直流电机驱动DCmotor
bldc电机驱动原理
bldc电机驱动原理
BLDC电机(Brushless DC Motor)是一种无刷直流电机,它通过电子换相来实现转子的转动。
与传统的有刷直流电机相比,BLDC 电机具有更高的效率、更低的噪音和更长的使用寿命,因此在很多应用中得到了广泛的应用,比如电动汽车、无人机、工业自动化等领域。
BLDC电机的驱动原理主要包括电子换相和闭环控制两个方面。
电子换相是指通过控制器对电机的三相电流进行控制,从而实现电机转子的旋转。
闭环控制则是通过传感器(比如霍尔传感器)来实时监测电机的转子位置和速度,并根据监测到的信息对电机进行精确的控制。
在BLDC电机的驱动过程中,控制器会根据电机转子的位置和速度来确定合适的电流波形,并通过功率半导体器件(比如MOSFET)来控制电流的流向和大小,从而驱动电机的转动。
这种精确的电流控制可以使BLDC电机在不同负载下保持稳定的转速和扭矩输出。
此外,一些高级的BLDC电机驱动器还配备了先进的控制算法和通信接口,可以实现更精确的控制和监测。
这些功能使得BLDC电机
在各种应用中都能够发挥出色的性能,成为现代电动化系统中不可或缺的关键部件。
总的来说,BLDC电机的驱动原理基于精密的电子换相和闭环控制技术,通过控制器对电机的电流进行精确控制,从而实现高效、低噪音、长寿命的电机运行。
随着电动化技术的不断发展,BLDC电机在各种领域中的应用前景将会更加广阔。
直流无刷电机(BrushlessDCmotor)
直流无刷电机(Brushless DC motor)0 IntroductionIn the development of the smart car, an important part is that the smart car can adjust the speed and direction of the vehicle independently according to the surrounding obstacles. DC motor speed control system designed in this paper is an important part of the intelligent car, DC motor speed control system is mainly composed of S3C44B0X processor and motor drive chip L298N, the main function is the two wheel drive car, adjust the vehicle speed, by changing the two wheel speed adjustment direction.1 Hardware DesignDesigned by ARM, the ARM processor with RISC architecture has strong performance, low power consumption, small size, and supports Thumb (16 bit) /ARM (32 bit) double instruction set, and the instruction execution speed is fast. At present, ARM series microprocessor has occupied more than 75% market share in the 32 bit RISC embedded products. Especially ARM7TDMI series is the most widely used, and its cost performance is also the highest.1.1 brief introduction of S3C44B0XS3C44B0X is a 16/32 bit RISC processor based on the ARM7TDMI kernel introduced by Samsung. This processor provides a wide range of on-chip peripherals that greatly reduce configuration of components other than the processor in system circuitry. The S3C44B0X has 6 16 bit timers, each of which can operate in either an interrupt mode or a DMA mode. Timers 0, 1, 2, 3, 4 have thePWM function, and timer 5 is an internal timer. Timer 0 and 1, 2 and 3, 4 and 5 respectively, sharing a 8 bit prescaler (Prescaler), the scope of the prescaler value is 0 - 255, three prescaler value through the TCFG0 register set; the timer 0, 1, 2, 3 each have a 5 different frequency signals (1/2, 1/4, 1/8, 1/16, 1/32) clock divider (Divider), timer 4 and 5 are respectively provided with a 4 frequency signal (1/2, 1/4, 1/8, 1/16) clock divider. The segmentation values of the 6 timers are set by register TCFG1.Timer input clock frequency = MCLK/Prescaler/Divider. Among them, MCLK = 60MHz is the dominant frequency of the system.1.2 hardware implementationIn order to improve the system efficiency and reduce power consumption, the power amplifier circuit is based on the bipolar H bridge pulse width modulation (PWM) integrated circuit L298N. L298N SGS is the product of the company, including high voltage and high current driver two H bridge, receiving standard TTL logic level signal to drive a 46 volt, 2 amp motor below the working temperature range from - 25 degrees to 130 degrees. A schematic diagram of a H bridge within it is shown in figure 1. The EnA is a control enable terminal that controls the stop of the motor between the OUTl and the OUT2, and the IN1 and IN2 pins are connected to the control level to control the steering of the motor between the OUTl and the OUT2. When the enable terminal EnA is valid, the IN1 is low, the IN2 is high, the transistor 2, the 3 are connected, and the 1 and 4 are cut off, the motor reverses. When the IN1 and IN2 levels are the same, the motor stops.Another H bridge works the same as above. The motor stop between OUT3 and OUT4 is controlled by EnB, and the steering of the motor between OUT3 and OUT4 is controlled according to the input level of IN3 and IN4 pins.Since the S3C44B0X itself contains 5 PWM outputs, the direct output control signal can be applied to the L298N without additional circuitry. The schematic diagram of the system is shown in figure 2. In the system, timers 1 and 2, which work in interrupt mode, are selected as timers for generating PWM. Through programming, set the I / O port, PE4 and PE5 as the timer 1, 2 output PWM port, access to the L298N EnA and EnB port, according to the timer 1, 2 output PWM frequency control two DC motor speed. PE6 is set to output port, connected to IN1 and connected to IN2 via a reverser; similarly, PE7 is also set to output port, access to IN3, and access to IN4 via a reverse device. By accessing the reverser, the IN1 and the IN2, IN3 and IN4 will not be at the same high or low level, i.e., the motor will not stop because the IN1 and IN2, the IN3 and the IN4 levels are the same.The stop operation of the motor can be achieved by modulating the pulse width to 0, i.e., the duty cycle is 0, or the bit of the timer is turned off. Thus, only one signal PE6 can control the state of IN1 and IN2, and PE7 controls the state of IN3 and IN4, thus reducing the control signals of the system and simplifying the system to a certain extent. In order to ensure the normal work of the L298N driver chip, but also to join in with the DC motor of four diode with current in the motor back EMF generated by the shunt to ground or power, in order to avoidreverse electromotive force damage to L298N.2 software design of the system2.1 timer operation modeIn S3C44B0X, each timer has an inverted timer that drives the 16 bit countdown register TCNTn via the timer clock source. Before the timer starts, write an initial value to the timer count buffer register (TCNTBn), which is loaded into the countdown timer TCNTn when the timer is started. In the timer comparison buffer register (TCMPBn), an initial value is also written. The runtime is used to load into the comparison register TCMPn and compare with the value of the countdown timer TCNTn. When you start the system, you need to load the values of the two buffers, TCMPBn and TCNTBn, into TCMPn and TCNTn by setting the manual refresh bit. The application of these two buffers, i.e., double buffers, of TCMPBn and TCNTBn, allows the timer to produce a stable output at the same time as frequency and duty cycle. The general steps to start the timer are as follows:1) writes the initial value to TCNTBn and TCMPBn.2) set the automatic reload bit of the corresponding timer3) set the manual update bit for the corresponding timer, and the counter is set to the off state4) setting the start bit of the corresponding timer to start the timer and clearing the manual update bit at the same time.At this point, the timer TCNTn starts counting backwards. When the TCNTn has the same value as the TCMPn, the logic level of the TOUTn is changed from low to high. When the counter TCNTn reaches 0, a timer interrupt request is generated, informing the CPU that the timer operation has been completed. At this point, if the auto reload control bit enable, the value of the TCNTBn is automatically loaded into the TCNTn register and the next operation cycle is started. If the timer is stopped by clearing the timer, enabling bits, etc., the count value will not be automatically overloaded.2.2 modulation PWMPulse width modulation (Pulse Width Modulation PWM) means that the basic cycle of the output signal is fixed, and the output power is controlled by adjusting the size of the working cycle in the basic cycle. For a timer, when the frequency of the input clock source is generally unchanged, namely TCFG0 (timer prescaler value) and TCFG1 (timer segmentation value) value after setting no change. This provides a stable clock source for PWM. The speed of the motor is proportional to the voltage at both ends of the motor, and the voltage at both ends of the motor is proportional to the duty cycle of the control waveform. Therefore, the speed of the motor is proportional to the duty cycle, and the larger the duty ratio, the faster the motor is turned. In the system, the PWM pulse frequency is decided by TCNTBn, and the PWM pulse width value is decided by the value of TCMPBn, and the duty cycle is TCMPn/TCNTn. If you want to make the motor speed down, a relatively low output value of PWM pulse width is obtained, can reduce the value of TCMPBn; to makethe motor speed increase, the output of a higher PWM value, can increase the value of TCMPBn. Because of the characteristics of the double buffer, a PWM cycle TCMPBn value by ISR (interrupt service routine) or other means in the current cycle of low level PWM at any point that is written, can be blocked by re setting the value of TCMPBn to change the motor speed in the program. The value of the buffer TCMPBn and TCNTBn is not necessarily equal to the value of the TCMPn, TCNTn of this cycle, but must be the value of the next cycle of TCMPn and TCNTn.2.3 program codeThe application in this article is in ADS1.2 development environment, cross compiled, downloaded to Flash running. Program code (take timer 1 as an example):/ / initialize portVoid, Init_PortE (){RPCONE=0x5a00; / / define I/O port //PE4, PE5, PE6, PE7 / / functionRPUPE=0xf8; / / no resistance of the corresponding bit to pull}Start / / No. A motor, the motor control by timer 1Void, Start_MotorA (){RTCNTB1=Motor_CONT; / / two / / buffer assignment RTCMPB1=Motor_cont;RTCON |= (0x01<<11); / / Auto reload timer 1 RTCON |= (0x01<<9); / / manual refresh set RTCON &= ~ (0x01<<10); / / close reverserRTCON |= (0x01<<8); / / start timer 1RTCON &= ~ (0x01<<9); / / clear manual refresh bit }//A motor stopVoid, Stop_Motor1 (){RTCON &= ~ (0x01<<8); / / clear enable bit timer 1 }/ / change the duty ratio and the steering motorVoid SetPWM (int, valueA, int, drct){RPDATE=drct; / / drct definition PE6 output high level or low level, to control motorRTCMPB1=Motor_COUNT*valueA/0x64; //valueA is the duty cycle can be set to valueA for 0 A to make the motor stop / stop rotation.}Other motor settings are the same as above. The moving speed of the two groups of PWM can be changed at the same time, and the running speed of the car can be adjusted. By setting two different duty cycles, the speed difference between the two wheels is formed, and the purpose of changing the driving direction is achieved.In contrast, 1KHz 100Hz, 10KHz PWM, the output of the driving motor is found when the frequency was 100 Hz, the motor running in clearance rotational state; when the frequency is 10KHz, the motor running instability; when the frequency is 1KHz, the different duty ratio motor operation is very smooth, the speed and the direction of change quickly. Fig. 3 is a modulation waveform produced by an oscilloscope with an PWM frequency of 1KHz, a duty ratio of 30%, and an inversion of the motor.3 conclusionIn this paper, the output frequency of PWM is 1KHZ, and the DC motor is 120 revolutions per minute. The rated voltage is 12V (no additional inductive load outside the motor). The final realization of this subject is the embedded intelligent vehicle system based on ARM, and the PWM speed control of DC motor is one of the important subsystems. The experiment proves that the 16/32 bit RISC processor Samsung of S3C44B0X company is convenient to realize the modulation PWM, programmable, and the motor speed and steering change rapidly without pause, so it can serve the smart car very well.Source: 08, my loveSource of technical data: zhangwrThis article is for learning, reference, use, copyright belongs to the author.Because the content of this website is more and cannot contact the author in time, please contact us according to the method displayed on this website.Design and implementation of DC motor speed regulation system based on ARM0 Introduction in the development of the smart car, an important part is that the smart car can adjust the speed and direction of the vehicle independently according to the surrounding obstacles. The DC motor speed control system designed in thispaper is one of the smart cars...Design of Embedded Ethernet based on S3C44B0X mu cLinuxWith the rapid development of semiconductor technology, embedded products have been widely used in military, consumer electronics, network communications, industrial control and other fields. Networking is an inevitable trend of embedded system development. Embedded Linux acts as an open source...Development of embedded application based on ClinuxThe range of embedded systems is very extensive. From simple SCM systems to non computer systems operating at several hundred megabytes, operating systems can be referred to as embedded systems. 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直流无刷马达简介BrushlessDCMotor
感應馬達
X X △ X △ △ ○ X ○ X X 較差
直流有刷馬達
△ △ X △ △ X X △ X △
轉子慣性低
高速度運轉性能 無轉子銅損 高效率 溫升低
無整流子,無碳刷摩 擦,無火花
低速扭力 免保養 過附載能力
五、應用實例(群真科技驅動器)
4 5
F/R FSP
藍 橙
6
R/S
白
7 8
COM 5V
黑 紅
JP4 接頭 [馬達/電源接線端, 12 Pin]
腳 位 1 2 3 4 5 名 稱 線色 BL5 BL9
馬達線圈U相 電源 DC24V+ (與JP1_+24V相通) 電源 GND NONE Hall Sensor電源, H- (與JP1_GND相通)
在低速運轉下,仍具備高輸出扭矩。 效率比傳統馬達好很多。 安靜、無噪音、免保養、壽命長。 使電動車輛擁有較高的續航力。 技術層次高,進入門檻高,附加價值 高。
三、直流無刷馬達與交流馬達之比較
傳統交流馬達
耗電量/效率 (相同作功)
直流無刷馬達
50W/90%
150WБайду номын сангаас35%
噪音
體積/重量 扭力 轉速 溫升
直流馬達的結構比較
(a)無刷
(b)有刷
二、直流無刷馬達的特點
具備體機小、重量輕、輸出功率大及高輸出扭 矩等特性。 採用電子換相結構,低電磁干擾,免碳刷保養, 速度可達10,000 rpm以上。 低轉子慣性,轉子體積比傳統感應馬達及有刷 馬達小很多,有較佳的控制性能。 馬達內轉子設計,線圈位於馬達定子中,定子 直接接觸散熱片,有極佳的散熱設計。
DC风扇运转原理
DC风扇运转原理DC风扇是指使用直流电源供电的风扇,其运转原理是基于电磁感应和电机转动的原理。
DC风扇的核心部件是电机,其中的转子和定子之间通过电流产生的磁力使得电机转动,从而驱动叶片产生风力。
具体来说,DC风扇通常采用无刷直流电机(BLDC motor)或有刷直流电机(brushed DC motor)。
无刷直流电机是DC风扇中常见的类型,它由转子、定子、永磁体和电子控制电路组成。
在无刷直流电机中,定子上的线圈通过与电源交替连接,产生一个旋转的磁场。
而转子上的永磁体受到定子磁场的作用,随之旋转。
转子上的永磁体受到定子磁场的引导,永磁体产生的磁力不断与定子线圈之间的磁力相互作用,使得转子不断旋转。
转子上的旋转运动通过轴传递到风扇叶片上,驱动叶片产生气流。
有刷直流电机是另一种常见的电机类型,它由转子、定子、巴尔门刷和电子刷组成。
在有刷直流电机中,定子上的线圈通过切换巴尔门刷和电子刷的接触,产生一个旋转的磁场。
当电流通过巴尔门刷时,磁场与转子上的永磁体相互作用,使得转子旋转。
转子的旋转运动通过轴传递到风扇叶片上,驱动叶片产生气流。
无论是无刷直流电机还是有刷直流电机,其转子的旋转运动都是由与定子线圈或刷子之间的磁力相互作用产生的。
而电机的旋转是由电流的增加和减小控制的。
通过电子控制电路可以调节电机的电流大小,从而控制风扇叶片的转速和风力大小。
需要注意的是,DC风扇的运动不仅与电机的原理有关,还与风扇叶片的设计和空气动力学有关。
风扇叶片的形状和数量会影响风扇产生的气流大小和风力的强弱。
此外,DC风扇还可能配备一些调速器和传感器,以实现风速的调节和温度的监测等功能。
总结起来,DC风扇的运转原理基于电磁感应和电机转动的原理。
通过提供适当的直流电流,电机中的磁场可以驱动转子旋转,进而驱动风扇叶片产生气流。
通过电子控制电路可以控制电机的电流大小,从而调节风扇的转速和风力大小。
(完整word版)直流电机中的励磁绕组跟电枢绕组的作用分别是什么
direct current motor,DC motor中文名称:直流电动机英文名称:direct current motor,DC motor定义:将直流电能转换为机械能的转动装置。
电动机定子提供磁场,直流电源向转子的绕组提供电流,换向器使转子电流与磁场产生的转矩保持方向不变。
直流电机中的励磁绕组跟电枢绕组的作用分别是什么?电动机的作用是将电能转换为机械能。
电动机分为交流电动机和直流电动机两大类.(一)交流电动机及其控制交流电动机分为异步电动机和同步电动机两类。
异步电动机按照定子相数的不同分为单项异步电动机、两相异步电动机和三相异步电动机。
三相异步电动机结构简单,运行可靠,成本低廉等优点,广泛应用于工农业生产中。
1. 三相异步电动机的基本结构三相异步电动机的构造也分为两部分:定子与转子.(1)定子:定子是电动机固定部分,作用是用来产生旋转磁场。
它主要由定子铁心、定子绕组和机座组成。
(2)转子:转子是重点掌握的部分,转子有两种,鼠笼式与绕线式。
掌握他们各自的特点与区别。
鼠笼式用于中小功率(100k以下)的电动机,他的结构简单,工作可靠,使用维护方便。
绕线式可以改善启动性能和调节转速,定子与转子之间的气隙大小,会影响电动机的性能,一般气隙厚度为0.2—1。
5mm之间。
掌握定子绕组的接线方法。
2. 三相异步电动机的工作原理掌握公式n1=60f/P、S=(n1—n)/n1、n=(1-S)60f/P,同时明白它们的意义(很重要),要能够灵活运用这些公式,进行计算.同时记住:通常电动机在额定负载下的转差率SN约为0。
01—0.06。
书上的例题要重点掌握。
3. 三相异步电动机铭牌上的数据(1)型号:掌握书上的例子.(2)额定值:一般了解,掌握额定频率和额定转速,我国的频率为50赫兹。
(3)连接方法:有Y型和角型。
(4)绝缘等级和温升:掌握允许温升的定义。
(5)工作方式:一般了解。
4。
三相异步电动机的机械特性掌握额定转矩、最大转矩与启动转矩的关系。
直流无刷电机驱动原理
直流无刷电机驱动原理直流无刷电机(Brushless DC Motor,简称BLDC)是一种通过电子器件控制转子转动的电机。
与传统的有刷直流电机相比,直流无刷电机具有结构简单、寿命长、效率高等优点,因此在许多领域得到广泛应用,如家电、汽车、航空航天等。
直流无刷电机的驱动原理主要包括电机结构、电机控制器和传感器三个方面。
首先,直流无刷电机的结构由转子和定子组成。
转子上的永磁体产生磁场,而定子上的线圈通过电流产生磁场。
当电流通过定子线圈时,定子磁场与转子磁场相互作用,产生转矩,从而驱动转子转动。
其次,直流无刷电机的控制器是实现电机转动的关键。
控制器主要由功率电子器件和控制电路组成。
功率电子器件包括MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)或IGBT(绝缘栅双极型晶体管),用于控制电流的通断。
控制电路则根据传感器反馈的信息,控制功率电子器件的开关状态,从而实现对电机的控制。
最后,直流无刷电机的传感器用于检测电机的转子位置和速度。
常用的传感器有霍尔传感器和编码器。
霍尔传感器通过检测转子磁场的变化,确定转子位置。
编码器则通过检测转子的旋转角度和速度,提供更精确的转子位置和速度信息。
传感器的反馈信息被送回控制器,用于控制电机的转动。
总结起来,直流无刷电机的驱动原理是通过控制器控制功率电子器件的开关状态,使电流按照一定的顺序流过定子线圈,从而产生转矩驱动转子转动。
传感器则用于检测转子位置和速度,提供反馈信息给控制器,实现对电机的精确控制。
直流无刷电机驱动原理的应用非常广泛。
在家电领域,直流无刷电机被广泛应用于洗衣机、冰箱、空调等产品中,提高了产品的效率和可靠性。
在汽车领域,直流无刷电机被用于驱动电动汽车的电机,实现零排放和高效能。
在航空航天领域,直流无刷电机被用于驱动飞机的舵机和飞行控制系统,提高了飞行的稳定性和安全性。
总之,直流无刷电机驱动原理是一种高效、可靠的电机驱动方式。
通过控制器和传感器的配合,实现对电机的精确控制,使其在各个领域发挥出更大的作用。
新能源汽车驱动电机分类及其特点
新能源汽车驱动电机分类及其特点1.根据结构和工作原理分类驱动电机按照工作电源种类可分为直流电机和交流电机。
按结构和工作原理可分为直流电机、异步电机、同步电机。
目前,在新能源汽车领域,常用的驱动电机有直流电机(DC Motor)、感应电机(IM)、直流无刷电机(BLDC)、永磁同步电机(PMSM)以及开关磁阻电机(SRM)等。
(1)直流电机。
在电动汽车发展的早期,很多电动汽车都是采用直流电机方案。
主要是看中了直流电机的产品成熟,控制方式容易,调速优良的特点。
但由于直流电机本身的短板非常突出,其自身复杂的机械结构(电刷和机械换向器等),制约了它的瞬时过载能力和电机转速的进一步提高;而且在长时间工作的情况下,电机的机械结构会产生损耗,提高了维护成本。
此外,电机运转时的电刷火花会使转子发热,浪费能量,散热困难,还会造成高频电磁干扰,这些因素都会影响整车性能。
由于直流电机的缺点非常突出,目前的电动汽车已经将直流电机淘汰。
(2)交流异步电机。
交流异步电机是目前工业中应用十分广泛的一类电机,其特点是定、转子由硅钢片叠压而成,两端用铝盖封装,定、转子之间没有相互接触的机械部件,结构简单,运行可靠耐用,维修方便。
交流异步电机与同功率的直流电机相比效率更高,质量约轻了1/2。
如果采用矢量控制的控制方式,可以获得与直流电机相媲美的可控性和更宽的调速范围。
由于有着效率高、比功率较大、适合于高速运转等优势,交流异步电机是目前大功率电动汽车上应用较广的电机。
但在高速运转的情况下电机的转子发热严重,工作时要保证电机冷却,同时交流异步电机的驱动、控制系统很复杂,电机本体的成本也偏高,另外,运行时还需要变频器提供额外的无功功率来建立磁场,故相与永磁电机和开关磁阻电机相比,交流异步电机的效率和功率密度偏低,不是能效化的选择。
汽车一般以一定的高速持续行驶,所以能够让高速运转而且在高速时有较高效率的交流异步电机得到广泛应用。
(3)永磁同步电机。
直流电机名词解释
直流电机名词解释直流电机(DCMotor)是一种产生机械能和电能转换的机械装置,其特点是电路有较低损耗,运行维护方便,在很多领域被广泛应用。
简言之,直流电机就是利用直流电源驱动电机输出机械能动力的一种电机,其构造简单、结构小巧、重量轻、不依赖环境温度和湿度及气压,具有运行稳定、控制便捷等特点。
因此,直流电机广泛应用于医疗仪器、建筑设备、工业设备等等。
直流电机的构造主要由主轴、端盖、定子绕组、转子绕组、刷子等部分组成。
主轴的作用是将电机产生的转动能动用于被驱动的机器,端盖的作用是将外界环境中的灰尘等物质排出电机外;定子绕组和转子绕组分别是产生交流电流和交流电场,随着旋转而使电机产生转动能力;刷子的作用是将电源中的电流顺利传送到电机绕组处。
直流电机又可分为永磁直流电机、定子磁励直流电机、转子磁励直流电机、磁电控制直流电机等。
永磁直流电机具有单片永磁体作为感应极,有能量节省、运行可靠、维护简单的特点,其应用范围广泛,如离心泵、空调机、纺织机等;定子磁励直流电机就是在定子绕组上通恒定时间周期变化的电压,其有利于电机保持稳定,比较常用于风车、矿物入库机等;转子磁励直流电机就是在转子上引入磁铁,使定子绕组产生励磁电流,其有较快的转速变化,比较常用于汽车、电梯等;磁电控制直流电机就是将调速驱动系统中的变压器、整流器、控制器三部件一起应用,使控制变得更加精确,比较常用于电动工具、精密机床等。
电路中控制直流电机运行的电流大小是闭环控制,主要分两类:一种是无功控制,即调节电流大小,改变电机的转速;另一种是有功控制,即调节功率,从而控制电机的转速。
无功控制电路如图1所示,主要是由放大器、可调电阻和分压电阻组成的调速闭环电路,可调电阻调节电机的速度,从而实现速度调节;而有功控制电路如图2所示,它主要是由比调管、可调电阻和变频器组成的调速闭环电路,可调电阻调节变频器功率,从而实现相应的电机速度调节。
就直流电机而言,采用调速技术可以提高运行精度,减低电机的耗能,进一步提高电机的运行效率,为电机应用提供更多的控制条件,更好的满足产品的要求。
新能源汽车驱动电机与控制策略分析
新能源汽车驱动电机与控制策略分析随着环保意识的提高和气候变化的威胁,新能源汽车已经逐渐成为未来交通的主要选择之一。
在新能源汽车中,驱动电机和控制策略是其中最重要的组成部分之一。
本文将深入探讨新能源汽车驱动电机的原理和不同的控制策略,并分析其在实际应用中的效果和挑战。
驱动电机原理驱动电机是新能源汽车的核心部件,它负责将电能转化为机械能,并驱动车辆前进。
主要有三种类型的驱动电机:直流电机(DCmotor)、交流异步电机(ACasynchronousmotor)和交流同步电机(ACsynchronousmotor)。
每种电机都有其优点和适用范围。
直流电机是最早应用于电动车的驱动电机,具有体积小、启动转矩大等特点,但效率较低。
而交流异步电机和交流同步电机则具有高效率、高功率密度和可靠性好的优点,因此在新能源汽车中得到了广泛应用。
控制策略为了有效地驱动电机和提高新能源汽车的续航里程,必须采用合适的控制策略。
常见的控制策略包括电压源控制、电流源控制和矢量控制。
电压源控制是一种简单且常用的控制策略,通过控制电动机的电压来调节转矩和速度。
这种控制策略的优点是实现简单,但在低速和高速运行时会存在效率不高的问题。
电流源控制是通过控制电动机的电流来实现转矩和速度的调节。
相比电压源控制,电流源控制能够更精确地控制转矩和速度,但需要更复杂的控制算法。
矢量控制是一种相对高级的控制策略,可以通过改变电机的电流和电压同时控制转矩和速度。
这种控制策略具有较高的控制精度和响应速度,但也需要较复杂的算法和硬件支持。
实际应用与挑战新能源汽车驱动电机和控制策略在实际应用中面临一些挑战。
首先是功率电子器件的可靠性和效率问题。
驱动电机中的功率电子器件需要经受高温和大电流的考验,同时要保证高效率的运行。
因此,研发更可靠、高效的功率电子器件是目前亟待解决的问题。
另一个挑战是控制策略的优化和智能化。
随着车载计算机和传感器技术的发展,我们可以通过智能化的控制算法提升驱动电机系统的性能和效率。
直流无刷电机原理及驱动技术
直流无刷电机原理及驱动技术直流无刷电机(Brushless DC Motor,简称BLDC)是一种以电子换向的方式驱动的电机。
相对于传统的有刷直流电机,无刷直流电机具有更高的效率、更低的能量损耗、更长的寿命和更高的输出功率等优点,因此在许多应用领域得到了广泛应用。
直流无刷电机的工作原理比较复杂,它的转子由一组磁钢组成,分布在转子的外围,并以等间距排列。
在转子的外围,固定了一组电磁铁使得它们的磁极排列和磁铁相互间隔的磁极相对应。
电机通过控制器产生的脉冲信号,控制转子磁极的磁场的极性和强度。
当转子的磁场与电磁铁的磁场产生的磁力相互作用时,就会产生力矩推动转子旋转。
为了控制无刷电机的旋转方向和速度,需要使用电子换向技术。
电子换向可以通过测量转子位置并实时调整电流来实现。
电子换向通常通过三相电流反馈控制来实现。
这意味着需要三个传感器来测量电机的电流,并通过调整电流来实现换向控制。
无刷直流电机的驱动技术有多种,其中最常见的是基于PWM调制的驱动技术。
PWM调制将直流电源与电机连接,并以一定的频率调制电源电压,控制电机的运转速度和力矩。
这种驱动方式能够提高电机的效率,并减少能量损失。
此外,也可以使用传统的定向控制器来实现无刷电机的驱动,通过测量转子位置并控制定子线圈的电流来实现精确的转子控制。
在应用中,无刷电机的驱动技术还可以根据具体的需求进行调整。
例如,使用传感器和反馈控制器来实现闭环控制,可以提高驱动系统的响应速度和稳定性。
此外,还可以使用无传感器的反电动势控制技术,通过测量电机绕组的电流反电动势来测量转子位置,从而实现换向控制。
总之,直流无刷电机通过电子换向和驱动技术,实现了高效、低能耗、长寿命和高输出功率的特点。
在各种应用领域,比如磁盘驱动器、家用电器、汽车等,无刷电机都发挥了重要的作用。
进一步的研究和发展无刷直流电机驱动技术,可以进一步提高其性能,推动其应用范围的拓展。
新能源汽车电机方面的知识
新能源汽车电机方面的知识
新能源汽车电机是指使用新能源作为动力源的汽车所使用的驱动电机。
新能源汽车电机的主要种类有:
1. 直流电机(DC Motor):直流电机是最早应用于电动车辆的电机类型之一。
它由电枢和永磁体组成,工作原理是利用电枢和永磁体之间的磁作用力产生转矩。
2. 永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM):永磁同步电机利用永磁体产生磁场,与电枢中的旋转磁场相互作用,从而驱动汽车运动。
3. 感应电机(Induction Motor):感应电机是一种常用的电动汽车驱动电机,它通过感应电枢中的旋转磁场与定子磁场相互作用,来实现转矩输出。
4. 燃料电池电机(Fuel Cell Motor):燃料电池电机是使用燃料电池作为动力源的电动汽车驱动电机。
它将燃料电池产生的电能转化为机械能,用于驱动汽车运动。
新能源汽车电机具有以下特点:
1. 高效:新能源汽车电机相比传统内燃机更加高效,转换率更高,能够更充分地利用能源。
2. 轻量化:新能源汽车电机相对于内燃机更为轻量化,减轻车辆自重,提高整车的能效和续航里程。
3. 高转矩密度:新能源汽车电机具有较大的转矩密度,能够提供更高的动力输出,满足车辆的加速性能和行驶需求。
4. 低噪音:新能源汽车电机工作时噪音更低,从根本上降低了汽车行驶产生的噪音污染。
5. 智能控制:新能源汽车电机可与车辆的智能控制系统相连接,实现精确的电力输出和电能回馈,提高驾驶的舒适性和安全性。
新能源汽车电机的发展及应用已成为现代汽车工业的重要方向,它对于降低能源消耗、改善环境污染等具有重要意义。
直流电机知识
作动力用:直流电动机将直流电能转化为机械能直流测速发电机将机械信号转换为电信信号传递-直流伺服电动机将控制电信号转换为机械信号1-1 直流电机工作原理一、原理图(物理模型图)磁极对N、S不动, 线圈(绕组)abcd 旋转, 换向片1、2旋转, 电刷及出线A、B不动二、直流发电机原理(机械能--->直流电能)( Principles of DC Generator)1.原动机拖动电枢以转速n(r/min)旋转;2.电机内部有磁场存在;或定子(不动部件)上的励磁绕组通过直流电流(称为励磁电流I f)时产生恒定磁场(励磁磁场,主磁场) (magnetic field, field pole)3.电枢线圈的导体中将产生感应电势 e = B l v ,但导体电势为交流电,而经过换向器与电刷的作用可以引出直流电势E AB,以便输出直流电能。
(看原理图1,看原理图2)(commutator and brush)1.问题1-1:直流电机电枢单个导体中感应电势的性质?2.问题1-2:直流电机通过电刷引出的感应电势的性质?3.看直流发电机原理动画4.问题1-3:直流发电机如何得到幅值较为恒定的直流电势?5.为了得到稳定的直流电势,直流电机的电枢圆周上一般有多个线圈分布在不同的位置,并通过多个换向片联接成电枢绕组。
以前曾使用环形绕组.6.问题1-4:环形绕组的缺点是什么?三. 直流电动机的原理 ( Principies of DC Motor)1.将直流电源通过电刷和换向器接入电枢绕组,使电枢导体有电流i a通过。
2.电机内部有磁场存在。
3.载流的转子(即电枢)导体将受到电磁力 f 的作用 f = B l i a(左手定则)4.所有导体产生的电磁力作用于转子可产生电磁转矩,以便拖动机械负载以n(r/min)旋转。
5.结论:直流电机的可逆性原理:同一台电机,结构上不作任何改变,可以作发电机运行,也可以作电动机运行。
电机行业专业英语单词集
电机行业专业英语单词集以下是一些电机行业常见的专业英语单词:1. 电动机(Motor)2. 发电机(Generator)3. 直流电机(DC Motor)4. 交流电机(AC Motor)5. 永磁电机(Permanent Magnet Motor)6. 电励磁电机(Electro-Excited Motor)7. 感应电机(Induction Motor)8. 同步电机(Synchronous Motor)9. 异步电机(Asynchronous Motor)10. 伺服电机(Servo Motor)11. 步进电机(Stepper Motor)12. 马达(Motor的俚)13. 控制器(Controller)14. 变速器(Gearbox)15. 电刷(Brush)16. 电动机驱动器(Motor Driver)17. 电源(Power Supply)18. 转子(Rotor)19. 定子(Stator)20. 线圈(Coil)21. 轴承(Bearing)22. 绝缘材料(Insulation Material)23. 电磁场(Electromagnetic Field)24. 热管理(Thermal Management)25. 能效(Energy Efficiency)26. 噪音与振动(Noise and Vibration)27. 维护与修理(Maintenance and Repair)28. 环境影响(Environmental Impact)29. 测试与验证(Testing and Verification)30. 安全与可靠性(Safety and Reliability)31. 材料科学(Materials Science)32. 控制理论(Control Theory)33. CAD/CAM/CAE (Computer-Aided Design / Manufacturing / Engineering)34. AI/ML (Artificial Intelligence / Machine Learning)35. UPS (Uninterruptible Power Supply)36. EMI (Electromagnetic Interference)37. RFI (Radio Frequency Interference)38. ECM (Electronic Speed Controller)39. PM (Permanent Magnet)40. FET (Field Effect Transistor)41. SCR (Silicon Controlled Rectifier)42. MCU (Microcontroller Unit)43. PCB (Printed Circuit Board)44. FET (Field-Effect Transistor)45. IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)46. LSI (Large Scale Integration)47. ASIC (Application-Specific Integrated Circuit)48. PMSM (Pole-Phase-Modulated Synchronous Motor)49. BLDC (Brushless Direct Current Motor)50. ADC (Analog-to-Digital Converter)51. PWM (Pulse Width Modulation)52. VFD (Variable Frequency Drive)53. DTC (Direct Torque Control)54. VSD (Variable Speed Drive)55. ADC (Analog-to-Digital Converter)56. DAC (Digital-to-Analog Converter)57. DSC (Digital Signal Controller)58. PFC (Power Factor Correction)等等。
直流电机驱动
(2)同步齿型带
同步齿型带(带齿的皮带)、V型带(三角皮带)、平型带、 链、绳索(钢丝绳)、连杆等机构都是长距离传递运动的机构。 四连杆机构刚度好、精度高,机械手等系统上经常使用。
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8.5 气动驱动
气动执行装置的种类:气缸、气动马达。
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气动驱动的特点:
优点:(1)利用气缸可以实现高速直线运动; (2)利用空气的可压缩性容易实现力控制和缓冲控制; (3)无火灾危险和环境污染; (4)系统结构简单,价格低。
缺点:(1) 由于空气的可压缩性,高精度的位置控制和速度控 制都比较困难,驱动刚性比较差;
VR式步进电机用齿轮状的铁心作转子,定子是电磁铁,上面有绕组。在定 子磁场中,转子始终转向磁阻最小的位置。步距角一般为0.9o~15o。
HB式步进电机是PM式和VR式的复合形式。在永磁体转子和电磁铁定子的 表面上加工出许多轴向齿槽,产生转矩的原理与PM式相同,转子和定子的形状 与VR式相似,步距角一般为0.9o~15o。
这是 什么?
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8.4 液压驱动
液 压 缸
液 压 马 达
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液压驱动的特点:
优点:
(1)容易获得比较大的扭矩和功率; (2)功率/重量比大,可以减小执行装置的体积; (3)刚度高,能够实现高速、高精度的位置控制; (4)通过流量控制可以实现无级变速。
缺点:
(1)必须对油的温度和污染进行控制,稳定性较差; (2)有因漏油而发生火灾的危险; (3)液压油源和进油、回油管路等附属设备占空间较大。
无刷直流电机驱动方案
无刷直流电机驱动方案引言无刷直流电机(Brushless DC Motor,简称BLDC)由于其高效率、高转速、高力矩密度等优点,在众多工业和消费电子设备中得到广泛应用。
而BLDC电机的驱动方案则是保证其正常运转和性能发挥的核心要素。
本文将介绍无刷直流电机驱动方案的基本原理和常见的控制方式。
同时,还会讨论一些常见的驱动方案,并比较它们的特点和适用场景。
无刷直流电机的基本原理电机结构BLDC电机的结构与传统的直流电机相似,都由转子、定子、电刷和永磁体组成。
但其不同之处在于BLDC电机的转子上没有电刷,而是通过控制器来实现对定子绕组的电流控制。
工作原理BLDC电机采用电子换向技术,通过控制器对定子绕组的电流进行精确控制,从而实现电机转子的正常运转。
具体而言,BLDC电机的驱动过程可以分为六个步骤:1.磁极A和磁极B受到电流,而磁极C不受电流,此时A磁极和B磁极之间产生差异磁场,转子受到力矩作用转动;2.当转子旋转到一定角度时,磁极A与磁极B之间不再有差异磁场,此时磁极A和磁极C之间产生差异磁场,继续驱动转子旋转;3.转子继续旋转,磁极A与磁极C之间不再有差异磁场,此时磁极B和磁极C之间产生差异磁场,继续驱动转子旋转;4.转子继续旋转,磁极B与磁极C之间不再有差异磁场,此时磁极B和磁极A之间产生差异磁场,继续驱动转子旋转;5.转子继续旋转,磁极B与磁极A之间不再有差异磁场,此时磁极C和磁极A之间产生差异磁场,继续驱动转子旋转;6.转子继续旋转,磁极C与磁极A之间不再有差异磁场,此时磁极C和磁极B之间产生差异磁场,继续驱动转子旋转。
通过不断地交替改变电流的流向,BLDC电机可以实现高效、平稳的运动。
无刷直流电机的驱动控制方式传感器反馈控制传感器反馈控制是一种常见的BLDC电机驱动方式,通过磁编器或霍尔效应传感器等装置,实时检测转子位置和转速,并反馈给控制器。
控制器根据传感器的反馈信息,控制定子绕组的电流,从而实现对电机的精确控制。
直流电机驱动器工作原理
直流电机驱动器工作原理直流电机驱动器是一种常用的电机控制和驱动设备,它可以通过调节电源电压和电流来控制直流电机的转速和转向。
本文将详细介绍直流电机驱动器的工作原理。
直流电机驱动器通常由两个主要部分组成:电源部分和控制部分。
电源部分提供直流电源,供应电流给电机以产生电磁力。
直流电机通常使用直流电源作为输入,控制电机的速度和转向。
控制部分是直流电机驱动器的核心部分,它负责控制电机的转速和转向。
控制部分通常由电路和控制算法组成。
首先,电源部分将直流电源转换成合适的电压和电流,以供应给电机。
电源的稳定性对于电机的正常工作非常重要。
其次,控制部分通过测量电机的转速和转向,采用适当的控制算法来控制电机的转速和转向。
常见的控制算法包括PID控制算法和模糊控制算法等。
控制部分通过与电机连接的编码器或传感器来获取电机的转速和转向信息。
在工作中,直流电机驱动器接收外部控制信号,并将其转换成相应的电流和电压输出。
这些输出信号通过电机的绕组产生磁场,进而产生转矩,推动电机转动。
具体来说,当控制信号指示电机向前转动时,驱动器会提供足够的电流和电压,使电机产生适当的旋转力矩。
当控制信号指示电机反向转动时,驱动器则改变输出电流的方向,使电机反向旋转。
此外,直流电机驱动器还需要实现电机的速度和转向的精确控制。
通常,驱动器会根据电机的转速和转向信号,进行反馈控制,调整输出电流和电压的大小和方向,以达到控制电机转速和转向的目的。
总之,直流电机驱动器通过合适的电源供应和精确的控制算法,实现对电机速度和转向的控制。
它在许多领域中都有广泛的应用,如工业自动化、电动车辆和机器人等。
以上就是直流电机驱动器的工作原理的详细介绍。
相信通过本文的阐述,读者对直流电机驱动器的工作原理有了更深入的理解。
dc motor工作原理
dc motor工作原理
直流电机(DCmotor)是一种电动机,它能将电能转化为机械能,实现运动或控制运动的方向和速度。
DC motor是由电源、转子和定子组成的。
DC motor的工作原理是基于洛伦兹力的作用。
当有电流通过一根导线时,它会在磁场中受到力的作用。
如果将导线制成环形,电流就会形成一个环形磁场。
而如果在这个环形磁场中放置一个磁铁,就会形成一个电机,其中磁铁被称为转子,环形磁场则被称为定子。
当有直流电流通过定子的导线时,就会在定子的磁场中形成一个转子的磁场。
由于磁场之间有相互作用力,转子就会开始旋转。
转子上的导线将会不断地与定子上的导线互动,形成一个旋转的电场。
这个电场的速度和方向取决于电流的大小和方向。
DC motor的速度可以通过改变电流的大小或方向来控制。
当电流大小增加时,转子会以更快的速度旋转。
而当电流方向改变时,转子会改变旋转方向。
总的来说,DC motor是一种简单而有效的机械驱动器。
它的工作原理基于电动机和磁学原理,通过电流和磁场的相互作用来实现机械运动和控制。
- 1 -。
无刷直流电机的驱动电路
无刷直流电机的驱动电路1. 引言无刷直流电机(Brushless DC Motor,简称BLDC)是一种通过电子控制器来驱动的电动机。
与传统的有刷直流电机相比,BLDC电机具有高效率、高功率密度、长寿命、低噪音和低维护成本等优点。
本文将详细介绍无刷直流电机的驱动原理和常用的驱动电路。
2. 无刷直流电机的工作原理无刷直流电机由定子和转子组成。
定子上通常布置有三个绕组,称为A相、B相和C相,每个绕组之间相隔120度。
转子上装有永磁体,当定子绕组通以合适的电流时,会在转子上产生磁场。
通过改变定子绕组中的电流方向,可以实现对转子磁场方向的控制。
BLDC电机的驱动原理基于霍尔效应或传感器less技术。
在霍尔效应驱动中,安装在定子上的霍尔传感器用于检测转子位置,并将信号反馈给控制器。
而在传感器less驱动中,则通过测量定子上产生的反电动势(Back Electromotive Force,简称BEMF)来推测转子位置。
3. 无刷直流电机的驱动电路3.1 相互导通型驱动电路相互导通型驱动电路是最简单的一种BLDC电机驱动电路。
它由六个功率开关组成,分别用于控制A相、B相和C相的绕组。
这些功率开关可以是MOSFET、IGBT或SiC 等器件。
在相互导通型驱动电路中,任意两个绕组之间只能有一个处于导通状态,其余两个则需要断开。
通过控制三个绕组之间的导通状态,可以实现对BLDC电机的转子位置和速度的控制。
3.2 基于霍尔效应的驱动电路基于霍尔效应的驱动电路使用霍尔传感器来检测转子位置,并将信号反馈给控制器。
根据转子位置,控制器会依次打开或关闭相应的功率开关,以实现对BLDC电机的精确控制。
这种驱动方式需要使用专门设计的集成电路(IC),用于处理霍尔传感器产生的信号,并生成适当的控制信号。
常见的IC包括TI公司的DRV8301和Infineon公司的TLE9879等。
3.3 传感器less驱动电路传感器less驱动电路是一种更为先进的驱动方式,它通过测量定子绕组上产生的BEMF来推测转子位置。
驱动电机的分类
驱动电机的分类
驱动电机可以根据其结构、应用等多种方式进行分类,以下列出几种
主要分类方法:
1. 直流电机(DC motor):根据电源供电方式,可分为直流电机和
交流电机,其中直流电机最常见的种类是永磁直流电机和励磁直流电机,
在各种机器和设备中广泛应用。
2. 交流电机(AC motor):根据转子类型和结构特点,可分为同步
电机和异步电机,后者又包括感应电机和异步泵电机等。
3. 步进电机(Step motor):适用于高精度的位置控制和速度控制,如印刷机、数控机床、医疗设备等。
4. 无刷直流电机(BLDC motor):与传统的永磁直流电机相比,无
刷直流电机不存在碳刷与旋转子摩擦磨损的问题,所以具有更高的效率和
寿命,被广泛应用于电动工具、电动汽车等所需的高效率、大扭矩和高速
控制等领域。
5. 转矩电机(Torque motor):转矩电机常常用于微小位移操作或
者拉力、压力、扭矩的测试,在自动控制、测试检验、机械加工和医疗诊
断等领域中有着广泛应用。
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HB式步进电机是PM式和VR式的复合形式。在永磁体转子和电磁铁定子的 表面上加工出许多轴向齿槽,产生转矩的原理与PM式相同,转子和定子的形状 与VR式相似,步距角一般为0.9o~15o。
定位转矩是指电机各相绕组不通电且处于开路状态时,定子锁 住转子的力矩。由于混合式电机转子上有永磁材料产生磁场,从而 产生的转矩。一般定位转矩远小于保持转距。是否存在定位转距是 混合式步进电机区别于反应式步进电机的重要标志。 DETENT TORQUE 在国内没有统一的翻译。
细分驱动器的原理 通过改变相邻(A,B)电流的大小,以改变合成磁场的夹角
失步:电机运转时运转的步数,不等于理论上的步数。
保持转距(HOLDING TORQUE)或静转矩是指步进电机各相 通电但没有转动时,定子锁住转 子的力矩。是电机选型时最重要的 参数之一。通常步进电机在低速时的力矩接近保持转矩。比如,当 说2Nm的步进电机时,在没有特殊说明的情况下一般是指保持转矩 为2Nm的步进电机。
形状记忆合金执行装置:利用镍钛合金等材料具有的形状随 温度变化,温度恢复时形状也恢复的形状记忆性质。
运动 控制
卡
端子 板
驱动 器
数字 计算
机
图像 采集
卡
A/D
执行装置(电 机、液压等)
执行机构 (臂、手等)
传感器(视 觉、触觉等)
环境 (控制 对象)
8.1 直流电机驱动(DC motor)
止口
1. 直流电机工作原理
2.矩频特性曲线
3.交流电机的特点 特点:无电刷和换向器,无产生火花的危险;比直流电机的
驱动电路复杂、价格高。 同步电机的特点:体积小。用途:要求响应速度快的中等速
度以下的工业机器人;机床领域。
异步电机的特点:转子惯量很小,响应速度很快。用途:中 等功率以上的伺服系统。 4.交流电机的控制方式
改变定子绕组上的电压或频率,即电压控制或频率控制方式。 伺服电机的精度由编码器的精度决定。
来控制步进电机运转的。
驱动器细分后的主要优点: (1)完全消除了电机的低频振荡。 (2)同时也提高了电机的输出转矩。 (3)提高了电机的分辨率。
3. 运行矩频特性
起动曲线
运行曲线
电刷
左 手 定 则
换向器
T=BILr
直流电动机通过 换向器将直流转 换成电枢绕组中 的交流,从而使 电枢产生一个恒 定方向的电磁转 矩。
►直流伺服电机的机械特性
转速
n Uc R T
Ke Ke Kt 2
控制 电压
电机结 构常数
电枢回路电阻
负载 转矩
每极 磁通
电机转速的控制:“调压调速”(★) “调磁调速”
2. 矩频特性曲线:电流控制曲线和电压控制曲线。
T (V K E)KT
R
其中,KE为电 动势常数, KF 为转矩常数。
3. 直流电机的控制方式 改变电压或电流控制转速和转距。
PWM (Pulse Width Modulation)控制是利用脉宽调制器对大功率晶体管开关放 大器的开关时间进行控制,将直流电压转换成某一频率的矩形波电压,加到直 流电机的电枢两端,通过对矩形波脉冲宽度的控制,改变电枢两端的平均电压 达到调节电机转速的目的。
第八章 机器人的驱动
这里所说的机器人驱动就是机电一体化系统中的执行装置。
执行装置就是按照电信号的指令,将来自电、液压和气压等 各种能源的能量转换成旋转运动、直线运动等方式的机械能的装 置。按利用的能源来分类,主要可分为电动执行装置、液压执行 装置和气动执行装置。
新型执行装置:
压电执行装置:利用在压电陶瓷等材料上施加电压而产生变 形的压电效应。
8.3 步进电机驱动(stepping motor)
步进电机驱动系统主要用于开环位置控制系统。优点:控制 较容易,维修也较方便,而且控制为全数字化。缺点:由于开环 控制,所以精度不高。
1.工作原理 步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。简单说: 当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的 方向转动一个固定的角度(及步进角)。可以通过控制脉冲个数 来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制 脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。
步进电机有三种:永磁式PM(permanent magnet);反应式 (也称可变磁阻式)VR(variable reluctance),在欧美等发达国 家80年代已被淘汰;混合式 HB(hybrid),混合式是指混合了永 磁式和反应式的优点,混合式步进电机的应用最为广泛。
Байду номын сангаас
PM式步进电机转子是永磁体,定子是绕组,在定子电磁铁和转子永磁体之 间的排斥力和吸引力的作用下转动,步距角一般为7.5o~90o。
同步电机:所谓同步是指转子速度与定子磁场速度相同。若 电网的频率不变,则稳态时同步电机的转速恒为常数而与负载的 大小无关。可用作发电机。 n=ns=60f/p
异步电机:所谓异步是指转子磁场和定子间存在速 度差(不 是角度差)。只用于电动机。 n=60f/p(1-s)
它们的定子绕组是相同的,主要区别在于转子的结构。同步电机 的转子上有直流励磁绕组,所以需要外加励磁电源,通过滑环引 入直流电流;而异步电机的转子是短路的绕组,靠电磁感应产生 电流。相比之下,同步电机较复杂,造价高。
4. 直流电机的特点 优点:调速方便(可无级调速),调速范围宽,低速性能好
(启动转矩大,启动电流小),运行平稳,转矩和转速容易控制。
缺点:换相器需经常维护,电刷极易磨损,必须经常更换, 噪音比交流电机大。
书籍是进步的阶梯
8.2 交流电机驱动(AC motor)
止口
AC servomotor
1. 工作原理
2. 相关术语
相数:产生不同N、S对磁场的激磁线圈对数。 拍数:完成一个磁场周期性变化所需脉冲数或导电状态。四 相四拍运行方式:AB-BC-CD-DA-AB,四相八拍运行方式: AAB-B-BC-C-CD-D-DA-A.
步距角:对应一个脉冲信号,电机转子转过的角位移用θ表示。 一般步进电机的精度为步距角的3-5%,且不累积。