伺服控制系统变流技术

一、整流器

整流过程是将交流信号转换为直流信号的过程，一般可通过二极管或开关器件组成的桥式电路来实现。单相交流信号可控硅桥式整流电路，开关器件VT是可控硅（或GTR等），具有正向触发控制导通和反向自关断功能，通过调整控制信号的相位角就可以实现输出直流电压的调节。若将开关器件VT换成二极管，则该电路变成了不可调压的整流电路。

二、斩波器

直流伺服电机的调速控制是通过改变励磁电压来实现的，因此把固定的直流电压变成可调的直流电压是直流伺服调速电路中不可缺少的组成部分。直流调压包括电位器调压和斩波器调压等办法。电位器调压法是通过调节与负载串联的电位器来改变负载压降，因此只适合小功率电器；斩波器调压的基本原理是通过晶闸管或自关断器件的控制，将直流电压断续加到负载（电机）上，利用调节通、断的时间变化来改变负载电压平均值。斩波器调压控制直流伺服电机速度的方法又称为脉宽调制（Pulse  Width  Modulation）直流调速。

三、逆变器

将直流电变换成交流电的电路称为逆变器。当蓄电池和太阳能电池等直流电源需要向交流负载供电时，就需要通过逆变电路将直流电转换为交流电。逆变过程还往往应用在变频电路中，变频就是将固定频率的交流电变成另一种固定或可变频率的交流电。变频的方法通常有两种，一种是将交流整流成直流，再将直流逆变成负载所需要的交流（交—直—交）；另一种是直接将交流变换成负载所需要的交流（交—交）。前一种直流变交流的过程就应用了逆变的方法。

半桥逆变电路原理如图I6-32a所示，它有两个导电臂，每个导电臂由一个可控元件和一个反并联二极管组成。在直流侧接有两个相互串联的足够大的电容，使得两个电容的联结点为直流电源的中点。