直流脉宽调速系统的机械特性
① 电流是脉动的，产生谐波分量，尤其在低速时，因此需要加平波电抗器。设备投入大，体积增加，同时电感大又限制了系统的快速性。
② 当系统在较低速运行时，晶闸管的导通角很小，使系统的功率因素很低，并产生较大的谐波电流，引起电网电压波形畸变殃及附近的用电设备，也限制了调速范围。
③ 对过电压、过电流敏感，要注意保护。
◎直流PWM调速系统优点：
① 主电路简单，不用电抗器，用电机本身的电感，从而获得脉动很小的直流电流；
② 开关频率高，电枢电流容易连续，无电流断续问题；
③ 系统的低速运行平稳，调速范围较宽；
④ 频带宽，响应快；
⑤ 功率因数高。电流和电压永远相同，无无功功率问题。
PWM 调速系统和 V-M 调速系统主要区别在主电路和PWM控制电路。闭环控制系统以及静、动态分析和设计基本一样。
PWM 脉宽调速系统的主电路采用脉宽调制变换器。
| 由于采用脉宽调制，严格地说，即使在稳态情况下，脉宽调速系统的转矩和转速也都是脉动的，所谓稳态，是指电机的平均电磁转矩与负载转矩相平衡的状态，机械特性是平均转速与平均转矩（电流）的关系。 采用不同形式的PWM变换器，系统的机械特性也不一样。对于带制动电流通路的不可逆电路和双极式控制的可逆电路，电流的方向是可逆的，无论是重载还是轻载，电流波形都是连续的，因而机械特性关系式比较简单，现在就分析这种情况。 一、带制动的不可逆电路电压方程 对于带制动电流通路的不可逆电路，电压平衡方程式分两个阶段
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| 式中 R、L —电枢电路的电阻和电感。 二、双极式可逆电路电压方程 对于双极式控制的可逆电路，只在第二个方程中电源电压由 0 改为 –Us ，其他均不变。于是，电压方程为 |
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| 式中 R、L —电枢电路的电阻和电感。 三、机械特性方程
按电压方程求一个周期内的平均值，即可导出机械特性方程式。无论是上述哪一种情况，电枢两端在一个周期内的平均电压都是 Ud =
在双极式控制的可逆变换器： 平均电流和转矩分别用 Id 和 Te 表示，平均转速 n = E/Ce，而电枢电感压降的平均值 Ldid / dt 在稳态时应为零。 于是，无论是上述哪一组电压方程，其平均值方程都可写成 |
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| 机械特性方程 |
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| 或用转矩表示， |
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式中 Cm = KmФN —电机在额定磁通下的转矩系数；n0 = Us / Ce —理想空载转速，与电压系数成正比。 |
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| ◎说 明 ·图中所示的机械曲线是电流连续时脉宽调速系统的稳态性能。 ·图中仅绘出了第一、二象限的机械特性，它适用于带制动作用的不可逆电路，双极式控制可逆电路的机械特性与此相仿，只是更扩展到第三、四象限了。 ·对于电机在同一方向旋转时电流不能反向的电路，轻载时会出现电流断续现象，把平均电压抬高，在理想空载时，I d = 0 ，理想空载转速会翘到 n0s＝Us / Ce 。 |
占空比的关系不同，在不可逆 PWM 变换器：