winnie 发表于 2009-3-12 16:38:28

无刷直流电机双极性控制原理

磁轴承功放双极性PWM控制的原理如图1所示。  图1PWM开关功放的电路原理图


  在双极性PWM开关功放电路中,两只功率开关管的栅极驱动信号G1和G2如图2所示。当电流控制信号Uin大于零时,栅极驱动信号G1和G2的占空比  图2 双极性PWM开关功放的工作波形
大于50%,G1和G2共同导通时,线圈中的电流增加。设功率开关管的导通电阻为Ron,续流二极管的导通压降为Ud,则此时线圈中的电流变化率为

  当电流控制信号Uin小于零时,栅极驱动信号G1和G2的占空比小于50%,G1和G2共同关断时,线圈中的电流减小。此时线圈中的电流变化率为   
  当电流控制信号Uin血等于零时,栅极驱动信号G1和G2的占空比等于50%,电流近似保持不变,电流变化率为
  与传统的全开关型功放(图3)相比,双极性PWM开关功放的电流纹波要小得多。

  在对电机的逆变器进行PWM调制时,可以使用相同的方法,采用双极性控制的方法来减少纹波。但本试验中使用的控制芯片是Motorola公司的MC33035,其只对逆变器的下侧桥进行调制,因此无法由该芯片直接实现双极性控制,可通过外加双极性控制电路来实现。

  该方案是在原有电路基础上加人双极性控制电路和驱动电路,逆变器部分的原理如图4所示。

  Q1~Q6进行电机自同步换相,VT,和VT,加入双极性控制信号,QU和QD进行双极性PWM调制,产生双极性控制信号的控制电路与功放的双极性电路相似。  图3PWM功放工作波形
  图4 无刷直流电机双极性逆变器原理图
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