同步电机负载励磁电流的确定

同步电机负载励磁电流的确定
同步电机负载励磁电流的确定

电机的励磁方式

旋转电机中产生磁场的方式。现代电机大都以电磁感应为基础,在电机中都需要有磁场。这个磁场可以由永久磁铁产生,也可以利用电磁铁在线圈中通电流来产生。电机中专门为产生磁场而设置的线圈组称为励磁绕组。由于受永磁材料性能的限制,利用永久磁铁建立的磁场比较弱,它主要用于小容量电机。但是随着新型永磁材料的出现,特别是高磁能积的稀土材料如稀土钴、钕铁硼的出现,容量达百千瓦级的永磁电机已开始研制。 一般的电机多采用电流励磁。励磁的方式分为他励和自励两大类。 他励由独立的电源为电机励磁绕组提供所需的励磁电流。例如用独立的直流电源为直流发电机的励磁绕组供电;由交流电源对异步电机的电枢绕组供电产生旋转磁场等等。前者为直流励磁,后者为交流励磁。同步电机按电网的情况,可以是转子的励磁绕组直流励磁,也可以定子上由电网提供交流励磁,一般以直流励磁为主。如直流励磁不足,则从电网输入滞后的无功电流对电机补充励磁;如直流励磁过强,则电机就向电网输出滞后的无功电流,使电机内部磁场削弱。采用直流励磁时,励磁回路中只有电阻引起的电压降,所需励磁电压较低,励磁电源的容量较小。采用交流励磁时,由于励磁线圈有很大的电感电抗,所需励磁电压要高得多,励磁电源的容量也大得多。 他励式励磁电源,原来常用直流励磁机。随着电力电子技术的发展,已较多地采用交流励磁机经半导体整流后对励磁绕组供电的方式励磁。励磁调节可以通过调节交流励磁机的励磁电流来实现;也可以在交流励磁机输出电压基本保持不变的情况下,利用可控整流调节。后者调节比较快速,还可以方便地利用可控整流桥的逆变工作状态达到快速灭磁和减磁,从而取消常用的灭磁开关。前一种方式,整流元件为二极管,如把它和交流励磁机电枢绕组、同步电机励磁绕组一起都装在转子上,则励磁电流就可以直接由交流励磁机经整流桥输入励磁绕组,不再需要集电环和电刷,可构成无刷励磁系统,为电机的运行、维护带来很多方便。当然整流元件、快速熔断器等器件在运行中均处于高速旋转状态,要承受相当大的离心力,

三相异步电机_电流采样电阻

三相异步电机电流采样电阻 采样电阻又称为电流检测电阻,电流感测电阻,取样电阻,电流感应电阻。英文一般译为Sampling resistor,Current sensing resistor。用简单的话描述就是一个阻值较小的电阻,串联在电路中用于把电流转换为电压信号进行测量。 此类电阻,是按照产品使用的功能来划分电阻。取样电阻功能上就是做为参考,常用在反馈电路里,以稳压电源电路为例,为使输出的电压保持恒定状态,要从输出电压取一部分电压做参考(常用取样电阻的形式),如果输出高了,输入端就自动降低电压,使输出减少;若输出低了,则输入端就自动升高电压,试输出升高。一般使用在电源产品,或者电子,数码,机电产品的电源部分,功能强大。在众多电子产品上均常看到取样电阻。 采样电阻一般使用的都是精密电阻,阻值低,精密度高,一般在阻值精密度在±1%以内,更高要求的用途时会采用0.01%精度的电

阻。国内工厂生产的大部分都是以锰铜为材质的插件电阻,但是,广大的用户更需要的是贴片的高精密电阻来实现取样功能,这是为了满足产品小型化产品生产的自动化的要求。能够生产在低温度系数,高精密度,超低阻值上做到满足用户要求电阻的厂商在国内是很少的。一般采样电阻的阻值会选在1欧姆以下,属于毫欧级电阻,但是部分电阻,有个采样电压等要求,必须选择大阻值电阻,但是这样电阻基数大,产生的误差大。这种情况下,需要选择高精度的捷比信电阻,深圳市捷比信科技有限公司专业生产销售电源专用高精密贴片电阻(可到0.01%精度,即万分之一精度),这样就可以让采样出来的数据非常可信。贴片超低阻值电阻(0.0005欧姆,2毫欧,3毫欧,10毫欧等),贴片合金电阻,大功率电阻(20W,30W,35W,50W,100W)等产品,温度系数可达到正负5PPM。 采样电阻和HCPL-7840 的连接如图2,采样电阻R1 的正端连接到Vin+ ,采样电阻的负端连接到Vin?,把实时的电机电流转化为模拟电压输入芯片;同时Vin?和GND1 连接,把供电电源的返回路径又作为采样线连接到采样电阻的负端,因为电机在工作时有很大的电流流过采样线路,电路中的寄生电感会产生很大的电流尖峰,而此种连接能把这些暂态噪声视为共模信号,不会对采样电流信号形成干扰;另外,为消除采样电流输入信号中的高频噪声,采样电阻上采集到的电压信号必须经过由R2 及C3组成的低通滤波器进入芯片。 采样电阻的选取是根据伺服驱动器的功率范围,选择合适的阻值。采样电阻较大,可使用HCPL-7840 的整个输入范围,从而提高采样电

电机转速、电流、电压测量方法与原理

姓名:张廷刚学号:1420310064 研究方向:电力电子1、电流的检测方法 电机控制系统的中的电流检测主要是对电机定子电流进行检测,电流检测的常用方法主要有:采样电阻法、电流互感器法、霍尔电流传感器法等。 1.1 采样电阻法 采样电阻测电流的原理:将采样电阻串接在要监测的电路回路里,电流流过时,在采样电阻两端产生压降,这样就把电流信号转化为电压信号。然后,对该电压信号进行处理变换,输入到微处理器的A/D单元,完成检测的目的。 1.1.1 采样电阻的使用条件 使用采样电阻检测方法实现简单,成本低,但是很难做到电阻值稳定不变,采样精度不高,不能提供准确的电流值。而且反馈控制电路与主电路没有隔离,在电机驱动控制系统中,万一功率电路的高电压通过反馈电路进入控制电路,将危及到控制系统的安全。因此,采样电阻一般应用在精度要求不高、成本敏感,温度低的应用场合。 1.2霍尔电流传感器法 在电机控制系统中,主要使用霍尔电流传感器对电机三相定子电流进行检测。一般将霍尔电流传感器紧紧的套在三相定子电流导线上,并通过信号调理电路进行处理,经如图1所示电路,从而对电流进行检测。 图1定子电流检测及信号调理电路 1.2.1 霍尔电流传感器的使用条件 霍尔电流传感器的工作原理主要基于霍尔器件和磁补偿原理进行检测,因此

使用使用时应避免电磁干扰对传感器的影响。此外霍尔电流传感器的供电电压必须在传感器所规定的范围内,超过此范围,传感器不能正常工作或者可靠性降低。霍尔电流传感器的电源、输入、输出的各连线导线必须正确连接,不可错位或反接,否则可能导致产品损坏。安装环境应无导电尘埃及腐蚀性。应避免剧烈震动或者高温。 1.3 电流互感器法 电流互感器法是将电流互感器串连在电机三相定子电流导线中,利用变压器原、副边电流成比例的关系进行电流大小的转换检测。其工作原理、等电路也与一般变压器相同,只是其原边绕组串联在被测电路中,且匝数很少;副边绕组接电流表、继电器电流线圈等低阻抗负载,近似短路。原边电流(即被测电流)和副边电流取决于被测线路的负载,而与电流互感器的副边负载无关。 1.3.1 电流互感器的使用条件 电流互感器运行时,副边不允许开路。因为一旦开路,原边电流均成为励磁电流,使磁通和副边电压大大超过正常值而危及人身和设备安全。线路上的电压都比较高,如直接测量是非常危险的。在大型电机控制中电流互感器一般体积较大,造价昂贵,所以由于体积和成本的原因,一般应用于中小型电机控制系统中。另外使用的场所周围环境不应有与工作无关的外界强磁场存在,环境温度在为佳,相对湿度不超过。对于精度为级及以上或额定电流为及以上的电流互感器,电流互感器在额定电流下持续运行时间为小时;对于额定一次电流为及以上的电流互感器,在额定电流下持续运行的时间为分钟,对特殊要求的弱电流互感器允许在额定电流下能够长期工作。 2、电压的检测方法 电压检测有直接测量法、电阻分压法、电压互感器法和霍尔效应电压传感器法等。在电机调速系统中,直流母线上的电压检测可以通过检测与滤波电容相并联的电阻中的电流而测得,这种方法同电机三相母线电流的检测方法相同,检测电路如图1所示。霍尔电压传感器使用条件:霍尔电压传感器使用时工作条件同霍尔电流传感器相似。电压互感器的使用条件同电流互感器相似。 3、转速的检测方法 3.1 基于增量式光电编码器的速度检测 借助于增量式光电编码器进行测速的方法有M法,T法,M/T法。其中M 法只适合电机转速较高的时候,电机转速低时误差较大。T法情况正好相反,而M/T法既具有M法测速的高速优点,又具有T法测速的低速的优点。从而被广

同步电机励磁系统电力系统研究用模型Excitationsystemfor

同步电机励磁系统 电力系统研究用模型 Excitation system for synchronous electrical machines Model for power system studies GB/T 7409.2—1997 、八— 前言 本标准是对GB 7409—87 的修订。 GB 7409—87执行七年来,技术已有新的发展,其中有些内容IEC 已制定了国际标准。 为适应技术发展的要求和贯彻积极采用国际标准的精神,原标准需作修订。 为便于采用IEC 标准和今后增补、修订标准的方便,经技术委员会研究,将GB 7409 改编为系列标准:修订后的GB 7409.1 等同采用IEC 34-16-1:1991;GB 7409.2 等同采用IEC 34-16-2:1991 ,至于GB 7409.3,由于IEC 目前还没有相应的标准,此部分是根据GB 7409 执行七年的情况并参考了美国IEEE std 421.1—1986、421.A —1978、421.B—1979 和原苏联rOC T 21558—88等标准编写的。 本标准规定了适用于电力系统稳定性研究的励磁系统模拟简图及相应的数学模型,以及其包括的参数和变量的术语定义。 本标准的附录A、附录B、附录C、附录D都是标准的附录; 本标准的附录E 是提示的附录。 本标准由全国旋转电机标准化技术委员会汽轮发电机分技术委员会提出并归口。本标准主要负责起草单位:哈尔滨大电机研究所。 主要起草人:忽树岳。 GB/T7409.2 —1997 IEC 前言 1) IEC(国际电工委员会)是由所有国家的电工技术委员会(IEC 国家委员会)组成的世界范 围内的标准化组织。IEC 的目的是促进电工和电子领域内所有有关标准化问题的国际间的合作。为此目的和除其他活动之外,IEC 出版国际标准。这些标准是委托各个技术委员会制定的;对所讨论的主题感兴趣的任何一个国家委员会都可以参加起草工作,与IEC 有联系的 国际的,政府的和非政府的组织也可以参加起草工作。IEC和ISO(国际标准化组织)按两大 组织之间共同确定的条件紧密合作。 2) IEC 关于技术问题的正式决议或协议是由代表各国家委员会专门利益的技术委员会所制定的,这些决议或协议都尽可能充分地表达了国际上所涉及的问题的一致意见。 3)这些决议或协议均以标准、技术报告或导则的形式出版且以推荐的形式供国际上使用,并在此意义上为各国家委员会所承认。 4)为了促进国际上的统一,IEC 各国家委员会应尽最大可能在各自的国家和地区标准中明确地采用IEC 国际标准,并应清楚地指明IEC 标准与对应的本国或本地区标准之间的某些分歧。 5)IEC 对任何申明符合其某些标准的设备不提供表明它已被认可的标记过程,并且也不 对其负责。 GB/T7409.2 —1997 IEC 序言本报告由No.2旋转电机技术委员会制定。本报告的原文以下述文件为根据

光耦隔离运放HCPL-7800 在电机电流采样中的应用 电子技术

光耦隔离运放HCPL-7800 在电机电流采样中的应用电子 技术 欢迎到访我的豆丁主页:(文档精灵) 本文格式为WORD,能编辑和复制,感谢您的阅读。 光耦隔离运放HCPL-7800 在电机电流采样中的应用 隔离运放电机驱动旁路电容 "> 摘要:本文介绍了一种专门适用于隔离运放HCPL-7800的结构和特点,并重点介绍了此隔离运放的应用。 关键词:隔离运放,电流采样 1. 概述 HCPL-7800隔离运放是专门为电机驱动电流的检测设计的。电机电流通过一个外部采样。 电阻得到模拟电压,进入芯片。在隔离侧的另一边得到一个微分的输出电压。这个微分的输出电压正比与电机电流,通过一个光耦放大器转换成单端信号。由于在现代开关逆变器电机驱动中电压的共模干扰一般都有几百伏每微秒,而HCPL-7800能够抗至少10kv/us的共模干扰。正是基于这一点,HCPL-7800隔离运放为在很嘈杂的环境中,电机电流的检测提供了更高的准确性和稳定性,也为各种各样的电机控制提供了平滑控制的可能。它也能被用于在严重的噪声干扰的环境中需要很高的准确性,稳定性和线性的的模拟信号的隔离。HCPL-7800的增益为+/-3%,HCPL-7800(A)适用于比较精确的场合,因为它的增益为+/-1%,它应用了先进的( Sigma;-

Delta;)的模数转换技术,斩波放大器和全微分电路拓扑。它的具体的原理图如图1所示: 图1 HCPL-7800的结构简图 HCPL-7800(A)隔离运放广泛应用于电机的相电流检测,逆变器的电流检测,开关电源的脉冲信号的隔离,一般的电流检测和监测,一般的模拟信号的隔离等方面。跟LEM比较,它更加适用于电机电流的检测,抗共模抑制比的能力较强,同时具有很高的性价比。 2. 典型应用 图2是HCPL-7800对电机电流采样的应用电路,从图中可以看出HCPL-7800(A)的电源 欢迎到访我的豆丁主页:(文档精灵) 本文格式为WORD,能编辑和复制,感谢您的阅读。 一般都从功率开关器件的门极驱动电路的电源中获得。旁路电容C1,C2尽可能地靠近HCPL-7800的管腿。旁路电容是必要的因为HCPL-7800内部的高速的数字信号的特点,由于输入电路的开关电容的本质,在输入侧也要加上旁路电容C3,输入的旁路电容也形成了滤波器的一部分,用于防止高频噪声。 对于功率损耗),很低的电感值(最小的di/dt变化引起的电压尖峰),。对于此电阻的选择,一般是考虑最小的功率损耗和最大的准确性的折中点。小的采样电阻能够减小功率损耗,而大的采样电阻能够用上HCPL-7800的整个输入范围从而提高电路的准确性。

(完整版)同步电动机励磁柜原理

励磁柜 介绍一些同步电动机励磁柜的基本知识,希望大家能了解并多交流一下同步电动机励磁柜的基本知识。 一.KJLF11 具有以下特点: 1.转子励磁采用三相全控整流固接励磁线路; 2.与同步电动机定子回路没有直接的电气联系;3.实现了按同步电动机转子滑差,顺极性自动投励。按到达亚同步转速(95%)时投入励磁,使同步电动机拖入同步运行; 4.具有电压负反馈自动保持恒定励磁; 5.起动与停车时自动灭磁,并在同步电动机异步运行时具有灭磁保护; 6.可以手动调节励磁电流,电压进行功率因数调整,整流电压可以从额定值的10%至125%连续调节;7.交流输入电源与同步电动机定子回路来自同一段母线;8.同步电动机正常停车5 秒钟之内,本设备整流电路和触发电路的同步电源不容许断电;9.灭磁电阻RFD1 和RFD2 的阻值为所配的转子励磁绕组直流电阻的 5 倍,其长期容许电流为同步电动机额定励磁电流的15%;10.当同步机矢步运行时,可以发出矢步信号,用于报警或跳闸;11.输入电源为380V. 二.保护电路:(1).过压保护:1.同步电动机异步运行时,转子感应过电压由灭磁环节将放电电阻RFD1-2 接入,消除开路过电压。 2.主电路可控硅元件的换向过电压由并接于元件两端的阻容电路吸收。(RC4-9) 3.整流变压器一次侧分,合闸引起的操作过电压由RC1-3 组成的阻容吸收装置来抑制。4.为使同相两桥臂上可控硅元件合理的分担自直流侧的过电压,设置了R10-15 均压电阻来保护。(2)过电流保护: 1.与可控硅串联的快速熔断器是作为直流侧短路保护用,快熔熔断时,保护环节可发出声响报警信号,跳开同步电动机定子侧电源开关,切断励磁。 2.短路电流发生在整流变压器二次侧时,其一次侧空气开关脱扣器顺动,切断电源。 3.直流侧过负荷时,空气开关脱扣器或热继电器动作。但整定值应保证强励磁30 秒内不动作。 三. 励磁线路各环节的工作电压均由同步电源变压器供给,其工作原理如下:同步电动机起动过程中,灭磁环节工作,使转子感应交变电流两半波都通过放电电阻,保证电机的正常起动。起动过程中,整流电路可控硅处于阻断状态,当电

PMSM电机矢量控制之电流采样原理分析

PMSM 电机矢量控制之电流采样原理分析 摘要:本文分析了PMSM 电机磁场定向控制(FOC)器的电流采集硬件电路,包括母线电流采样和相线电流采样的电路分析。以下电路是业界常用、稳定、经典的不二之选,工作之余,在此与同僚分享一下。 156 21R Uop Up R Up V cc -=-----------------------------------------(1-1) 158 N 157N O R U R U U =--------------------------------------------------(1-2) P N U U =-----------------------------------------------------------(1-3) 整理后,代入数值得: 230 U 220V 10U OP CC P +=-----------------------------------------(1-4) O N U 11.21.2U =----------------------------------------------------(1-5) P N U U =-----------------------------------------------------------(1-6) 最终,推出: OP O U 8.93V 1.34U +=-----------------------------------------(1-7)

一、当MOS 管IRFB3607处于正向导通状态时,电流在一定范围内会使二极管D13处于不导通状态(Up-Un<0.7V),但是电流超过阈值后,便会使二极管D13导通,并将电压嵌制在0.7V 。当MOS 管IRFB3607处于反向导通状态时,其体二极管也起到电压嵌制作用,电路工作原理相似。 56 92BM P 93P CC R R U U R U V +-=----------------------------------------------------------------------(2-1) 132 OP N 140N O R U U R U U -=----------------------------------------------------------------------(2-2) P N U U =---------------------------------------------------------------------------------------(2-3) 令15692R R R =+,代入上式(2-1),整理得: 93 1BM 93CC 1P R R U R V R U ++=----------------------------------------------------------------------(2-4) 140132OP 140O 132N R R U R U R U ++= --------------------------------------------------------------------(2-5) P N U U =----------------------------------------------------------------------------------------(2-6) 整理以上各式可得:

同步电动机励磁系统常见故障分析

同步电动机励磁系统常见故障分析 作者:陆业志 本文结合KGLF11型励磁装置,对其在运行中的常见故障进行分析。 1 常见故障分析 (1)开机时调节6W,励磁电流电压无输出。 原因分析:励磁电流电压无输出,肯定是晶闸管无触发脉冲信号,而六组脉冲电路同时无触发脉冲很可能是移相插件接触不良,或者同步电源变压器4T损坏,造成没有移相给定电压加到六组脉冲电路的1V1基极回路上,从而六组脉冲电路无脉冲输出导致晶闸管不导通。 (2)励磁电压高而励磁电流偏低。 原因分析:这是个别触发脉冲消失或是个别晶闸管损坏的缘故。个别触发脉冲消失可能是脉冲插件接触不良。另外图1中三极管1V1、单极晶体管2VU及小晶闸管9VT损坏,或者是电容2C严重漏电或开路。如果主回路中晶闸管1VT~6VT中有某一个开路或是触发极失灵,同样会导致输出励磁电流偏低的现象。 (3)合励磁电路主开关时,励磁电流即有输出。 原因分析:这是由于图1所示脉冲电路中的三极管1V1集电极-发射极之间漏电,即使移相电路还未送来正确的控制电压,也会导致1C充电到2VU导通的程度。2VU即输出触发使小晶闸管9VT导通,2C经9VT放电而发出脉冲令1VT、3VT、6VT之一触发导通,使转子励磁电路中流过直流电流。 (4)同步电动机起动时,励磁不能自行投入。 原因分析:励磁不能自行投入。肯定是自动投励通道电路中断或工作不正常,因此可能是投励插件与插座间接触不良,或是图2所示投励电路中的三极管3V1、单结晶体管4VU工作不正常,电容5C漏电、电位器W′损坏。另外是移相插件同样有接触不良现象,或者是图3所示移相电路的小晶闸管10VT损坏等等。 (5)运行过程中励磁电流电压上下波动。 原因分析:引起励磁电流电压输出不稳的原因很多,主要有1)脉冲插件可能存在接触不良,造成个别触发脉冲时有时无。2)图1所示脉冲电路的电位器4W松动,使三极管1V1电流负反馈发生变化,造成放大器工作点不稳定,从而影响晶闸管主回路输出的稳定性。另外,如果电容2C漏电或单结晶体管2VU及三极管1V1性能不良,也会引起触发脉冲相位移动。3)图3所示移相电路的电位器6W松动或接触不良,将会使移相控制电压Ed间歇性消失,引起励磁电流电压输出大幅度波动。另外,如果稳压管7VS、8VS损坏,都会使Ey随电网电压波动而波动,使Ed输出波动,造成晶闸管主回路直流输出不稳。 (6)励磁装置输出电压调不到零位。

直流母线单电流采样在交流电机相电流检测中的应用

直流母线单电流采样在交流电机相电流检测中的应用 0 引言 ?在应用交流电动机(以下简称电机)构成的驱动系统中,需要设置与电流相关的保护措施,比如为了保护逆变电路的安全,需要通过获取直流母线的电流以构成短路保护;为了保护电机,需要获取电机的相电流以构成过流保护等。经典的方法是采用电流传感器来得到电机相电流的信息,但这自然要增加成本,在精度不需要太高而又需要降低成本的情况下,通过直流母线单电流采样来检测电机相电流,是一种值得考虑的方法。 ?1 脉宽调制模式下逆变电路的变流分析 ?在现代交流驱动系统中,一般都采用互补输出脉宽调制信号的方式来控制逆变电路功率开关器件的通断,以调节逆变电路输出电压的频率和幅值。互补输出是指在逆变电路同一桥臂上下两个开关器件的开关状态刚好相反,即上桥臂器件导通时,下桥臂器件截止,或下桥臂器件导通时,上桥臂器件截止。 ?逆变电路的结构原理图如图1所示。 ?在图1所示的三相逆变电路的结构图中,开关变量有两种状态,即0状态和1状态。当桥臂为1状态时,上桥臂导通,下桥臂截止;当桥臂为0 状态时,?下桥臂导通,上桥臂截止。如果三个桥臂的开关状态用变量Sa、Sb、Sc表示,则可得到三相逆变电路的八种开关状态,如表1所列。 ?从表1可以看出,当(Sa、Sb、Sc)=(0、0、0)时,逆变电路上桥臂全部截止,下桥臂全部导通;当(Sa、Sb、Sc)=(1、1、1)时,上桥臂全部导通,下桥臂全部截止。在这两种情况下,电机绕组没有电流流过,于是将这 ?两种状态定义为无效状态,而将剩下的六种状态定义为有效状态。 ?以下是逆变电路的电流通路分析,为了更好地说明电流通路的变化,下面做

球磨机同步电机励磁系统改造

球磨机同步电机励磁系统改造 发表时间:2019-03-13T11:36:39.293Z 来源:《电力设备》2018年第27期作者:崔勃[导读] 摘要:空气压缩机和划痕的同步电击器系统有问题。(河南中原黄金冶炼厂河南三门峡 472100)摘要:空气压缩机和划痕的同步电击器系统有问题。使用tmds11型立体磁碟机改造旧磁器系统,在确定改造方案,电气连接及设定等方面说明改造过程。 关键词:同步电机;励磁系统;改造前言:机电一体化控制磁性系统的发展主要经历了三大过程:如kglf系列激励磁器等插件控制为核心。以集成单位控制为核心,以KD 系列激励磁器装置,柔性电子等微机控制为核心。如tmds系列激励磁器等。没有齿轮的电力驱动装置(gmd)的电力驱动部分主要由低速大回转矩的直线驱动马达,变速器控制等构成。由此可见,没有齿轮的研磨机由电动机的转子部分组成,在外面安装了永久磁体或设置了绕 圈。定子磨耍设置部分机基系统之上座圆筒体所需的石头的电子矩矩石头,通过直接产生子间转政府通过隙画家并没有传达合耦机械能源的方式传达磨损没有爬结构等问题的出现,为了最小化,工厂运转过程中将复杂的整顿工作。”。无齿轮驱动系统靠输送带输电,系统有良好的控制可能。 1 存在的问题 新疆良山矿业公司的空气压缩机,划痕等同期制动器,使用kglf11项类型的女机时,存在以下问题: (1)控制系统全部由插件(其中6个促发环节,主语,努力,保护,自我消灭,电压,逆变,附加阶段各1个)发热,控制控制稳定性差; (2)换下插头和滤磁器投入前,必须进行不活化调整,功率波形调整,重压时修正等一系列操作,需要试验设备的帮助,较为麻烦。调试完毕后,还要固定所有的调节器,等待试车。 (3)与控制硅硅散热的一般散热器相配合,送风机和通风器始终运转,耗电量大;自我消灭环在正常运行中会造成导热状况(旅磁衰变电阻经常发生热)的电流不稳定,影响生产,为此还会设置一台自主留声机,使柜台进一步冷却,定期清理或更换插件面板,使工人的维护量大,生产时间长;产生影响。于是公司决定改造4台旧碾盘机动力磁系统,各电机系数见表1。表1 2 球磨机励磁系统改造 2.1 改造方案 由于kglf系列控制系统基本淘汰,生产厂大部分停产,并经过技术论证,确定用重庆中正公司tmds11恒流励磁装置(图1)取代kglf11-300/110型旅磁柜1.#、2.#电器机器tmdsⅢ型、11-3。#4。#电器机器tmds11-Ⅱ型使用,并考虑因素,价格,以现有的减肥后的配合和使用的变压器类。 主控电路与移动式电路采用并转调控捷威集成电路集成电路集成电路集成电路集成电路集成电路块,采用三相衔接输入不尽相同顺序,完全实现外部连接设备测试,免费维修。根据转子电路内测定的转子电压波形,采用改变方向波的方法,利用光束隔离,输入计算机系统,在计算机控制下,可选择最高投票角。tmds11-v采用微芯片公司数字pic微控制器,tmds11-fps采用三菱fx系列plc。接口友好,可在显示器网上设定或修改用户计数器和各种保护精度,在运行中人工调节吕子电流和功率接收。用真空管散热效果好。 2.2 电气接线(图2) 拆除旧磨损电机控制电路连接的控制接线端子(5个控制点,10个控制联系点)。输送站(141,142)接通电机开关电路。断路器无源,经常接入滤磁器,向旅磁控制电路提供甲流信号(103,105);励磁系统允许工作接口(1313138)连接到断路器开关电路;电表的电流表和功率由数值上的电流连接点a上电流相互制导机提供的一个连接点为"a413,a416"。计量器接收压的地点,由电压互动器提供的b,c对电压的连接点连接为b601,c601。 图1 TMDS11系列励磁装置原理

伺服电机控制系统中电流采样的三种方案比较

伺服电机控制系统中电流采样三种方案的比较 罗映, 万超 (华南理工大学广东广州510640) 摘要:伺服电机控制系统中,精确的电流采样是实现高性能闭环控制系统的关键。本文针对电流检测常用的三种方案进行了实验和比较,获得了三种方案各自优势和缺点的清晰认识,这对基于不同的条件选择合适的电流检测方案提供了参考。 关键字:电机控制伺服系统电流环电流检测 Comparison of the three schemes of current sampling in the controlling system of servo motor Ying Luo, Chao Wan (South China university of technology, Guangzhou 510640 , China) Abstract:in the controlling system of servo motor, accurate current sampling is the key of realizing the high-powered close loop controlling system. In this paper, aim at three normal schemes of current sampling, do some experiments and compare the results, then obtain very clear cognition about the advantages and the faults of the schemes respectively, that can supply the reference for choosing proper scheme of current sampling in the base of different situation. Key words: motor controlling, servo system, the loop of current, current sampling 1前言 对于数字化伺服电机控制系统,转矩环的性能直接影响着系统的控制效果,电流采样的精度和实时性很大程度上决定了系统的动、静态性能,精确的电流检测是提高系统控制精度、稳定性和快速性的重要环节,也是实现高性能闭环控制系统的关键。在伺服电机控制系统中,电流检测的方案有多种,常见的一种方案是使用霍耳传感器[1],将电流信号经过电磁转换,变换为直流电压信号输出,然后,通过运放和比较器构成的处理电路处理后,输入到处理器;另一种方案是,取采样电阻两端的电压,经线性光藕或者隔离放大器进行信号隔离,调理后接A/D转换器输入进行数字化,获取电流的采样值,而数字化的过程即可以利用处理器中的A/D转换通道实现[3] [4],也可以利用根据∑-?原理实现的模拟量直接转换为数字量的隔离调制芯片来实现[2]。本文通过对这三种方案分别进行电路设计和具体实验后所得结果的比较分析,对三种方案各自的特点有了清晰的认识,这有利于基于不同的条件选择合适的方案来提高伺服控制系统的整体性能。 2伺服电机控制系统简介 本系统采用交直交电压型变频电路,主电路由整流电路、滤波电路及智能功率模块IPM逆变电路构成,控制部分以DSP芯片TMS320LF2812为核心,CPLD作为辅助处理模块,构成功能齐全的全数字矢量控制系统,系统结构如图1所示,从图1可以看出,本系统是一个有电流、转速和位置负反馈的三闭环系统,DSP负责采样各相电流,计算电机的转速和位置,最后运用矢量控制算法,得到电压矢量PWM控制信号,经过光藕隔离电路后,驱动逆变器功率开关器件;同时DSP还监控变频调速系统的运行状态,当系统出现短路、过流、过压、过热等故障时,DSP将封锁SVPWM信号,使电机停机,并通过LED显示。CPLD模块负责对光栅尺反馈的位置信息和上位机发送脉冲形式指令信息进行滤波和计数,并将数据以总线方式传送给DSP;同时处理键盘输入和显示输出,以及开关量的输入输出。 伺服电机控制系统中电流采样的作用就是检测交流同步电动机的三相定子电流并转换成相应的信号输入到DSP中,再由DSP的AD模块转化成数字量进行处理。因为本文研究的是三相平衡系统Ia+Ib+Ic=0,因此只要检测其中的两路电流,就可以得到三相电流。

PMSM电机矢量控制之电流采样原理分析复习过程

P M S M电机矢量控制之电流采样原理分析

PMSM 电机矢量控制之电流采样原理分析 摘要:本文分析了PMSM 电机磁场定向控制(FOC)器的电流采集硬件电路,包括母线电流采样和相线电流采样的电路分析。以下电路是业界常用、稳定、经典的不二之选,工作之余,在此与同僚分享一下。 156 21R Uop Up R Up V cc -=-----------------------------------------(1-1) 158 N 157N O R U R U U =--------------------------------------------------(1-2) P N U U =-----------------------------------------------------------(1-3) 整理后,代入数值得: 230 U 220V 10U OP CC P +=-----------------------------------------(1-4) O N U 11.21.2U =----------------------------------------------------(1-5) P N U U =-----------------------------------------------------------(1-6) 最终,推出: OP O U 8.93V 1.34U +=-----------------------------------------(1-7)

一、当MOS 管IRFB3607处于正向导通状态时,电流在一定范围内会使二极管D13处于不导通状态(Up-Un<0.7V),但是电流超过阈值后,便会使二极管D13导通,并将电压嵌制在0.7V 。当MOS 管IRFB3607处于反向导通状态时,其体二极管也起到电压嵌制作用,电路工作原理相似。 56 92BM P 93P CC R R U U R U V +-=----------------------------------------------------------------------(2-1) 132 OP N 140N O R U U R U U -=----------------------------------------------------------------------(2-2) P N U U =---------------------------------------------------------------------------------------(2-3) 令15692R R R =+,代入上式(2-1),整理得: 93 1BM 93CC 1P R R U R V R U ++=----------------------------------------------------------------------(2-4) 140132OP 140O 132N R R U R U R U ++= --------------------------------------------------------------------(2-5)

同步电动机的起动

同步电动机的起动 1.同步电机的基本原理 同步发电机和其它类型的旋转电机一样,由固定的定子和可旋转的转子两大部分组成。一般分为转场式同步电机和转枢式同步电机。 图1.1给出了最常用的转场式同步发电机的结构模型,其定子铁心的内圆均匀分布着定子槽,槽内嵌放着按一定规律排列的三相对称交流绕组。这种同步电机的定子又称为电枢,定子铁心和绕组又称为电枢铁心和电枢绕组。 转子铁心上装有制成一定形状的成对磁极,磁极上绕有励磁绕组,通以直流电流时,将会在电机的气隙中形成极性相间的分布磁场,称为励磁磁场(也称主磁场、转子磁场) 气隙处于电枢内圆和转子磁极之间,气隙层的厚度和形状对电机内部磁场的分布和同步电机的性能有重大影响。 除了转场式同步电机外,还有转枢式同步电机,其磁极安装于定子上,而交流绕组分布于转子表面的槽内,这种同步电机的转子充当了电枢。图中用AX、BY、CZ三个在空间错开120 分布的线圈代表三相对称交流绕组。 图1.1同步电机结构模型 1.1工作原理 主磁场的建立:励磁绕组通以直流励磁电流,建立极性相间的励磁磁场,即建立起主

磁场。 载流导体:三相对称的电枢绕组充当功率绕组,成为感应电势或者感应电流的载体。 切割运动:原动机拖动转子旋转(给电机输入机械能),极性相间的励磁磁场随轴一起旋转并顺次切割定子各相绕组(相当于绕组的导体反向切割励磁磁场)。 交变电势的产生:由于电枢绕组与主磁场之间的相对切割运动,电枢绕组中将会感应出大小和方向按周期性变化的三相对称交变电势。通过引出线,即可提供交流电源。 感应电势有效值:每相感应电势的有效值为E0 =4.44fNψ Φ 感应电势频率:感应电势的频率决定于同步电机的转速n和极对数p ,即 f=pn/60 交变性与对称性:由于旋转磁场极性相间,使得感应电势的极性交变;由于电枢绕组的对称性,保证了感应电势的三相对称性。 1.2同步转速 同步转速从供电品质考虑,由众多同步发电机并联构成的交流电网的频率应该是一个不变的值,这就要求发电机的频率应该和电网的频率一致。我国电网的频率为50Hz ,故有: n=60f/p=3000/p 要使得发电机供给电网50Hz的工频电能,发电机的转速必须为某些固定值,这些固定值称为同步转速。例如2极电机的同步转速为3000r/min,4极电机的同步转速为1500r/min,依次类推。只有运行于同步转速,同步电机才能正常运行,这也是同步电机名称的由来。 1.3运行方式 同步电机的主要运行方式有三种,即作为发电机、电动机和补偿机运行。作为发电机运行是同步电机最主要的运行方式,作为电动机运行是同步电机的另一种重要的运行方式。同步电动机的功率因数可以调节,在不要求调速的场合,应用大型同步电动机可以提高运行效率。近年来,小型同步电动机在变频调速系统中开始得到较多地应用。同步电机还可以接于电网作为同步补偿机。这时电机不带任何机械负载,靠调节转子中的励磁电流向电网发出所需的感性或者容性无功功率,以达到改善电网功率因数或者调节电网电压的目的。 分析表明,同步电机运行于哪一种状态,主要取决于定子合成磁场与转子主极磁场之间的夹角δ,δ称为功率角。

浅谈同步发电机的励磁系统

浅谈同步发电机的励磁系统 技术分类:电机与运动控制作者:赵宇发表时间:2006-11-10 1 概述 向同步发电机的转子励磁绕组供给励磁电流的整套装置叫做励磁系统。励磁系统是同步发电机的重要组成部分,它的可靠性对于发电机的安全运行和电网的稳定有很大影响。发电机事故统计表明发电机事故中约1/3为励磁系统事故,这不但影响发电机组的正常运行而且也影响了电力系统的稳定,因此必须要提高励磁系统的可靠性,而根据实际情况选择正确的励磁方式是保证励磁系统可靠性的前提和关键。我国电力系统同步发电机的励磁系统主要有两大类,一类是直流励磁机励磁系统,另一类是半导体励磁系统。 2 直流励磁机励磁系统 直流励磁机励磁系统是采用直流发电机作为励磁电源,供给发电机转子回路的励磁电流。其中直流发电机称为直流励磁机。直流励磁机一般与发电机同轴,励磁电流通过换向器和电刷供给发电机转子励磁电流,形成有碳刷励磁。直流励磁机励磁系统又可分为自励式和它励式。自励与他励的区别是对主励磁机的励磁方式而言的,他励直流励磁机励磁系统比自励励磁机励磁系统多用了一台副励磁机,因此所用设备增多,占用空间大,投资大,但是提高了励磁机的电压增长速度,因而减小了励磁机的时间常数,他励直流励磁机励磁系统一般只用在水轮发电机组上。 图1 自励直流励磁机励磁系统原理接线图 上图中 LH——电流互感器 YH——电压互感器 F ——同步发电机 FLQ——同步发电机的励磁线圈 L——直流励磁机 LLQ——直流励磁机的励磁线圈 Rc——可调电阻

采用直流励磁机供电的励磁系统,在过去的十几年间,是同步发电机的主要励磁系统。目前大多数中小型同步发电机仍采用这种励磁系统。长期的运行经验证明,这种励磁系统的优点是:具有独立的不受外系统干扰的励磁电源,调节方便,设备投资及运行费用也比较少。缺点是:运行时整流子与电刷之间火花严重,事故多,性能差,运行维护困难,换向器和电刷的维护工作量大且检修励磁机时必须停主机,很不方便。近年来,随着电力生产的发展,同步发电机的容量愈来愈大,要求励磁功率也相应增大,而大容量的直流励磁机无论在换向问题或电机的结构上都受到限制。因此,直流励磁机励磁系统愈来愈不能满足要求。目前,在100MW及以上发电机上很少采用。 3 半导体励磁系统 半导体励磁系统是把交流电经过硅元件或可控硅整流后,作为供给同步发电机励磁电流的直流电源。半导体励磁系统分为静止式和旋转式两种。 3.1 静止式半导体励磁系统 静止式半导体励磁系统又分为自励式和它励式两种。 3.1.1自励式半导体励磁系统 自励式半导体励磁系统中发电机的励磁电源直接由发电机端电压获得,经过控制整流后,送至发电机转子回路,作为发电机的励磁电流,以维持发电机端电压恒定的励磁系统,是无励磁机的发电机自励系统。最简单的发电机自励系统是直接使用发电机的端电压作励磁电流的电源,由自动励磁调节器控制励磁电流的大小,称为自并励可控硅励磁系统,简称自并励系统。自并励系统中,除去转子本体极其滑环这些属于发电机的部件外,没有因供应励磁电流而采用的机械转动或机械接触类元件,所以又称为全静止式励磁系统。下图为无励磁机发电机自并励系统框图,其中发电机转子励磁电流电源由接于发电机机端的整流变压器ZB提供,经可控硅整流向发电机转子提供励磁电流,可控硅元件SCR由自动励磁调节器控制。系统起励时需要另加一个起励电源。 图2 无励磁机发电机自并励系统原理接线图

同步发电机电球的工作原理调控及维护

同步发电机电球的工作原理调控及维护 同步发电机,俗称“电球” 柴油发电机组是常用的备用电源,由于它以柴油发动机燃烧柴油为动力,带动发电机发出与市电同样性质的电力,所以用在市电断电后需要后备电源供电几小时以上的场合。从性能价格比、对工作环境的要求、带非线性负载能力方面考虑,采用柴油发电机组比使用很 多大容量蓄电池的长延时UPS 往往具有一定的优势。但是柴油发电机组在市电断电后需要十秒钟左右才能发出稳定的电力,这就大不如UPS 可不间断供电的特点。因此,柴油发电机组和UPS 通常是取其各自的优势构成一个完善的、可靠的电源系统,以确保重要设备的不间 断供电。 柴油发电机组一般是采用同步发电机(也俗称电球)将柴油发动机的旋转机械能转为电能。各种用电设备要依靠它发出的电力工作,因此对同步发电机的工作性能要求是很高的。 同步发电机的工作原理 同步发电机是根据电磁感应原理制造的。主要组成部分如图1。现代交流发电机通常 由两部分线圈构成;为了提高磁场的强度,一部分线圈绕在一个导磁性能良好的金属片叠成的圆筒内壁的凹槽内,这个圆筒固定在机座上称为定子。定子内的线圈可输出感应电动势和感应电流,所以又称其为电枢。发电机的另一部分线圈则绕在定子圆筒内的一导磁率强的金属片叠成的圆柱体的凹槽内,称为转子。一根轴穿过转子中心并将其紧固在一起,轴两端与机座 构成轴承支撑。转子与定子内壁之间保持小而均匀的间隙且可灵活转动。这叫做旋转磁场式结构的无刷同步发电机。 工作时,转子线圈通以直流电形成直流恒定磁场,在柴油机的带动下转子快速旋转,恒定磁场也随之旋转, 定子的线圈被磁场磁力线切割产生感应电动势,发电机就发出电来。

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