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低压直流伺服电机怎么调速

发布时间: 2020-07-29
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  低压直流伺服电机调速,往往说的是他励有刷直流电机调速,根据直流电机的转速方程,转速n=(电枢电压U-电压电流Ia*内阻Ra)÷(常数Ce*气隙磁通Φ),因为电枢的内阻Ra十分小,所以电压电流Ia*内阻Ra≈0,这样转速n=(电枢电压U)÷(常数Ce*气隙磁通Φ),只要在气隙磁通Φ安稳下调整电枢电压U,就能够调整直流电机的转速n;或者在电枢电压U安稳下调整气隙磁通Φ,相同能够调整电机的转速n,前者叫恒转矩调速,后者称之为恒功率调速。


  恒转矩形式下,要先坚持气隙磁通Φ安稳,直流电机的定子和转子磁场是正交情况的,相互没有影响。要坚持Φ安稳,只要保证励磁线圈的电流安稳在一个值就能够了。理论上给一个恒流源来操控励磁线圈的电流是比较完美的,可是因为电流源不好找,而一般给励磁线圈施加一个安稳的电压值,也能够近似让励磁电流安稳,从而让气隙磁通Φ安稳。假如是永磁直流伺服电机,用永磁铁来代替了励磁线圈,磁通是永久安稳的,所以不必操这个心了。


  简单的调整电压,并不能满意负载动摇比较凶猛的场合,所以引进了串级调速体系,经过检测电机的电流和转速,别离弄出电流环内环和速度环外环了,运用PID算法,有用的满意了负载动摇情况下的调速,让直流电机的调速作业特性十分“硬”,也就是最大转矩不会受到转速的动摇而改变,完成了真实的恒扭矩输出。这种调速方法,一直是沟通调速体系的仿照对方,比方变频器矢量操控,就是仿照这种方法而完成的。假如只用电流环内环,还能够直接操控电机输出必定的扭矩,满意不同的拉伸和弯曲等操控要求。


  电枢电压操控,在晶闸管和IGBT这些没有被创造前,操控起来也不是简单的工作了,毕竟功率比较大,早期是经过一台发电机直流发电来操控的,经过调整发电机的磁通就能够操控发电机的输出电压,从而调整了电枢电压巨细的。


  在晶闸管可控硅被创造出来今后,经过给可控硅施加沟通输入电压,运用移相触发技能操控可控硅的导通角,就能够把沟通电整流成必定脉动的直流电,因为直流电机是大感性负载,脉动直流电会被大电感缓冲安稳下来。这个直流电的电压是能够调整的,和可控硅的导通角成必定的比例关系。这种调速技能是十分老练牢靠的,在上个世纪中后期得到了广泛的工业运用。


  别的场效应管和IGBT之类的器件出现今后,低压直流伺服电机调速还能够做得愈加精密了,能够运用PWM斩波技能,让输出的直流电压十分安稳,这样直流电机的转速动摇十分小,假如让电机的转子变长点,转动惯量变小了,外加了位置环进去,还能够完成准确的定位操控,这个就是所谓的直流伺服体系了。


  低压直流伺服电机恒功率调速方法:


  就是所谓的弱磁调速,这种调速方法,本质是恒转矩调速方法的一种弥补,主要是有些场合,需求比较宽的调速规模,比方有些龙门床,需求电机加工时分进刀十分慢,扭矩要很高;而退回来时分扭矩很轻看是要跑十分快,这时分进刀时分用恒转矩调速形式,而退回来时分用弱磁调速方法,这时分电机的最大功率是不变的。


  也有些电动车,低速上坡时分要跑很慢,需求很大扭力,而平路阻力小又想跑十分快,这时分也需求用到恒功率调速,类似于机械变档或者调减速比的方法来调速。一般弱磁调速,是不适合于永磁电机的,因而磁通Φ无法独自操控。


  要弱磁,就是直接减少气隙磁通Φ的巨细,这时分能够下降励磁线圈的电流,一般也会在励磁线圈运用可控硅或者场效应管这些来做一个PI调整回来输出一个电流源来完成。


  弱磁调速的时分,电机转速越高,电机输出的最大扭矩会越小,这个是需求留意的,而且一般也不会无限制的减小下去,大约能操控在额外励磁电流的90%左右。

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