Page 50 - 机电技术运用及管理探究
P. 50
机电技术运用及管理探究
Mechanical and Electrical Technology Application and Management Exploration
(六)直流电动机的控制方式
直流电动机转速控制方式主要有线性控制方式和 PWM 控制方式。小功率电
机平滑控制时常使用线性控制方式,大功率电机高效控制时,则使用 PWM 控制。
为了改变直流电动机的转速和转矩,可以采取以下不同的控制方法。
①作电动机转速调节时→可改变电源电压。
②作电动机转矩调节时→可改变电枢电流。
实际上,做上述调节时,电压和电流是同时变化的,因此,电动机的转速和
转矩也在同时变化。例如,充电式电动扳手使用了直流电动机,在转速变化时,
紧固力矩也会同时发生变化。因此,在直流电动机转速、转矩控制时,一般均采
用改变输入电压的方法。改变输入电压时,大体上有线性控制方式和 PWM 控制
方式两种。
1. 线性控制方式
线性控制方式也可称为电阻控制方式。在电动机与电源之间插入晶体管,这
个晶体管相当于一个可变电阻器,也就相当于控制了加于电动机上的电压,从而
改变电动机的转速和转矩。晶体管工作于不饱和区,基本上与低频功率放大器的
电路结构相同。
由于直流电动机线性控制方式不改变电流的波形,因此,对电刷、换向器的
换向作用影响很小,可以做到转速的平滑调节。但是晶体管产生的功率损耗将变
成焦耳热而消耗掉,使得线性控制方式的效率很低,是一种不经济的控制方法,
这种方式可用于额定功率为数瓦的小电动机的控制电路。
2.PWM 控制方式
PWM 控制是脉冲控制方式的一种。晶体管作为一个开关,使加到电动机上
电压的 ON 与 OFF 的时间比发生变化,从而控制电机电压的平均值。由于晶体
管工作处于饱和状态,几乎不消耗功率,因此,PWM 具有良好的经济性。但由
于电动机供电电压处于开关状态,会导致噪声、振动以及电刷、换向器损伤等问
题出现,这些问题从控制技术上已经逐步得到解决。PWM 控制方式已经成为现
代直流电动机控制技术的主流。
五、交流伺服系统
交流伺服系统的能换部件为交流电动机。常用的交流电动机有三相异步电动
·38·

