交流伺服电动机及其驱动
伺服电动机
伺服电动机认知1.永磁交流伺服系统概述现代高性能的伺服系统,大多数采用永磁交流伺服系统,其中包括永磁同步交流伺服电动机和全数字交流永磁同步伺服驱动器两部分。
(1)交流伺服电动机的工作原理伺服电机内部的转子是永久磁铁,驱动器控制的u/V/W三相电形成电磁场,转子在此磁场的作用下转动,同时电动机自带的编码器反馈信号给驱动器,驱动器根据反馈值与目标值进行比较,调整转子转动的角度。
伺服电动机的精度决定于编码器的精度(线数)。
伺服驱动器控制交流永磁伺服电动机(PMSM)时,可分别工作在电流(转矩)、速度、位置控制方式下。
系统的控制结构框图如图7-17所示。
系统基于测量电机的两相电流反馈(Ia、Ib)和电机位置。
将测得的相电流(Ia、Ib)结合位置信息,经坐标变化(从a,b,c坐标系转换到转子d,q坐标系),得到Ia、Ib分量,分别进入各自的电流调节器。
电流调节器的输出经过反向坐标变化(从d,q坐标系转换到a,b,c坐标系),得到三相电压指令。
控制芯片通过这三相电压指令,经过反向、延时后,得到6路PWM波输出到功率器件,控制电机运行。
伺服驱动器均采用数字信号处理器(DSP)作为控制核心,其优点是可以实现比较复杂的控制算法,实现数字化、网络化和智能化。
功率器件普遍采用以智能功率模块(IPM)为核心设计的驱动电路,IPM内部集成了驱动电路,同时具有过电压、过电流、过热、欠压等故障检测保护电路,在主回路中还加入了软启动电路,以减小启动过程对驱动器的冲击。
智能功率模块(IPM)的主要拓扑结构是采用了三相桥式电路,原理图如图7-18所示。
利用了脉宽调制技术(Pulse width Modulation,PWM),通过改变功率晶体管交替导通的时间来改变逆变器输出波形的频率,改变每半周期内晶体管的通断时问比,即通过改变脉冲宽度来改变逆变器输出电压幅值的大小以达到调节功率的目的。
关于图7-17中的矢量控制原理,此处不予讨论。
交流伺服电机
交流伺服电机交流伺服电机是一种广泛应用于工业自动化领域的电机类型,在现代生产中发挥着重要作用。
交流伺服电机通过内置的编码器反馈系统,可以实现精确的位置控制和速度控制,从而提高了生产效率和产品质量。
本文将介绍交流伺服电机的工作原理、应用领域以及优势特点。
工作原理交流伺服电机通过电子控制系统控制电流的大小和方向,从而控制电机转子的位置和速度。
其工作原理包括位置控制回路、速度控制回路和电流控制回路。
位置控制回路接收编码器反馈信号,比较目标位置和当前位置之间的差异,通过控制电流大小和方向来驱动电机转子转动至目标位置。
速度控制回路根据编码器反馈信号和设定速度值之间的差异,控制电机的转速。
电流控制回路则根据速度控制回路的输出,控制电机的电流大小和方向,以实现精确的速度控制。
应用领域交流伺服电机广泛应用于各种自动化设备和机械领域,如工业机器人、数控机床、包装设备、印刷设备等。
在这些领域,交流伺服电机可以提供精确的位置控制和速度控制,满足高效生产的需求。
同时,在医疗设备、航空航天等领域也有着重要应用,用于控制精密的运动系统。
优势特点交流伺服电机相比其他类型的电机具有以下优势特点:•高精度:交流伺服电机具有较高的控制精度,可以实现微米级的定位精度,适用于需要高精度控制的应用。
•高效率:交流伺服电机运行稳定,能够提供较高的效率,降低能源消耗,节省生产成本。
•响应速度快:交流伺服电机响应速度快,可以在短时间内实现从静止到目标速度的转变,提高生产效率。
•可编程控制:交流伺服电机可以通过程序控制实现各种运动模式和轨迹规划,满足不同应用的需求。
总体而言,交流伺服电机在工业自动化领域具有重要地位,通过其高精度、高效率和快速的特点,为生产提供了稳定可靠的动力支持。
本文简要介绍了交流伺服电机的工作原理、应用领域以及优势特点,希望能够帮助读者更好地了解交流伺服电机的基本知识。
交流伺服电动机实验报告
交流伺服电动机实验报告交流伺服电动机实验报告一、引言交流伺服电动机是一种广泛应用于工业自动化领域的电动机。
它具有高精度、高效率和快速响应等优点,在机械控制系统中扮演着重要的角色。
本实验旨在通过对交流伺服电动机的实际应用和性能测试,深入了解其工作原理和特性。
二、实验设备与方法本实验采用了一台常见的交流伺服电动机系统,包括电机、伺服驱动器和控制器。
实验过程中,我们通过改变控制器发送给驱动器的指令,来控制电动机的转速和位置。
同时,利用示波器和测速仪等仪器,对电动机的性能进行测试和分析。
三、实验结果与分析1. 转速控制实验首先,我们进行了转速控制实验。
通过改变控制器发送的转速指令,我们观察到电动机的转速能够准确地跟随指令变化。
实验结果显示,交流伺服电动机具有较高的转速控制精度和稳定性,能够满足工业自动化系统对转速精度的要求。
2. 位置控制实验接下来,我们进行了位置控制实验。
通过改变控制器发送的位置指令,我们观察到电动机能够准确地移动到指定位置。
实验结果显示,交流伺服电动机具有较高的位置控制精度和响应速度,能够满足工业自动化系统对位置控制的要求。
3. 转矩控制实验为了进一步了解交流伺服电动机的性能,我们进行了转矩控制实验。
通过改变控制器发送的转矩指令,我们观察到电动机能够在不同负载下输出相应的转矩。
实验结果显示,交流伺服电动机具有较高的转矩输出能力和稳定性,能够适应不同负载的需求。
四、实验结论通过本次实验,我们对交流伺服电动机的工作原理和性能有了更深入的了解。
实验结果表明,交流伺服电动机具有高精度、高效率和快速响应等优点,适用于工业自动化系统中对转速、位置和转矩等要求较高的场景。
五、实验总结本实验通过对交流伺服电动机的实际应用和性能测试,深入了解了其工作原理和特性。
同时,我们还学习到了如何通过控制器发送指令来控制电动机的转速、位置和转矩,并通过仪器测试和分析来评估电动机的性能。
这些知识和技能对于我们今后在工业自动化领域的研究和实践具有重要意义。
交流电动机驱动及其控制
5、4、1 交流伺服电机特点及其调速方法
直流伺服电机具有电刷与整流子,尺寸较大且必须 经常维修,使用环境也受到一定影响,特别就是其容量较 小,受换向器限制,很多特性参数随速度而变化,因而限制 了直流伺服电机向高转速、大容量发展。
交流伺服电机采用了全封闭无刷结构,以适应实际 生产环境,不需要定期检查与维修。其定子省去了铸件壳 体,结构紧凑、外形小、重量轻(只有同类直流电机得75 %~90%)。定子铁芯较一般电机开槽多且深,绕组绕在 定子铁芯上,绝缘可靠,磁场均匀。可对定子铁芯直接冷 却,散热效果好,因而传给机械部分得热量小,提高了整个 系统得可靠性。转子采用具有
5、4、2 变频器调速装置(VFD)
一、晶闸管变频器得工作原理
图5-36所示为交-直-交变频器得主电路,它由整 流器、中间滤波环节及逆变器三部分组成。整流器为 晶闸管三相桥式电路,它得作用就是将恒压恒频交流电 变换为直流电,然后再用作逆变器得直流供电电源。逆 变器也就是晶闸管三相桥式电路,但它得作用与整流器 相反,它就是将直流电变换调制为可调频率得交流电,就 是变频器得主要组成部分。中间滤波环节由电容器、 电抗器组成,它得作用就是对整流后得电压或电流进行 滤波。
需要运动与位置控制场合得就是同步型交流伺服电机。 这种伺服电机通常具有永磁得转子,故称为永磁交流伺 服电机,以区别于有笼型转子得异步型交流伺服电机。 在这里主要讨论永磁交流伺服系统。
现代永磁交流伺服系统中所采用得永磁同步电机 经特殊设计,同轴安装有转子位置传感器、速度传感器, 根据需要还可以安装安全制动器与强迫冷却得风机等。
永磁交流伺服驱动系统按照其工作原理、驱动电 流波形与控制方式得不同,又可分为两种伺服系统;矩形 波电流驱动得永磁交流伺服系统与正弦波驱动得永磁 交流伺服系统。其原理分别如图5-42与5-43所示。
交流伺服电机驱动器说明书
交流伺服电机驱动器使用说明书浙江卧龙伺服技术有限公司2006年5月10注意:·本驱动器电源为三相或单相交流220V,推荐使用三相隔离变压器。
驱动器不能直接接交流380V,否则会造成驱动器损坏;·端子排U、V、W端子必须与电机A、B、C相接线一一对应;·本手册内容适用于驱动器软件V1.00及以上版本目录第1章 规格--------------------------------------------------------1 1.1 伺服驱动器规格 ---------------------------------------------1 1.2 伺服驱动器尺寸 ---------------------------------------------2 第2章 安装与接线 -------------------------------------------------32.1 安装与接线--------------------------------------------------32.1.1 安装场合-----------------------------------------------3 2.1.2 安装方法-----------------------------------------------4 2.2 标准连线----------------------------------------------------52.2.1 位置控制-----------------------------------------------52.2.2 速度控制-----------------------------------------------62.2.3 转矩控制-----------------------------------------------7 2.3 配线规格----------------------------------------------------8 2.4 配线方法----------------------------------------------------8 2.5 注意事项----------------------------------------------------8 第3章 接口--------------------------------------------------------83.1 外部端子----------------------------------------------------9 3.2 控制信号输入/输出端子 CN1-----------------------------------9 3.3 编码器信号输入端子 CN2--------------------------------------9 3.4 接口端子配置-----------------------------------------------12 3.5 输入/输出接口类型------------------------------------------133.5.1 开关量输入接口------------------------------------------133.5.2 开关量输出接口------------------------------------------133.5.3 脉冲量输入接口------------------------------------------143.5.4 模拟输入接口--------------------------------------------163.5.5 编码器信号输出接口--------------------------------------183.5.6 编码器Z信号集电极开路输出接口--------------------------193.5.7 伺服电机光电编码器输入接口------------------------------19 第4章 参数-------------------------------------------------------204.1 参数一览表 ------------------------------------------------204.2 型号代码参数与电机对照表------------------------------------29 第5章 保护功能---------------------------------------------------305.1 报警一览表-------------------------------------------------305.2 报警处理方法-----------------------------------------------31 第6章 显示与键盘操作---------------------------------------------356.1 第1层-----------------------------------------------------356.2 第2层-----------------------------------------------------366.2.1 监视方式------------------------------------------------366.2.2 参数设置------------------------------------------------37 6.2.3 参数管理------------------------------------------------38 6.2.4 速度试运行----------------------------------------------39 6.2.5 JOG运行------------------------------------------------ 39 第7章 运行-------------------------------------------------------407.1 接地-------------------------------------------------------40 7.2 工地时序---------------------------------------------------40 7.2.1 电源接通次序--------------------------------------------40 7.2.2时序图---------------------------------------------------417.3 注意事项---------------------------------------------------42 7.4 试运行-----------------------------------------------------427.4.1 运行前的检查--------------------------------------------427.4.2 通电试运行----------------------------------------------43 7.5 位置控制模式的简单接线运行---------------------------------44 7.6 速度控制模式的简单接线运行---------------------------------467.7 转矩控制方式的简单接线运行---------------------------------487.8 调整-------------------------------------------------------49 7.8.1 基本增益调整--------------------------------------------49 7.8.2 基本参数调整图------------------------------------------50 7.9 常见问题---------------------------------------------------50 7.9.1 恢复缺省参数--------------------------------------------50 7.9.2 频繁出现Err-15、Err-30、Err-32报警---------------------51 7.9.3 出现Power灯不能点亮现象--------------------------------51 7.10 相关知识---------------------------------------------------51 7.10.1 位置分辨率和电子齿轮的设置------------------------------51 7.10.2 位置控制时的滞后脉冲------------------------------------52 第8章 动态电子齿轮使用-------------------------------------------538.1 动态电子齿轮使用-------------------------------------------53 8.1.1 简要接线------------------------------------------------53 8.1.2 操作----------------------------------------------------53第一章 规格1.1 伺服驱动器规格型号 WLSA-05WLSA-10WLSA-20WLSA-15输入电源 单相或三相 AC220V -15~+10% 50/60Hz 三相 AC220V-15~+10% 50/60Hz温度 工作:0~40ºC 存贮:-40ºC~50ºC湿度 40%~80%(无结露) 使用环境大气压强 86~106kpa控制方法 ① 位置控制 ② 速度控制 ③ 转矩控制 ④ JOG 运行 再生制动 内置或外置 速度频率响应 200Hz 或更高速度波动率 <±0.03(负载0~100%);<±0.02(电源-15~+10%) (数值对应于额定速度) 调速比1:5000 特性脉冲频率 ≤500KHz控制输入① 输入使能 ② 报警清除 ③ CCW 驱动禁止 ④ CW 驱动 禁止 ⑤ 偏差计数器清零/速度选择1/零速箝位 ⑥ 指令 脉冲禁止/ 速度选择2 ⑦ CCW 转矩限制 ⑧CW 转矩限制 控制输出① 伺服准备好 ② 伺服报警 ③ 定位完成/速度到达④ 机械制动释放 ⑤ 转矩限制中 ⑥ 零速检出 输入方式① 脉冲+符号 ② CCW 脉冲/CW 脉冲 ③ 两相 A/B 正交脉冲 电子齿轮1/50--50 位置控制反馈脉冲2500线/转速度控制 4种内部速度和模拟速度外部控制 监视输出 转速、电机转矩、电机电流保护功能 超速、主电源过压欠压、过流、过载、制动异常、 编码器异常、控制电源异常、位置超差等 通讯功能 Windows 界面下参数设定,运行操作,状态监视 适用负载惯量小于电机惯量的5倍 尺寸规格L W H s e f d WLSA-20、15 机械 安装 WLSA-05、101. 2 伺服驱动器尺寸图1.1 WLSA-20尺寸图第二章 安装与接线2.1安装与接线2.1.1 安装场合(1)电气控制柜内的安装电气控制柜内部电气设备的发热以及控制柜内的散热条件,伺服驱动器周围的温度将会不断升高,所以在考虑驱动器的冷却以及控制柜内的配置情况,保证伺服驱动器周围温度在55ºC以下,相对湿度90%以下。
两相异步交流伺服电动机
两相异步交流伺服电动机相异步交流伺服电动机是一种常用的运动控制设备,广泛应用于机械、自动化和机器人领域。
它采用电动机作为执行器,通过控制电机的运动来实现精确的位置、速度和力控制。
1. 相异步交流伺服电动机的原理相异步交流伺服电动机是基于感应电机原理的,电动机的转子中有一个永磁体,它提供转矩输出。
电机的定子绕组(主相)通过变频器供电,变频器控制电流频率和幅值,从而控制电机的转速和转矩。
电机的转子绕组(辅助相)通过传感器检测转子位置,并反馈给控制器,控制器利用该信息来实现闭环控制。
2. 相异步交流伺服电动机的优势相异步交流伺服电动机具有以下优势:- 高响应速度:由于采用了闭环控制系统,相异步交流伺服电动机能够快速响应外部指令,实现高速度运动。
- 高精度控制:相异步交流伺服电动机能够实现精确的位置、速度和力控制,通过调整电机驱动信号的频率和幅值,可以达到很高的控制精度。
- 广范围的运动范围:相异步交流伺服电动机具有较大的转速范围,能够适应不同的运动需求,在低速和高速之间切换自如。
- 高能效:相异步交流伺服电动机采用了闭环控制系统和高效的变频器,能够提高电机的能效,降低能耗。
- 高可靠性:相异步交流伺服电动机采用了先进的控制算法和保护功能,能够保证系统的稳定性和可靠性。
3. 相异步交流伺服电动机的应用相异步交流伺服电动机广泛应用于各种工业领域,包括:- 数控机床:相异步交流伺服电动机可以实现工作台的高精度定位和快速移动。
- 包装设备:相异步交流伺服电动机能够精确控制包装机械的运动速度和力度,提高包装效率。
- 机器人:相异步交流伺服电动机可以实现机器人的精确运动控制,使其更加灵活和高效。
- 自动化生产线:相异步交流伺服电动机可以用于生产线上的输送带、升降机械等设备的控制。
4. 相异步交流伺服电动机的关键技术相异步交流伺服电动机的关键技术包括:- 转子位置检测技术:通过传感器对转子位置进行检测,实现闭环控制,提高系统的控制精度和稳定性。
交流伺服电机驱动电路
交流伺服电机驱动电路在许多自动化系统和机械设备中,使用电动马达进行精确的位置控制是至关重要的。
交流伺服电机作为一种高性能电机,通常用于需要高精度位置控制和速度控制的应用中。
为了有效地驱动交流伺服电机,需使用专门设计的电路。
本文将介绍交流伺服电机驱动电路的基本原理和设计要点。
1. 交流伺服电机简介交流伺服电机是一种能够在宽范围内实现高精度位置和速度控制的电机。
它通常由电动机本体、编码器、控制器和驱动电路组成。
与普通交流电动机相比,交流伺服电机通常配备有更高分辨率的编码器,以便实现更精确的位置反馈。
2. 交流伺服电机驱动电路组成交流伺服电机驱动电路一般由以下几个主要组成部分构成:2.1 三相功率放大器交流伺服电机通常为三相电机,因此需要使用三相功率放大器来驱动。
功率放大器的作用是将控制信号转换为电流,通过电流驱动电机转子旋转。
2.2 位置反馈回路位置反馈回路通过编码器等装置获取电机当前位置信息,并将其反馈给控制器。
控制器可以根据位置反馈信息来调节电机的转速和位置,实现闭环控制。
2.3 控制器控制器是交流伺服系统的大脑,负责接收位置指令、位置反馈信息等,并根据反馈信息实时调节电机的输出信号,以实现精确的位置和速度控制。
2.4 电源模块电源模块为整个系统提供稳定的电源供应,并通过节能模式等功能来优化系统性能。
3. 交流伺服电机驱动电路设计要点3.1 电源系统设计在设计交流伺服电机驱动电路时,首先要考虑的是电源系统的设计。
电源系统需要提供稳定的电源输出,并能够应对电机启动、制动等瞬时大电流需求。
3.2 电流限制和过流保护在电机运行过程中可能会出现过载或短路等情况,因此需要设计电流限制和过流保护电路,以防止电机受损。
3.3 位置反馈系统设计位置反馈系统对于实现精确的位置控制至关重要。
设计时需选择高分辨率的编码器,并确保编码器与控制器之间的通信稳定可靠。
3.4 控制器设计控制器是整个系统的核心,需要具备强大的计算和响应能力。
交流伺服驱动器原理及调试资料
5. 低速大转矩,过载能力强 一般来说,伺服驱动器具有数分钟甚
至半小时内1.5倍以上的过载能力,在短时间 内可以过载4~6倍而不损坏。
6. 可靠性高 要求数控机床的进给驱动系统可靠性高、
工作稳定性好,具有较强的温度、湿度、振 动等环境适应能力和很强的抗干扰的能力。
对电机的要求
1、从最低速到最高速电机都能平稳运转,转矩波动要 小,尤其在低速如0.1r/min或更低速时,仍有平稳的 速度而无爬行现象。
④ 反馈值与给定值相比较,如果有偏 差通过电流环输出控制电流使用其 差值改为零
17
1.3.1 伺服放大器控制回路
伺服放大器三种控制方式
1 转矩控制: 通过外部模拟量的输入或直接的地址的赋值来设定电机 轴对外的输出转矩的大小,主要应用于需要严格控制转 矩的场合。 ——电流环控制
2 速度控制: 通过模拟量的输入或脉冲的频率对转动速度的控制。 ——速度环控制
3 位置控制: 伺服中最常用的控制,位置控制模式一般是通过外部输入 的脉冲的频率来确定转动速度的大小,通过脉冲的个数来 确定转动的角度,所以一般应用于定位装置 。 ——三环控制
思考:三环中哪个环的响应性最快?
18
2.2 伺服的作用
按照定位指令装置输出的脉冲串,对工件进行定位控制。
伺服电机锁定功能
2、电机应具有大的较长时间的过载能力,以满足低速 大转矩的要求。一般直流伺服电机要求在数分钟内 过载4~6倍而不损坏。
3、为了满足快速响应的要求,电机应有较小的转动惯 量和大的堵转转矩,并具有尽可能小的时间常数和 启动电压。
4、电机应能承受频繁启、制动和反转。
三、 伺服驱动器的电气控制原理
1.外部控制电路结构 2.内部电路结构
直流(DC)与交流(AC)伺服电机及驱动
目录直流(DC)与交流(AC)伺服电机及驱动 (1)1.直流(DC)伺服电机及其驱动 (1)(1)直流伺服电机的特性及选用 (1)(2)直流伺服电机与驱动 (2)(3)PWM直流调速驱动系统原理 (3)2.交流(AC)伺服电机及其驱动 (4)直流(DC)与交流(AC)伺服电机及驱动1.直流(DC)伺服电机及其驱动(1)直流伺服电机的特性及选用直流伺服电机通过电刷和换向器产生的整流作用,使磁场磁动势和电枢电流磁动势正交,从而产生转矩。
其电枢大多为永久磁铁。
直流伺服电机具有较高的响应速度、精度和频率,优良的控制特性等优点。
但由于使用电刷和换向器,故寿命较低,需要定期维修。
20世纪60年代研制出了小惯量直流伺服电机,其电枢无槽,绕组直接粘接固定在电枢铁心上,因而转动惯量小、反应灵敏、动态特性好,适用于高速且负载惯量较小的场合,否则需根据其具体的惯量比设置精密齿轮副才能与负载惯量匹配,增加了成本。
直流印刷电枢电动机是一种盘形伺服电机,电枢由导电板的切口成形,导体的线圈端部起换向器作用,这种空心式高性能伺服电机大多用于工业机器人、小型NC机床及线切割机床上。
宽调速直流伺服电机的结构特点是励磁便于调整,易于安排补偿绕组和换向极,电动机的换向性能得到改善,成本低,可以在较宽的速度范围内得到恒转速特性。
永久磁铁的宽调速直流伺服电机的结构如下图所示。
有不带制动器a和带制动器b两种结构。
电动机定子(磁钢)1采用矫顽力高、不易去磁的永磁材料(如铁氧体永久磁铁)、转子(电枢)2直径大并且有槽,因而热容量大,结构上又采用了通常凸极式和隐极式永磁电动机磁路的组合,提高了电动机气隙磁通密度。
同时,在电动机尾部装有高精密低纹波的测速发电机,并可加装光电编码器或旋转变压器及制动器,为速度环提供了较高的增量,能获得优良的低速刚度和动态性能。
日本发那科(FANUC)公司生产的用于工业机器人、CNC机床、加工中心(MC)的L系列(低惯量系列)、M系列(中惯量系列)和H系列(大惯量系列直流伺服电机)。
交流伺服电动机工作原理
交流伺服电动机工作原理交流伺服电动机是一种常用的电机类型,在许多工业领域都有广泛的应用,如机床、自动化生产线、纺织机械等。
它具有精准的位置和速度控制能力,可以有效提高生产效率和产品质量。
本文将重点介绍交流伺服电动机的工作原理及其控制方法。
一、交流伺服电动机的工作原理交流伺服电动机的工作原理是将交流电源输出的三相电压经过控制器处理后,传递给电机三相绕组,从而形成旋转磁场,驱动电机转动。
控制器通过对电机绕组的电流、角度和速度进行精确控制,可以实现电机的精准位置和速度控制。
具体来说,交流伺服电动机的工作过程如下:1. 信号传输:电机控制器将位置和速度信号传输给电机。
2. 控制器处理:控制器接收信号后,根据要求计算出驱动电机所需的电流和角度。
3. 电机绕组:将控制器输出的电流和角度信号传输给电机三相绕组。
4. 旋转磁场:绕组受到信号的作用后,形成旋转磁场,驱动电机旋转。
5. 反馈信号:电机转动时,编码器会不断输出位置和速度信息,送回给控制器。
6. 控制器处理:控制器通过对反馈信号的处理,调整电流、角度和速度,以达到控制目标。
二、交流伺服电动机的控制方法交流伺服电动机的控制方法一般分为位置控制和速度控制两种。
1. 位置控制:交流伺服电动机可以根据控制器输入的位置指令,到达指定的位置后停止或维持该位置,具有较高的精度和可靠性。
位置控制一般采用PID控制算法,通过对反馈信号和指令信号的比较,调整电流大小和方向,改变电机的转速和角度,使电机实现准确的位置控制。
2. 速度控制:交流伺服电动机还可以根据控制器输入的速度指令,以一定的速度旋转。
速度控制通常采用闭环控制,将编码器输出的速度信号与目标速度信号进行比较,控制电机输出的电流大小和方向,调整电机的转速,使得电机实现精确的速度控制。
三、交流伺服电动机的优点与应用交流伺服电动机具有许多优点,主要包括以下几点:1. 精度高:交流伺服电动机具有高精度的位置和速度控制,可以达到毫米或微米级别的精度。
交流伺服电机的机械特性及控制方式PPT
轴形成电磁转矩。根据左手定则,转矩方向与磁铁转动的 方向是一致的,也是顺时针方向。因此,鼠笼转子便在电 磁转矩作用下顺着磁铁旋转的方向转动起来。
励磁绕组 控制绕组
电气原理图
ic I m sin t
if I m sin t 90
if Ic
南京埃斯顿 太仓东元
国内重要伺服系统生产企业
5、卧龙电气集团股份有限公司 公司,前身是成立于1995年的浙江 卧龙集团电机工业有限公司。1998 年变更设立为浙江卧龙电机股份有 限公司。
6、北京和利时电机技术有限公 司,位于江苏省苏州市太仓市浏河 镇闸南工业区。
卧龙电气
北京和利时
国外重要伺服系统生产企业 产品进入我国市场的国外重要伺服系统生产企业有:
(1)调速范围宽广。伺服电动机的转速随着控制电 压改变,能在宽广的范围内连续调节。 (2)转子的惯性小,即能实现迅速启动、停转。 (3)控制功率小,过载能力强,可靠性好。
1.4 伺服电机在自控制系统中的典型应用
其它场合的应用
国内重要伺服系统生产企业
1、广州数控设备有限公司公司,创 建于1991年,位于广州市罗冲围螺涌北 路一街7号。
C B
A
伺服电动机的机械特性
设电机的负载阻转矩为TL,控制电压 0.25UC时,电机在特性点A运行,转速为na,这 时电机产生的转矩与负载阻转矩相平衡。当 控制电压升高到0.5UC时,电机产生的转矩就 随之增加C,由于电机的转子及其负载存在着 惯性,转速不能瞬时改变,因此电机就要瞬 时地在特性点C运行,这时电机产生的转矩大 于负载阻转矩,电机就加速,一直增加到nb, 电机就在B点运行。
德国西门子伺服电机 安川伺服电机驱动器
交流伺服电动机工作原理
交流伺服电动机工作原理摘要:交流伺服电动机是一种广泛应用于工业自动化领域的电动机。
本文将详细介绍交流伺服电动机的工作原理,包括主要组成部分、控制系统和工作过程。
一、引言交流伺服电动机是一种具有高精度、高效率和高可靠性的电动机,广泛应用于工业自动化领域。
它能够根据系统需求实现精确的位置、速度和力控制,从而提高生产效率和产品质量。
二、交流伺服电动机的组成部分交流伺服电动机主要由电动机、编码器、控制器和电源组成。
1. 电动机:交流伺服电动机通常采用三相异步电动机,具有较大的输出功率和扭矩,以满足不同的工作要求。
2. 编码器:编码器是交流伺服电动机的关键部件,用于实时检测电动机的转动位置和速度。
通过与控制器进行反馈,实现精确的位置控制。
3. 控制器:控制器是交流伺服电动机的核心部件,负责接收外部信号并根据设定的控制算法计算控制命令。
控制器还与编码器进行实时通信,实现闭环控制。
4. 电源:为交流伺服电动机提供电能的电源,通常采用直流供电,通过控制器进行适时的转换。
三、交流伺服电动机的控制系统交流伺服电动机的控制系统由位置反馈控制、速度环控制和电流环控制组成。
1. 位置反馈控制:位置反馈控制是交流伺服电动机的基础控制模式,通过编码器对电动机的位置进行实时检测,并与预设位置进行比较,计算出位置误差。
控制器根据位置误差,通过控制电流的大小和方向,调整电动机的转动位置,使其逐渐接近预设位置。
2. 速度环控制:速度环控制是对位置反馈控制的进一步优化,它通过控制电动机的转速,实现更精确的位置控制。
控制器根据编码器的速度反馈信号,与预设速度进行比较,计算出速度误差,并根据控制算法调整电流的大小和方向,使电动机保持稳定的转速。
3. 电流环控制:电流环控制是对速度环控制的进一步优化,它通过控制电动机的电流,实现更精确的速度控制。
控制器根据电机驱动器反馈的电流信号,与预设电流进行比较,计算出电流误差,并根据控制算法调整电流的大小和方向,使电动机保持稳定的电流输出。
交流伺服电机驱动器说明书
交流伺服电机驱动器说明书一、产品概述交流伺服电机驱动器是一种用于控制、驱动交流伺服电机的设备,通过精确的控制电流和速度,实现对电机的准确控制。
本说明书将详细介绍交流伺服电机驱动器的功能、特点以及使用方法。
二、产品特点1.高精度控制:交流伺服电机驱动器采用先进的控制算法,能够实现高精度的电流和速度控制,确保电机运行稳定。
2.广泛适用:该驱动器适用于各种交流伺服电机,可满足不同应用场景的需求。
3.简便易用:提供简洁明了的操作界面,用户可以通过参数设置实现快速调整,使用方便。
4.稳定可靠:采用高品质元器件和先进技术制造,具有良好的稳定性和可靠性,长期运行不易出现故障。
5.保护功能:内置多种保护功能,如过流保护、过压保护、过热保护等,有效保护电机和驱动器的安全运行。
三、使用方法1.安装接线:将交流伺服电机驱动器按照说明书要求正确接线,确保连接牢固可靠。
2.参数设置:根据实际需求,在界面上进行参数设置,包括电流、速度、加减速度等参数调整。
3.运行测试:完成参数设置后,进行运行测试,观察电机运行情况,调整参数以达到理想效果。
4.使用注意事项:在使用过程中注意电压、电流等参数的范围,避免超载运行,确保电机和驱动器的安全性。
四、维护保养1.定期检查:定期检查驱动器的连接线、散热器等部件,确保无松动、损坏现象,及时进行维修。
2.清洁:定期清洁驱动器表面和散热器,防止灰尘积累影响散热效果,保持通风良好。
3.防水防尘:避免水汽、灰尘等进入驱动器内部,防止损坏元器件,影响使用寿命。
4.保持干燥:存放时保持环境干燥通风,避免潮湿影响驱动器性能。
本文介绍了交流伺服电机驱动器的概述、特点、使用方法和维护保养等内容,希望能够帮助用户更好地了解和使用这一产品。
如有任何疑问或需要进一步信息,请查阅详细的产品说明书或与生产厂家联系。
简述交流伺服电动机的工作原理
简述交流伺服电动机的工作原理1.介绍交流伺服电动机是一种常见的电动机类型,其工作原理基于交流电源和反馈控制系统。
本文将简要介绍交流伺服电动机的工作原理,包括构成部分和基本原理。
2.构成部分交流伺服电动机主要由以下几个部分组成:2.1电源系统交流伺服电动机通过接入交流电源进行工作。
电源系统提供了电流和电压给电动机,以产生旋转力矩。
2.2传感器交流伺服电动机中的传感器用于检测电机的转速、位置和角度等重要参数,并将其反馈给控制器。
常见的传感器包括编码器、霍尔传感器等。
2.3控制器控制器是交流伺服电动机系统的核心部件,负责接收传感器信号并进行信号处理。
控制器根据输入信号来调整电动机的转速和位置,以实现精确控制。
2.4电动机电动机是交流伺服电动机系统的驱动部件。
其主要任务是将电能转换为机械能,通过输出的转矩来驱动机械负载。
3.工作原理交流伺服电动机的工作原理可以分为三个主要步骤:传感器反馈、控制信号处理和电动机驱动。
3.1传感器反馈在交流伺服电动机中,传感器通过感知电机的速度和位置信息,将这些反馈信号传递给控制器。
这些反馈信号是控制器实现精确控制的重要依据。
3.2控制信号处理控制器接收传感器反馈信号后,进行信号处理和分析。
根据控制算法,控制器计算出电动机应该输出的转速和位置,并将这些控制信号发送给电动机。
3.3电动机驱动电动机根据控制信号来调整转速和位置,将输入的电能转化为机械能。
它通过输出的转矩来驱动机械负载,实现精确的位置控制。
4.应用领域交流伺服电动机由于其精确控制和高效能的特性,在许多领域得到广泛应用。
一些主要的应用领域包括:-机床加工:交流伺服电动机可用于驱动数控机床,实现高精度的切削和加工过程。
-自动化设备:交流伺服电动机广泛应用于自动化设备,如机器人、自动包装机等。
-医疗设备:在医疗设备中,交流伺服电动机可用于控制精密的运动和定位,如手术机器人和放射治疗设备等。
-纺织机械:交流伺服电动机常用于纺织机械中,实现纺纱、织布和织造等过程的控制。
伺服电机和伺服驱动器的使用介绍
伺服电机和伺服驱动器的使用介绍一、伺服电机• 伺服驱动器的控制原理伺服电机和伺服驱动器是一个有机的整体,伺服电动机的运行性能是电动机及其驱动器二者配合所反映的综合效果。
1、永磁式同步伺服电动机的基本结构图1为一台8极的永磁式同步伺服电动机结构截面图,其定子为硅钢片叠成的铁芯和三相绕组,转子是由高矫顽力稀土磁性材料(例如钕铁錋)制成的磁极。
为了检测转子磁极的位置,在电动机非负载端的端盖外面还安装上光电编码器。
驱动器根据反馈值与目标值进行比较,调整转子转动的角度。
伺服电机的精度决定于编码器的精度(线数)。
图1 永磁式同步伺服电动机的结构图2 所示为一个两极的永磁式同步电机工作示意图,当定子绕组通上交流电源后,就产生一旋转磁场,在图中以一对旋转磁极N、S表示。
当定子磁场以同步速n1逆时针方向旋转时,根据异性相吸的原理,定子旋转磁极就吸引转子磁极,带动转子一起旋转,转子的旋转速度与定子磁场的旋转速度(同步转速n1)相等。
当电机转子上的负载转矩增大时,定、转子磁极轴线间的夹角θ就相应增大,导致穿过各定子绕组平面法线方向的磁通量减少,定子绕组感应电动势随之减小,而使定子电流增大,直到恢复电源电压与定子绕组感应电动势的平衡。
这时电磁转矩也相应增大,最后达到新的稳定状态,定、转子磁极轴线间的夹角θ称为功率角。
虽然夹角θ会随负载的变化而改变,但只要负载不超过某一极限,转子就始终跟着定子旋转磁场以同步转速n1转动,即转子的转速为:(1-1)图 2 永磁同步电动机的工作原理电磁转矩与定子电流大小的关系并不是一个线性关系。
事实上,只有定子旋转磁极对转子磁极的切向吸力才能产生带动转子旋转的电磁力矩。
因此,可把定子电流所产生的磁势分解为两个方向的分量,沿着转子磁极方向的为直轴(或称d轴)分量,与转子磁极方向正交的为交轴(或称q轴)分量。
显然,只有q轴分量才能产生电磁转矩。
由此可见,不能简单地通过调节定子电流来控制电磁转矩,而是要根据定、转子磁极轴线间的夹角θ确定定子电流磁势的q轴和d轴分量的方向和幅值,进而分别对q轴分量和d轴分量加以控制,才能实现电磁转矩的控制。
交流伺服电机驱动器说明书H3N技术应用手册第1版-140507
重要提醒在您准备使用、调试产品之前,请务必阅读下面几项提醒!1、 H3N系列驱动器为三相交流220V供电,严禁将三相380V市电直接接入驱动器。
否则将直接损耗驱动器,甚至可能造成人身伤害。
2、请参照说明书,设置正确的电机型号参数PA1,以使驱动器与电机相匹配。
3、 H3N-ED的电机型号代码与其它5款的型号代码不同。
详细请见第7章。
4、当电机高速起停很频繁时,驱动器需要外加制动电阻。
请参照说明书或者联系我们的技术支持,接入合适的外加制动电阻。
5、请正确设置电子齿轮比参数PA12,PA13。
6、请正确设置脉冲指令输入方式参数PA14。
7、参数PA1,PA14,PA35的修改,是断电重新上电后生效。
8、当客户自己制作编码线时,请用双绞屏蔽线,而且编码线的总长度不要超过15m。
9、当客户自己制作控制线(连接CN2)时,需要用屏蔽线,且线长不要超过10m,否则可能发生脉冲丢失现象。
I本应用技术手册提供H3N系列伺服驱动器的相关信息和参考资料。
内容主要包括:伺服驱动器的安装环境和方法及安全检查伺服驱动器所有参数的说明伺服驱动器的控制功能介绍伺服驱动器的试运行操作说明应用过程中出现的异常及排除方法本手册可适用使用者如下:安装及配线人员系统试运行调机人员检查和维护人员在您未阅读本手册之前,请遵循以下几点:应用环境无水气、腐蚀性气体及易燃气体应用环境接地措施良好接线时严禁将三相动力电与伺服驱动器U、V、W直接相连,否则将损坏驱动器通电运行时,请勿接触旋转设备、移动或拆除电缆、拆除驱动器非常感谢您对本产品的支持,请在使用前认真阅读本手册以保证您使用上的正确。
如果您在使用方面依然有问题,请咨询经销商或本公司的客服。
IIIII安全注意事项使用环境◆禁止将本系列产品暴露在有水气、腐蚀性气体、可燃性气体等物质的场合使用,否则会导致触电或火灾。
◆禁止将本产品应用于有阳光直射、粉尘、盐粉及金属粉末较多的场合。
◆禁止将本系列产品应用于有油及药品附着或者滴落的场合。
交流永磁同步伺服电机及其驱动技术pmsm
形成旋转磁场。
第15页/共83页
定义了合成定子电流矢量后,则 定子绕组的总磁势矢量为
Fs Nis N (ia aib a2ic )
N—定子绕组线圈总匝数
要注意合成定子电流仅仅是为了 描述方便引入的虚拟量。
β
b
is ia aib a2ic
a cos120 j sin120 1 j 3 22
a2 cos 240 j sin 240 1 j 3 22
11
33
is ia 2 ib 2 ic j( 2 ib 2 ic )
c
第22页/共83页
is
a
is
ia
1 2
ib
1 2
同步电机 和 感应电机 永磁同步电机 (Permanent Magnet Synchronous Motor 简称PMSM)
第1页/共83页
1、结构 和工作原理
第2页/共83页
主要由定子、转子及测量转子位置的传感器构成。 定子和一般的三相感应电机类似,采用三相对称
绕组结构,它们的轴线在空间彼此相差120度。 转子上贴有磁性体,一般有两对以上的磁极。 位置传感器一般为光电编码器或旋转变压器 。
SL RL
C1
uapwM ubpwM ucpwM
T1
T3
T5
Z
L1 L2 L3
o
uS
a
b
c /uapwM /ubpwM /ucpwM
ZZ
n
C2
T2
T4
T6
PMSM
第33页/共83页
IGBT (Insulated-gate Bipolar Transistor ) 由MOSFET和GTR复合而成,结合二者的优点。
交流伺服电机驱动器使用说明书
交流伺服电机驱动器使用说明书1.特点●16位CPU+32位DSP三环〔位置、速度、电流〕全数字化控制●脉冲序列、速度、转矩多种指令及其组合控制●转速、转矩实时动态显示●完善的自诊断保护功能,免维护型产品●交流同步全封闭伺服电机适应各种恶劣环境●体积小、重量轻2.指标●输入电源三相200V -10%~+15% 50/60HZ●控制方法IGBT PWM(正弦波)●反馈增量式编码器〔2500P/r〕●控制输入伺服-ON 报警去除CW、CCW驱动、静止●指令输入输入电压±10V●控制电源DC12~24V 最大200mA●保护功能OU LU OS OL OH REG OC STCPU错误,DSP错误,系统错误●通讯RS232C●频率特性200Hz或更高〔Jm=Jc时〕●体积L250 ×W85 ×H205●重量 3.8Kg3.原理见米纳斯驱动器方框图(图1)和控制方框图(图2)4.接线4.1主回路卸下盖板巩固螺丝;取下端子盖板。
用足够线经和连接器尺寸作连接,导线应采用额定温度600C以上的铜体线,装上端子盖板,拧紧盖板螺丝。
螺丝拧紧力矩大于1.2Nm M4或2.0 Nm M5时才可能损坏端子,接地线径为2.0mm2具体见接线图34.2 SIG 连接器[具体见接线图4●驱动器和电机之间的电缆长度最大20M●这些线至少要离开主电路接线30cm,不要让这些线与电源进线走一线槽;或让它们捆扎在一起●线经0.18mm2或以上屏蔽双绞线,有足够的耐弯曲力●屏蔽驱动器侧的屏蔽应连接到.SIG 连接器的20脚,电机侧应连接到J脚●假设电缆长于10M,那么编码器电源线+5V、0V应接双线4.3 I/F 连接●控制器等周边设备与驱动器之间距离最大为3M●这些线至少和主电路接线相隔30cm ,不要让这些线与电源进线走同一线槽或和它们捆扎在一起●+和-之间的控制电源〔V DC〕由用户供应●控制信号输出端子可以承受最大24V或50mA;不要施加超过此限位的电压和电流●假设用控制信号直接使继电器动作要象左图所示那样,并联一只二极管到继电器。
伺服系统总结(电机和驱动)ppt课件
;...
8
(1) 液压伺服控制系统 液压伺服控制系统是以电机提供动力基础,使用液压泵将机械能转化为压力,推 动液压油。通过控制各种阀门改变液压油的流向,从而推动液压缸做出不同行程、 不同方向的动作,完成各种设备不同的动作需要。液压伺服控制系统按照偏差信 号获得和传递方式的不同分为机-液、电-液、气-液等,其中应用较多的是机-液和 电-液控制系统。按照被控物理量的不同,液压伺服控制系统可以分为位置控制、 速度控制、力控制、加速度控制、压力控制和其他物理量控制等。液压控制系统 还可以分为节流控制(阀控)式和容积控制(泵控)式。在机械设备中,主要有机-液伺 服系统和电-液伺服系统。
伺服系统介绍
;...
1
目录
伺服系统概述
系统结构原理以及分类
伺服电机
伺服驱动
编码器以及制动方式介绍
伺服与步进区别
伺服选型
;...
2
一、 伺服系统概述
伺服系统(servomechanism)又称随动系统, 是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制 系统。伺服系统使物体的位置、方位、状态等 输出被控量能够跟随输入目标(或给定值)的任 意变化的自动控制系统。它的主要任务是按控 制命令的要求、对功率进行放大、变换与调控 等处理,使驱动装置输出的力矩、速度和位置 控制非常灵活方便。
;...
10
(4) 电液伺服控制系统 它是一种由电信号处理装置和液压动力机构组成的反馈控制系统。最常见的 有电液位置伺服系统、电液速度控制系统和电液力(或力矩)控制系统。 以上是我们常用到的四种伺服系统,他们的工作原理和性能以及可以应用的 范围都有所区别,各有自己的特点和优缺点。因此在选择或者购买的时候, 就需要根据系统的需要以及需要控制的参数和实现的性能,通过计算后在选 择合适的产品。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
▪ 气隙磁场难于直接检验,可以用转子的位置和速度的等效控 制(矢量控制)来代替
▪ T=CMI2 cos (T:转矩;CM:转矩系数;:气隙磁通;I2: 转子电流;cos:转子功率因数)
▪ ,I2,cos 都是转差率S的函数,难以直接控制
• 改变定子电压U和定子供电频率f之间的不同比例关系,得到不 同的变频调速方式。
5)变频调速器装置(VFD)
可分为电压型和电流型两大类 大功率晶体管组成的电压型变频调速装置使用广泛
6、改变转差率调速(适用于绕线式转子) 7、三相异步电动机的反转 对调任意两根电源线即可。
六、选用
同直流伺服电动机的选用
BUPT
• 转子的转速ns与旋转磁场转速相同,称为同步转速。ns与所接交 流电的频率f及电机的磁极对数p之间的关系为 ns=f/p。在中
国,电源频率为50赫 ,因此二极电机同步转速为3000 转/分, 四极电机同步转速为1500转/分, • 采用永久磁铁磁场,不需要磁化电流控制,只要检测磁铁转子的 位置即可;也称为无刷直流伺服电动机。容易控制;转矩产生机 理与直流伺服电动机相同 • T=CMIa。(T:转矩;CM:转矩系数;:气隙磁通;Ia :转子 电流)
▪ 关键是解决对交流电动机的控制和驱动 ▪ 气隙磁场难于直接检验,可以用转子的位置和速度的等效控
制(矢量控制)来代替
▪ 矢量控制是交流伺服系统的关键,可以利用微处理器和微型 计算机数控对交流电动机作磁场的矢量控制,从而获得对交 流电动机的最佳控制。
▪ 矢量控制原理:
矢量控制:同时控制电动机输入电流I1的幅值和相位以 得到交流电动机的最佳控制。
2)电气旋转磁场:三相对称的交流绕组通入三相对称的交流电 流时会在电机的气隙空间产生。· 两种旋转磁场尽管产生的机理
不相同,但在交流绕组中形成的电磁感应效果是一样的。
▪ 交流绕组处于旋转磁场中,并切割旋转磁场,产生感应电势。
• 通常三相交流电机的定子都有对称的三相绕组。任意一相绕组通 以交流电流时产生的是脉振磁场。但若以平衡的三相电流通入三 相对称绕组,就会产生一个在空间旋转的磁场。
P 1 s n0
(4)转子电流的旋转磁场相对于定子的转速:
n2 n n 1 sn0 s n0 n0
BUPT
动画演示
BUPT
(5)转子电流的旋转磁场相对于定子电流的旋转磁场的转速:
n2 n0 0
所以转子电流的旋转磁场和定子电流的旋转磁场相对静止, 合成共同的旋转主磁通Φ0
▪ 异步电机转子的转速则总是低于或高于旋转磁场的转速,两 者之差(称为转差)通常在10%以内。
2.异步(IM)型: • 结构 1)定子: 定子铁心:由0.35mm-0.5mm的硅钢片叠成。 定子绕组:按一定规律排列的三相绕组。 2)转子: 转子铁心:由0.35mm-0.5mm的硅钢片叠成。 转子绕组: 鼠笼式;绕线式:
BUPT
原理
①、定子绕组通入三相对称电流时产生旋转磁场;
②、旋转磁场的转向与三相电流的相序相同;
等良好的技术性能。
四、交流调速系统
BUPT
1、调速:改变电动机的转速;
2、调速方法:
1)机械调速:靠机械的传动改变电动机的转速;
2)电气调速;用电气的方法改变电动机的转速;
3、电气调速方法:由式
n
1 s60 f 1
P
式中,n:电动机转速;f:外加电源频率;P:电动机极对数;S:转差率
可知,调速方法有变极调速、变频调速、改变转差率调速。
3)原理: 60 f
n0
1
2
4)应用:专用的变频技术,无级调速。
• 为了保持调速时电动机的最大转矩不变,需要维持磁通恒定: 需调节定子供电电压,即要求对交流电动机供电的变频器(VFD) 具有调压调频两种功能。
• 晶闸管和大功率晶体管(它们具有接近理想开关元件的性能) 的运用,使变频器VFD迅速发展。
BUPT
BUPT
总结:
▪ 交流电机主要包括异步电机和同步电机两大类;两类电机在结构 上既具有共同之处,又各有其自身特点。
▪ 共同之处在于定子铁心和绕组,不同之处在于转子结构和绕组。
▪ 旋转磁场:交流电机工作的基础;是电能和机械能之间互相转换 的基本条件;在交流电机理论中有两种旋转磁场:
1)机械旋转磁场:通过原动机拖动磁极旋转产生。
• 磁场的对称轴线随时间而转动,其转速(n)由电流频率(f)和 磁极对数(p)决定:n=60f/p。一般说来,旋转磁场的转向总
是从电流超前的相移向滞后的相。如果通入三相绕组的电流相序 相反,旋转磁场的转向也相反。
BUPT
二、矢量控制原理
▪ 交流电动机作为执行元件:实现精密的位置控制,并能在较 宽的调速范围内产生理想的扭矩,提高生产率
BUPT
第五节 交流伺服电动机
一、类型和原理
1.同步(SM)型:
• 结构模型:
• 转子上有成对磁极,定子上有三相对称交流绕组。 • 原动机带动转子旋转,形成旋转磁场,该磁场在气隙空间可以取基波
(正弦)进行研究。 • 定子绕组的有效边被旋转磁场切割,并在其中产生感应电势。
机械旋转磁场(四极同步电机原理演示)
BUPT
BUPT
r1,X1为定子绕组的电阻和漏抗;r2,X2为转子绕组的电阻和漏抗; rm为与定子铁心相对应的等效电阻;Xm为与主磁通相对应的铁心 电路的电抗;S为滑差率。Im为励磁电流,在整个负载范围保持不 变;I2为转子电流,电磁转矩T与I2成正比。I1为输入电流。
矢量控制:同时控制电动机输入电流I1的幅值和相位以得到交流电动 机的最佳控制。
三、异步电动机的特点
(1)全封闭无刷构造,无需定期检查和维修; (2)定子无铸件壳体,结构紧凑,外形小,重量轻; (3)定子铁芯开槽多且深,绝缘可靠,磁场均匀; (4)可对定子铁芯直接冷却,散热效果好,提高系统可靠性; (5)转子采用精密磁极形状的永久磁铁,可实现高扭矩/惯量比,动
态响应好,运行平稳; (6)应用矢量控制技术,具备调速范围宽、稳速精度高、动态响应快
③、电气旋转磁场
④、旋转磁场的转速(称为同步转速):
60 f
n • 各种旋转磁场的相对关系:
0
⑴、定子电流的旋转磁场相对于定子的转速:
1
P
⑵、定子电流的旋转磁场相对于转子的转速:
n0 n n0 1 sn0 s n0
BUPT
(3)转子电流的旋转磁场相对于转子的转速:
60 f 60 f
n
2s P
4、变极调速
1)概念:改变磁极对数的调速方法;
2)方法:一相绕组的两个线圈由串联改为并联, 3)原理:极对数由P变为P/2 ,旋转磁场的转速由n0变为2n0 ;
4)应用:专用的多速电动机,有级调速。
BUPT
5、变频调速
1) 概念:改变电源频率的调速方法;
BUPT
2)方法:通过变频技术改变电源的频率f1;