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數(shù)控機(jī)床控制的脈寬調(diào)制器的結(jié)構(gòu)

作用   產(chǎn)生脈沖寬度可由控制信號調(diào)節(jié)的脈沖電壓??刂菩盘枮閬碜噪娏髡{(diào)節(jié)器的電壓信號,是由CNC裝置插補(bǔ)器輸出的速度指令轉(zhuǎn)化而來的。

   組成  主要由調(diào)制信號發(fā)生器和比較放大器組成。

   調(diào)制信號發(fā)生器

       調(diào)制信號發(fā)生器通過自激振蕩的原理產(chǎn)生三角波或者鋸齒波。作為比較放大器的比較電壓

    比較放大器

    三角波電壓與速度控制指令電壓uer比較后送入運(yùn)算放大器。運(yùn)算放大器輸出電壓的頻率與基準(zhǔn)三角波電壓的頻率一致,輸出電壓的脈沖寬度取決于速度控制指令電壓uer??梢娺\(yùn)算放大器的輸出是一個脈寬調(diào)制波,經(jīng)放大后與主回路四個功率開關(guān)管的基極相接。

   脈寬調(diào)制電路的工作原理

    當(dāng)控制指令電壓uer0時,比較放大器輸出ub1、ub2、ub3、ub4的正負(fù)半波脈沖寬度相等。前半周期,VT1、VT3管飽和導(dǎo)通,VT2、VT4管截止;后半周期,VT2VT4管飽和導(dǎo)通,VT1、VT3管截止。顯然,不會有電流流過電動機(jī)轉(zhuǎn)子繞組,uAB0

    當(dāng)uer0時,ub1ub2(uΔuer)產(chǎn)生的輸出,ub3、ub4(uΔuer)產(chǎn)生的輸出。

?     0≤tt1時間區(qū)間,ub1、ub4為正電壓,VT1VT4 管飽和導(dǎo)通,電流由電源的+Ed經(jīng)VT1管、轉(zhuǎn)子繞組、VT4管到地。

?     t1≤tt2時間區(qū)間,ub2、ub4為負(fù)電壓,電流被切斷。此時,ub1為正電壓,VT1管處于飽和導(dǎo)通狀態(tài)。轉(zhuǎn)子繞組電感能量經(jīng)VD3、VT1管釋放,維持轉(zhuǎn)子繞組電流。

?  t2≤tt3時間區(qū)間,與0≤tt1時間區(qū)間的情況相同。

?   t3≤tT時間區(qū)間,ub1、ub3為負(fù)電壓,VT1VT3管截止,電流被切斷。此時,ub4為正電壓,VT4管處于飽和導(dǎo)通狀態(tài),轉(zhuǎn)子繞組電感能量經(jīng)VT4VD2管釋放,維持轉(zhuǎn)子繞組電流。

      顯然,主回路工作在單極性工作方式下。uer增大,uAB的脈沖寬度變寬,加在電動機(jī)轉(zhuǎn)子繞組上電壓的平均值增大,電動機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速就上升。反之亦然。

     當(dāng)uer0時,uAB的極性改變,電動機(jī)反轉(zhuǎn)。

     以上就是晶體管脈寬調(diào)制調(diào)速(PWM)的整個過程。


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