直流伺服电机的最佳开关控制频率

桥式开关功率放大器广泛地用于伺服系统以驱动直流电动机。本文从桥式放大器的基本方程式出发,分别对单极性(Unipolar)输出和双极性(Bipolar)输出两种不同控制方法进行了分析。提出与开关控制频率有关的放大器的动态损耗和伺服电机的附加损耗的计算公式。以“开关放大器——伺服电机”组的效率最高为准则,给出最佳开关控制频率的计算方法,并附以计算实例。功放级采用开关放大器的直流伺服系统,它的性能和电气指标受开关频率的影响。正确地选择开关频率,可以提高功放级的效率,而性能与连续系统并无差别。选择开关频率时,有许多互相矛盾的因素需要考虑。其中主要是电机的利用率和功放级的效率。为提高电机的利用系数,降低电枢回路的附加损耗,应尽量提高开关控制频率。而为提高功放级的效率,减小开关过程中功放级的动态损耗,应尽量降低开关控制频率。因此,对于功率为数百瓦的调速系统和随动系统,常以两者合成损耗最小为最佳开关控制频率。