力矩电机控制器工作原理

力矩电机控制器工作原理-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

一、力矩电机控制器工作原理:

力矩电机控制器Y LJ-K-3-F系列是在原YKT-3，LTS系列力矩电机控制器的基础上改制的一种新型的电子调压（开、闭环）控制装置，主要特点是在线速度变化后，张力仍能保持在所允许的范围内，适用于卷绕产品时的张力基本保持不变，电机性能与卷绕性能协调匹配，因此能代替传统复杂的设备系统，可大大节省投资。是机电一体化力矩电机的理想配套装置。控制器采用可控硅对电机无级调速、电压调节平稳，起动性能好、体积小、重量轻、效率高、解决传统设备维护困难的缺点，延长使用寿命。本控制器有开环、闭环控制两种模式。开环控制有系统简单、调整方便等优点，闭环控制是指系统中由检测传感器，如张力传感器、速度传感器、电流传感器、位移传感器、温度传感器、流量传感器等，将所需控制的物理量转换成电压讯号反馈到控制器中，控制器通过调压方式对这些物理量实现闭环控制。控制器采用GB3797-89及Q/JBHZ2-99标准。

主要技术数据

1、额定电压：三相 380V±10%；频率： 50Hz或60Hz。

2、输出电压范围：电压从70V到365V。

3、输出最大电流：6、8A、12、22、32、50、80A。

4、输出电压三相偏差：±3%。

5、转矩调节比：10﹕1。

使用条件

1、环境温度：-5℃~+40℃，温度变化率应不大于5℃/h。

2、相对湿度：在40℃时，不超过50%；在20℃以下时，不超过90%，相对湿度的变化率不超过5%/h，且无凝露现象。

3、安装使用地点的海拔高度不超过1000m。

4、控制器在使用环境中，不得有过量的尘埃和足以使电气元器件金属腐蚀的气体。

5、控制器工作时，外部振动频率≦150Hz，振动加速度不得超过5m/s2。

6、交流输入电源

a、电压持续波动范围±10%；短暂波动不超过-10%~+15%；

b、频率波动不超过±2%,频率的变化速度不超过±1%/S ;

c、三相电源的不平衡度不大于2%；

d、波形畸变不超过5%。

工作原理与电路特性：

控制器主要电路采用三相全波Y联接，可任意选择所需要的负载形式，即为三角形或星形（星形负载中线不必联接）；与其他类型电路相比这样的电路优点是输出谐波分量低，使电机内部损耗小于任何一种其他类型的电路，则电路效率高，并对邻近通讯电路干扰小，是控制器各种形式主电路中最为理想的一种。

控制器采用进口的双向晶闸管，改变流过电机交流电流的导通角，从而使电机的工作电压从70V~365V连续可调，以适应不同的工作情况；控制电路中采用宽脉冲及光电耦合管来触发主晶闸管，采用自动跟踪控制方法，用三相网路相位同步控制，保证三相输出自动平衡，并通过输出反馈控制，能有效地防止电机在运行过程调压失控；其次对电机起动、关机均采取了控制措施。因此产品性能优良，具有抗干扰能力强，起动性能好，平稳，无电流冲击，运行稳定，可靠等优点。

本控制器除具有同类型控制器特点之外，还有以下独具的特点。

1. 控制器有二种工作模式选择：即调压工作模式、反馈控制模式。

调压工作模式：工作电压从70V~365V连续可调。

反馈控制模式：可进行恒张力反馈或速度反馈控制，视反馈信号性质的不同。

2. 缺相保护功能：当输入三相电源电压缺相时，控制器能自动中断输出，以避免因缺相电机长时间堵转时，电机与控制器中的主晶闸管烧坏。

3. 过热保护功能：当控制器与电机配套不当而过载，或工作环境温度超标及其他因素造成主晶闸管过热超过限值时，控制器能自动中断输出。

4. 在电路结构上有下面的特点。使本控制器工作更为可靠稳定。

三相电压与电流的平衡这是控制器重要的性能指标，本控制器采用三相电压自动同步移相控制方法，以及对电路与参数一次精心设计来保证输出三相电压与电流的自动平衡，无需通过电位器在控制器调试时进行调整，一般控制需通过多只电位器来调试，三相电压电流的输出平衡。

用途：本产品适用于冶金、印刷、石油化工、纺织、塑料、电线电缆、造纸、锅炉、起重、机床、通用机械等行业中的卷绕设备，卷绕直径从开始阶段到最后阶段逐渐增大的整个过程中张力和线速度的变化保持在允许的范围内。

二、力矩电机

力矩电机是一种具有软机械特性和宽调速范围的特种电机。这种电机的轴不是以恒功率输出动力而是以恒力矩输出动力。力矩电机包括:直流力矩电机、交流力矩电机、和无刷直流力矩电机。

当负载增加时，电动机的转速能自动的随之降低，而输出力矩增加，保持与负载平衡。力矩电机的堵转转矩高，堵转电流小，能承受一定时间的堵转运行。由于转子电阻高，损耗大，所产生的热量也大，特别在低速运行和堵转时更为严重，因此，电机在后端盖上装有独立的轴流或离心式风机（输出力矩较小100机座号及以下除外），作强迫通风冷却，力矩电机配以可控硅控制装置，可进行调压调速，调速范围可达1：4，转速变化率≤10%。本系列电机的特性使其适用于卷绕，开卷、堵转和调速等场合及其他用途，被广泛应用于纺织、电线电缆、金属加工、造纸、橡胶、塑料以及印刷机械等工业领域。

主要特点

力矩电机的主要特点是具有软的机械特性,可以堵转.当负载转矩增大时能自动降低转速,同时加大输出转矩.当负载转矩为一定值时改变电机端电压便可调速.但转速的调整率不好!因而在电机轴上加一测速装置,配上控制器.利用测速装置输出的电压和控制器给定的电压相比,来自动调节电机的端电压.使电机稳定!

具有低转速、大扭矩、过载能力强、响应快、特性线性度好、力矩波动小等特点，可直接驱动负载省去减速传动齿轮，从而提高了系统的运行精度。为取得不同性能指标，该电机有小气隙、中气隙、大气隙三种不同结构形式，小气隙结构，可以满足一般使用精度要求，优点是成本较低；大气隙结构，由于气隙增大，消除了齿槽效应，减小了力矩波动，基本消除了磁阻的非线性变化，电机线性度更好，电磁气隙加大，电枢电感小，电气时间常数小，但是制造成本偏高；中气隙结构，其性能指标略低于大气隙结构电机，但远高于小气隙结构电机，而体积小于大气隙结构电机，制造成本低于大气隙结构电机。