

     以上就是晶体管脉宽调制调速(PWM)的整个过程。