電機(jī)控制知識(shí)

第1頁(yè)共17頁(yè)電機(jī)控制知識(shí)匯總1.有刷直流電機(jī) 2??有刷直流電機(jī)—拓?fù)?2????步進(jìn)電機(jī) 3????混合式步進(jìn)電機(jī) 4????永磁式步進(jìn)電機(jī) 46.雙相單極步進(jìn)電機(jī) 5????普通電機(jī) 6????普通電機(jī)—拓?fù)?7????相角控制 7 8????感應(yīng)交流電機(jī) 8????基本力矩與轉(zhuǎn)速特性 ????標(biāo)量控制 ????通過(guò)提高定子電壓改變有效力矩 ????通過(guò)改變電壓頻率比例調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速 ??????轉(zhuǎn)差調(diào)節(jié) ??????調(diào)節(jié)定子電壓來(lái)保持轉(zhuǎn)差穩(wěn)定 ??????矢量控制 ??永磁式無(wú)刷直流電機(jī)(BLDC) ??特點(diǎn) ??工作原理 ????一副磁極電機(jī) ????兩副磁極電機(jī) ????BLDC驅(qū)動(dòng)模式：6步工作原理 ????控制方法 >直流電壓通過(guò)電刷給繞組饋電>繞組>直流電壓通過(guò)電刷給繞組饋電>永久磁體結(jié)構(gòu)或者>繞組 1.有刷直流電機(jī)NN有刷直流電機(jī)—拓?fù)涞?頁(yè)共17頁(yè)??.步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)電機(jī)特別適合需要精確定位的應(yīng)用，如計(jì)算機(jī)步進(jìn)電機(jī)特別適合需要精確定位的應(yīng)用，如計(jì)算機(jī)外設(shè)或數(shù)控機(jī)床。√打印機(jī)-汽車(chē)√工廠自動(dòng)化-機(jī)床>電源電壓：>轉(zhuǎn)速范圍>步距角精度：主要優(yōu)點(diǎn)·定位精確最高300W最高1000轉(zhuǎn)/分鐘.最低0.1度力矩=kI第4頁(yè)共17頁(yè)>永磁式步進(jìn)電機(jī)>混合式步進(jìn)電機(jī)√全步進(jìn)單相導(dǎo)通√全步進(jìn)雙相導(dǎo)通??.混合式步進(jìn)電機(jī)>永久磁體和一個(gè)齒狀軟鐵端帽>裝配繞組的磁極??.永磁式步進(jìn)電機(jī)第5頁(yè)共17頁(yè)定子想第6頁(yè)共17頁(yè)>壽命短>效率低第7頁(yè)共17頁(yè)應(yīng)用應(yīng)用>真空吸塵器>洗衣機(jī)>食品加工機(jī)>便攜工具S十交流電機(jī)或普通電機(jī)系列反電動(dòng)勢(shì)=k·φ·轉(zhuǎn)速力矩=km·φ·I力矩=kI2I=(V-反電動(dòng)勢(shì))/RI=(V- ??.普通電機(jī)—拓?fù)??.1.相角控制第8頁(yè)共17頁(yè)M調(diào)速??.2.DCPMW控制M降低噪聲優(yōu)化效率??.感應(yīng)交流電機(jī)感應(yīng)交流電機(jī)也叫交流異步電機(jī)或者叫籠式電機(jī)。>高耐用性>高可靠性(無(wú)刷)>高效(高達(dá)80%)缺點(diǎn)>必要時(shí)需要復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型(很多關(guān)聯(lián)變量，非線性方程式)三相供電，120°磁通旋轉(zhuǎn)速度由電壓頻率和磁極數(shù)量確定(上圖中有兩副磁極)>因?yàn)楦袘?yīng)，轉(zhuǎn)子上也產(chǎn)生磁場(chǎng)從來(lái)不會(huì)實(shí)現(xiàn)同步的(異步電機(jī)),因?yàn)?，不?huì)再感應(yīng)出更多電流。第10頁(yè)共17頁(yè)A2A2相感應(yīng)交流電機(jī)2A-22A-2??.1.基本力矩與轉(zhuǎn)速特性??.2.標(biāo)量控制??.2.1.通過(guò)提高定子電壓改變有效力矩第11頁(yè)共17頁(yè)(V/f=k產(chǎn)生恒定電流，從而形成恒定的定子磁場(chǎng)。)這種方法叫做標(biāo)量控制?？诨驹瓌t是保持壓頻比口基本原則是保持壓頻比V/f恒定，以產(chǎn)生恒定力矩(無(wú)需調(diào)節(jié)：開(kāi)環(huán)控>計(jì)算工作很少>負(fù)載變化反應(yīng)差>效率不高口安裝一個(gè)低成本的轉(zhuǎn)速表信號(hào)發(fā)生器(傳感器),可以確定精確速度,提高效率，調(diào)節(jié)力矩?？谠谥械刃阅艿南到y(tǒng)中，一個(gè)專(zhuān)用的8位單片機(jī)完全可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)控制程序，以減少標(biāo)量控制的缺點(diǎn)(最好使用ST92141)??.3.轉(zhuǎn)差調(diào)節(jié)??.3.1.調(diào)節(jié)定子電壓來(lái)保持轉(zhuǎn)差穩(wěn)定??.4.矢量控制口描述振幅和相位(使用的矩陣和矢量)的復(fù)雜變量?？诿枋稣穹拖辔?使用的矩陣和矢量)的復(fù)雜變量。>動(dòng)態(tài)特性?xún)?yōu)異>四象限工作>短期過(guò)負(fù)載能力>需要一個(gè)功能強(qiáng)大的CPU(16位單片機(jī)、數(shù)字信號(hào)處理器)>相位電流和轉(zhuǎn)子定位編碼器需要成本昂貴的傳感器>需要執(zhí)行復(fù)雜的算法口典型應(yīng)用領(lǐng)域：高端工業(yè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)器、伺服系統(tǒng)、機(jī)器人口無(wú)傳感器解決方案(使用Kalman濾波器和觀察器),但是實(shí)施起來(lái)更加困難，有時(shí)還涉及到專(zhuān)利問(wèn)題。主要優(yōu)點(diǎn)：主要優(yōu)點(diǎn)：高效(最高95%)靜音工作>可靠/產(chǎn)品壽命長(zhǎng)(無(wú)刷)>尺寸/功率比高>起動(dòng)力矩大主要應(yīng)用(針對(duì)以上優(yōu)點(diǎn)):>壓縮機(jī)(空調(diào)、冰箱)>風(fēng)扇>汽車(chē)制造(燃油泵和水泵、散熱風(fēng)扇、氣候控制)>家電(真空吸塵器、食品加工機(jī))辦公自動(dòng)化(激光打印機(jī)和復(fù)印機(jī))第14頁(yè)共17頁(yè)5B26第16頁(yè)共17頁(yè)三相中的一相的信號(hào)控制方法>霍爾效應(yīng)傳感器(傳感器模式)>反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)(無(wú)傳感器模式)>逆變器在電機(jī)繞組中產(chǎn)生電流。>永久磁鐵在電機(jī)繞組中感應(yīng)出反電動(dòng)勢(shì)電壓?？诜措妱?dòng)勢(shì)是某一繞組的磁鐵運(yùn)動(dòng)在下一個(gè)繞組中感應(yīng)出的電壓，emf=dφ/dt。反電動(dòng)勢(shì)與