下面分別采用雙極性控制系統(tǒng)和原雙模速度控制系統(tǒng)在磁懸浮飛輪電機(jī)系統(tǒng)上進(jìn)行20000r／min的穩(wěn)速功耗對(duì)比實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1所示，實(shí)驗(yàn)波形分別如圖1和圖2所示。

　　表1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

　　圖1 雙極性驅(qū)動(dòng)的定子繞組中的電流波形

　　圖2 原電路板驅(qū)動(dòng)的定子繞組中的電流波形

　　與原來(lái)的電機(jī)控制方式相比，采用雙極性控制系統(tǒng)的電機(jī)電樞電流波形有所改善，但十分有限，而總體功耗卻高于原來(lái)的控制電路。其原因如下：

　　1．mosfet數(shù)量增多并套接使用

　　為了在模擬電路上實(shí)現(xiàn)有相位差的pwm調(diào)制，使用了8個(gè)mosfet構(gòu)成圖4－17所示結(jié)構(gòu)的逆變器，并且在工作時(shí)有4個(gè)開關(guān)管串連，由此給自舉帶來(lái)困難，使得mosfet的工作波形變差。

　　2．硬件電路過(guò)于復(fù)雜

　　雙極性控制凵咯除了具有原電機(jī)驅(qū)動(dòng)板的所有器件外，還增加了兩片tl494、3片光耦、ir2110和大量運(yùn)放電路。這不僅加大了電路板損耗，也使得可靠性降低。

　　3．調(diào)制波動(dòng)較大

　　由于是用模擬器件來(lái)對(duì)調(diào)制信號(hào)進(jìn)行精確的相位控制，使得兩路調(diào)制信號(hào)的輸出相位波動(dòng)較大，由此帶來(lái)電流波動(dòng)加大，加大了電機(jī)穩(wěn)速控制難度。

　　要解決以上模擬雙極性控制電路的不足，可搭建具有換相驅(qū)動(dòng)和完善保護(hù)功能的電機(jī)控制電路，其中pwm調(diào)制部分采用雙極性調(diào)制方法。雖然這種方案實(shí)施具有一定的困難，但它的優(yōu)點(diǎn)是可以簡(jiǎn)化逆變橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，減少外圍器件，提高系統(tǒng)靈活性。

　　本節(jié)在借鑒磁懸浮軸承雙極性功放電路的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出了用于永磁無(wú)刷直流電機(jī)的雙極性逆變器和雙極性控制電路，并在磁懸浮飛輪電機(jī)系統(tǒng)上進(jìn)行了雙極性控制實(shí)驗(yàn)。

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