1、长江大学 工程技术学院 毕业设计（论文）外文翻译 外 文 题 目 Speed Control of DC Motor 译 文 题 目 直流电机速度控制 系 部 信息系 专 业 班 级 自动化 60802 学 生 姓 名 郭成 &
2、nbsp;指 导 教 师 杨璐 辅 导 教 师 杨璐 完 成 日 期 2012 年 5 月 20 日 直流电机速度控制 Bruce Trump 著，郭成译 1 调节系统 调节系统是一类通常能提供稳定输出功率的系统。 例如，电机速度调节器要能在负载转矩变化时仍能保持 电机速度为恒定值。即使负载转矩为零，电机也必须提供足够的转矩来克服轴承的粘滞摩擦影响。其它类
3、型的调节器也提供输出功率，温度调节器必须保持炉内的温度恒定，也就是说，即使炉内的热量散失也必须保持炉温不变。一个电压调节器必须也保持负载电流值变化时输出电压恒定。对于任何一个提供一个输出，例如速度、温度、电压等的系统，在稳态下必定存在一个误差信号。 2 电气制动 在许多速度控制系统中，例如轧钢机，矿坑卷扬机等这些负载要求频繁地停顿和反向运动的系统。随着减速要求，速度减小的比率取决于存储的能量和所使用的制动系统。一个小 型速度控制系统（例如所知的伺服积分器）可以采取机械制动，但这对大型速度控制器并不可行，因为散热很难并且很昂贵。 可行的各种电气制动方法有： &
4、nbsp;（ 1）回馈制动。 （ 2）涡流制动。 （ 3）能耗制动。 （ 4）反向（接）制动。 回馈制动虽然并不一定是最经济的方式，但却是做好的方式。负载中存储的能量通过工作电机（暂时以发电机模式运行）被转化成电能并被返回到电源系统中。这样电源就充当了一个收容不想要的能量的角色。假如电源系统具有足够的容量，在短时回馈过程中最终引起的端电压升高会很少。在直流电机速度控制沃特 -勒奥那多法中，回馈制动是固有的，但可控硅传动装置必须被排布的可以反馈。如果轴转速快于旋转磁场的速度，感应电机传动装置可以反馈。有晶闸管换流器而来的廉价变频电源的出现在变速装置
5、感应电机应用中引起了巨大的变化。 涡流制动可用于任何机器，只要在轴上安装一个铜条或铝盘并在磁场中旋转它即可。在大型系统中，散热问题很重要的，因为如果长时间制动，轴、轴承和电机的温度就会升高。 在能耗制动中，存储的能量消耗在回路电阻器上。用在小型直流电机上时，电枢供电被断开，接入一个电阻器（通常是一个继电器、接触器或晶闸管）。保持磁场电压，施加制动降到 最低速。感应电机要求稍微复杂一点的排布，定子绕组被从交流电源上断开，接到直流电源上。产生的电能继而消耗在转子回路中。能耗制动应用在许多大型交流升降系统中，制动的职责是反向和延长。 任何电机都可以通过突然反接电源
6、以提供反向的旋转方向（反接制动）来停机。在可控情况下，这种制动方法对所有传统装置都是适用的。它主要的缺点就是当制动等于负载存储的能量时，电能被机器消耗了。这在大型装置中就大大增加了运行成本。 3 等脉宽 PWM 法 VVVF(Variable Voltage Variable Frequency)装置在 早期是采用 PAM（ Pulse Amplitude Modulation） 控制技术来实现的，其逆变器部分只能输出频率可调的方波电压而不能调压。等脉宽 PWM法正是为了克服 PAM法的这个缺点发展而来的，是 PWM法中最为简单的一种。它是把每一脉冲的宽度均相等的脉冲
7、列作为 PWM 波，通过改变脉冲列的周期可以调频，改变脉冲的宽度或占空比可以调压，采用适当控制方法即可使电压与频率协调变化。相对于 PAM 法，该方法的优点是简化了电路结构，提高了输入端的功率因数，但同时也存在输出电压中除基波外，还包含较大的谐波分量。 4 随机 PWM 在上世纪 70 年代开始至上世纪 80 年代初，由于当时大功率晶体管主要为双极性达林顿三极管，载波频率一般不超过 5kHz，电机绕组的电磁噪音及谐波造成的振动引起了人们的关注。为求得改善，随机 PWM 方法应运而生。其原理是随机改变开关频率使电机电磁噪音近似为限带白噪声（在线性频率坐标系中，各频率能量分布是均匀的），尽管噪音的总分贝数未变，但以固定开关频率为特征的有色噪音强度大大削弱。正因为如此，即使在 IGBT 已被广泛应用的今天，对于载波频率必须限制在较低频率的场合，随机 PWM 仍然有其特殊的价值；另一方面则说明 了消除机械和电磁噪音的最佳方法不是盲目地提高工作频率，随机 PWM 技术正是提供了一个分析、解决这种问题的全新思路。
