直流电机驱动基础，晶闸管驱动概述第 3 部分

不连续电流

可以看出，随着负载转矩的减小，会出现电流纹波的最小值接触零电流线的点，即电流达到连续电流和非连续电流的边界。发生这种情况的负载也取决于电枢电感，因为电感越高，电流越平滑(即纹波越小)。因此，不连续电流模式最有可能在具有低电感的小型机器(特别是从两脉冲转换器馈电时)和轻载或空载条件下遇到。

非连续模式下的典型电枢电压和电流波形，电枢电流由仅在电枢连接到电源时出现的离散电流脉冲组成，在此期间电流为零当没有晶闸管导通且电机无电源滑行时。

电流波形的形状可以通过注意忽略电阻来理解，方程(3.7)可以重新排列为

d i /d t = (1/ L )( V – E ) (4:2)

这表明电流的变化率由施加的电压V和运动电动势E之间的瞬时差值决定。( V – E ) 的值由图 4.3 中的垂直阴影线表示，从中可以看出，如果V > E，电流正在增加，而如果V <> E，电流正在下降。因此，峰值电流由上图的上阴影区域或下阴影区域的面积确定。

通过比较这些图应该清楚电枢电压波形(实线)不同，电流在下一个触发脉冲到达之前下降到零，并且在 θ 所示的周期内，电机自由浮动，其端电压在此期间只是运动电动势(E)。假设电枢电阻很小，相应的电压降 ( I a R a ) 可以忽略不计。在这种情况下，平均电枢电压(V dc) 必须等于运动电动势，因为当一个脉冲内的电流没有净变化时，电枢电感上没有平均电压：因此，阴影区域 - 代表电感器中的伏秒 - 是相等的。

当电流不连续时，平均电压更高，因此尽管两者具有相同的触发角，但对应于中的条件的速度高于之前的速度。而在连续模式下，负载增加可以通过增加电枢电流来满足，而不影响电压(以及因此速度)，但当电流不连续时，情况就大不相同了。

在后一种情况下，平均电流可以增加的唯一方法是速度(因此E)下降，从而使阴影区域变大。这意味着从用户的角度来看，电机在非连续模式下的行为比在连续电流模式下要差得多，因为随着负载转矩的增加，速度会严重下降。因此，得到的转矩-速度曲线在不连续电流区域具有非常不受欢迎的“下垂”特性，此外，I 2 R 损耗远高于纯直流时的损耗。

在非常轻或无负载的情况下，电流脉冲几乎不存在，阴影区域变得非常小，电机速度达到反电动势等于电源电压峰值的点。

很容易看出，具有形式的突然间断的固有转矩-速度曲线是非常不受欢迎的。例如，如果触发角设置为零并且电机满载，则其速度将稳定在 A 点，其平均电枢电压和电流具有完整(额定)值。随着负载的减少，电流保持连续，预期的速度会略有上升，直到达到 B 点。这是电流即将进入不连续阶段的点。负载扭矩的任何进一步降低都会产生完全不成比例的 - 更不用说可怕的 - 速度增加，特别是当速度达到 C 点时负载减少到零时。

有两种方法可以改善这些固有的不良特征。首先，我们可以在电枢上串联额外的电感，以进一步平滑电流波形并减少不连续电流的可能性。其次，我们可以从单相转换器切换到产生更平滑的电压和电流波形的三相转换器。

当变流器和电机集成在闭环控制中时，用户应该不会意识到电机/变流器固有特性的任何缺点，因为控制系统会自动改变触发角以在所有负载下达到目标速度。就用户而言，控制系统会将操作限制在阴影区域，而电机理论上能够以对应于 C 点的高速空载运行的事实只是学术兴趣。

即将在下一部分中介绍：有关晶闸管直流驱动器的更多信息，包括转换器输出阻抗、四象限操作、单和双转换器反向驱动器以及功率因数和电源效应。