無刷直流電機(jī)結(jié)構(gòu)

來源: 發(fā)布時(shí)間:2024-02-18

在工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域里,交流伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)的使用率不相上下,兩種電機(jī)在控制方式上有很大的相似之處,但是在實(shí)際的的應(yīng)用中,兩者的控制精度上還是有很大的差異的。對(duì)于企業(yè)來說,是選交流伺服電機(jī)還是步進(jìn)電機(jī)?是交流伺服電機(jī)控制精度高還是步進(jìn)電機(jī)呢?大家都知道交流伺服電機(jī)的內(nèi)部轉(zhuǎn)子是永磁鐵,它的工作原理是轉(zhuǎn)子在電磁場(chǎng)的作用下發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí),伺服電機(jī)自帶的編碼器會(huì)將接受到的信號(hào)反饋給驅(qū)動(dòng)器,驅(qū)動(dòng)器再根據(jù)反饋值與目標(biāo)值進(jìn)行比較,調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。而步進(jìn)電機(jī)的工作原理是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)角位移或線位移,每輸入一個(gè)脈沖信號(hào),轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度或前進(jìn)一步,其輸出的角位移或線位移與輸入的脈沖數(shù)成正比,轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比。無刷電機(jī)的設(shè)計(jì)通過使用更復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)電路來消除對(duì)電刷的需求。無刷直流電機(jī)結(jié)構(gòu)

交流伺服電機(jī)的控制精度由電機(jī)軸后端的旋轉(zhuǎn)編碼器保證。以門霸科技的交流伺服電機(jī)為例,帶標(biāo)準(zhǔn)2500線編碼器的電機(jī),因?yàn)轵?qū)動(dòng)器內(nèi)部采用了四倍頻技術(shù),所以脈沖當(dāng)量為360°/10000=0.036°,滿足高精度控制要求,電機(jī)轉(zhuǎn)子特殊處理,提高響應(yīng)速度,可支持17bit/23bit(131,072線/8388,608線)的**值編碼器,**提高了定位精度及低速運(yùn)行精度。帶17位編碼器的電機(jī),驅(qū)動(dòng)器每接收217=131072個(gè)脈沖電機(jī)就會(huì)轉(zhuǎn)一圈,如此其脈沖當(dāng)量就是360°/131072=9.89秒。單相縫紉機(jī)電機(jī)作為數(shù)控系統(tǒng)的重要功能,伺服電動(dòng)機(jī)的性能直接影響數(shù)控系統(tǒng)的性能。

2、變頻器本身抗干擾問題當(dāng)變頻器的供電系統(tǒng)附近,存在高頻沖擊負(fù)載如電焊機(jī)、電鍍電源、電解電源或者采用滑環(huán)供電的場(chǎng)合,變頻器本身容易因?yàn)楦蓴_而出現(xiàn)保護(hù)。建議用戶采用如下措施:(1)在變頻器輸入側(cè)添加電感和電容,構(gòu)成LC濾波網(wǎng)絡(luò)。(2)變頻器的電源線直接從變壓器側(cè)供電。(3)在條件許可的情況下,可以采用單獨(dú)的變壓器。(4)在采用外部開關(guān)量控制端子控制時(shí),連接線路較長(zhǎng)時(shí),建議采用屏蔽電纜。當(dāng)控制線路與主回路電源均在地溝中埋設(shè)時(shí),除控制線必須采用屏蔽電纜外,主電路線路必須采用鋼管屏蔽穿線,減小彼此干擾,防止變頻器的誤動(dòng)作。?(5)在采用外部模擬量控制端子控制時(shí),如果連接線路在1M以內(nèi),采用屏蔽電纜連接,并實(shí)施變頻器側(cè)一點(diǎn)接地即可;如果線路較長(zhǎng),現(xiàn)場(chǎng)干擾嚴(yán)重的場(chǎng)合,建議在變頻器側(cè)加裝DC/DC隔離模塊或者采用經(jīng)過V/F轉(zhuǎn)換,采用頻率指令給定模式進(jìn)行控制。

只考慮到電機(jī)的動(dòng)力問題,對(duì)于直線運(yùn)動(dòng)用速度,加速度和所需外力表示,對(duì)于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)用角速度,角加速度和所需扭矩表示,它們均可以表示為時(shí)間的函數(shù),與其他因素?zé)o關(guān)。很顯然。電機(jī)的最大功率P電機(jī),比較大應(yīng)大于工作負(fù)載所需的峰值功率P峰值,但**如此是不夠的,物理意義上的功率包含扭矩和速度兩部分,但在實(shí)際的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中它們是受限制的。用峰值,T峰值表示比較大值或者峰值。電機(jī)的比較大速度決定了減速器減速比的上限,n上限=峰值,比較大/峰值,同樣,電機(jī)的最大扭矩決定了減速比的下限,n下限=T峰值/T電機(jī),比較大,如果n下限大于n上限,選擇的電機(jī)是不合適的。反之,則可以通過對(duì)每種電機(jī)的***類比來確定上下限之間可行的傳動(dòng)比范圍。只用峰值功率作為選擇電機(jī)的原則是不充分的,而且傳動(dòng)比的準(zhǔn)確計(jì)算非常繁瑣。異步電動(dòng)機(jī) 可分為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和交流換向器電動(dòng)機(jī)。

控制方式一般伺服都有三種控制方式:速度控制方式,轉(zhuǎn)矩控制方式,位置控制方式。1、速度控制速度環(huán)框圖(1)速度制即電機(jī)按照給定的速度指令進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)(2)速度控制的應(yīng)用場(chǎng)合相當(dāng)廣涇用場(chǎng)合有:需要快速響座的連續(xù)調(diào)速系統(tǒng);由上位閉環(huán)的定位系統(tǒng);需要多欄速度進(jìn)行快速切換的系統(tǒng)。(3)通常伺服的速度給定為模擬量,即模擬量幅值的大小決定了給定速度的大小,正負(fù)決定電機(jī)應(yīng)關(guān)系取決于速度指令增益(Pn300)。注意事項(xiàng)(1)速度環(huán)增益Pn102,通常是設(shè)定高一些以使得整個(gè)系統(tǒng)響應(yīng)快一些,電機(jī)剛性也會(huì)增強(qiáng)。但是增益大了可能導(dǎo)致系統(tǒng)振動(dòng)。一般負(fù)載慣量大的場(chǎng)合該參數(shù)設(shè)得大一些。(2)速度環(huán)積分時(shí)間Pn103,它的作用是消除靜差,數(shù)值設(shè)得越大響應(yīng)越慢,到達(dá)指令時(shí)間越長(zhǎng)。通常負(fù)載慣量越大,積分時(shí)間應(yīng)設(shè)定得越大。(3)上位機(jī)作閉環(huán)時(shí),應(yīng)盡量不要設(shè)置軟起動(dòng)減速時(shí)間參數(shù)Pn306、Pn307。(4)若沒有上位機(jī)作閉環(huán),希望通過模擬量來使得電機(jī)完全停止,則必須采用零鉗位或比例控制。(5)用上位機(jī)作位置閉環(huán)時(shí),模擬量不能自動(dòng)調(diào)零。三輥閘也叫三桿閘、三棍閘、三滾閘、輥閘、滾閘。攔阻體(閘桿)由3根金屬桿組成空間三角形。無障礙通道閘機(jī)

三輥閘是**早出現(xiàn)的閘機(jī)類型,也是至今發(fā)展**為成熟完善的,但有逐漸被后續(xù)的擺閘和翼閘取代的趨勢(shì)。無刷直流電機(jī)結(jié)構(gòu)

在高頻沖擊負(fù)載如電焊機(jī)、電鍍電源、電解電源等場(chǎng)合,電壓經(jīng)常出現(xiàn)閃變;在一個(gè)車間中,有幾百臺(tái)變頻器等容性整流負(fù)載在工作時(shí),電網(wǎng)的諧波非常大,對(duì)于電網(wǎng)質(zhì)量有很嚴(yán)重的污染,對(duì)設(shè)備本身也有相當(dāng)?shù)钠茐淖饔茫p則不能夠連續(xù)正常運(yùn)行,重則造成設(shè)備輸入回路的損壞??梢圆扇∫韵碌拇胧海?)在高頻沖擊負(fù)載如電焊機(jī)、電鍍電源、電解電源等場(chǎng)合建議用戶增加無功靜補(bǔ)裝置,提高電網(wǎng)功率因數(shù)和質(zhì)量。(2)在變頻器比較集中的車間,建議采用集中整流,直流共母線供電方式。建議用戶采用12脈沖整流模式。優(yōu)點(diǎn)是,諧波小、節(jié)能,特別適用于頻繁起制動(dòng)、電動(dòng)運(yùn)行與發(fā)電運(yùn)行同時(shí)進(jìn)行的場(chǎng)合。(3)變頻器輸入側(cè)加裝無源LC濾波器,減小輸入諧波,提高功率因數(shù),成本較低,可靠性高,效果好。(4)變頻器輸入側(cè)加裝有源PFC裝置,效果*好,但成本較高。無刷直流電機(jī)結(jié)構(gòu)