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    永磁直驅電機調速原理-錦州永磁直驅電機-火山電氣(查看)

  • 2019-12-18 19:56 2688
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    相關產品:永磁同步電機,低壓永磁同步電機,EC風機電機,永磁直驅電機
    永磁直驅電機調速原理-錦州永磁直驅電機-火山電氣(查看)

    做控制的人都知道,任何電機的控制,無非三種不同的控制目標:

    位置控制:想讓電機轉多少度它就轉多少度

    速度控制:想讓電機轉多快它就轉多快

    力矩控制:想讓電機出多少力它就出多少力



    要控制一個電機,永磁直驅電機調速原理,首先對被控對象的了解是必須的。讓我們用下面這張動圖來幫助理解永磁同步電機是怎樣運動起來的。定子三相上通過互差120度的交變電壓以后,傳統電機與永磁直驅電機的區別,在定子鐵芯上可以看到產生了旋轉的磁場(動圖中代表磁場方向的紅綠顏色逆時針旋轉),在這個旋轉的磁場作用下,與轉子磁場產生力的作用,帶動轉子旋轉。

    電機力矩是如何產生的呢?在前文《電機的力矩、轉速和功率》,我們分析過力矩與電樞(定子)電流成正比;

    那么電流是如何產生的呢?我們可以把電機的每一個繞組想象成一個在磁場中旋轉的電阻+電感,如下面的等效電路:

    假設電機開環運行,當給定電機定子三相一個互差120度的電壓建立起旋轉磁場以后,如果這個時候沒有負載,電機會飛速的轉動起來(空載),直到反電勢和給定電壓完全相等;此時定子繞組中的電流為仍然為0,可以將定子的旋轉磁場假想(虛擬/等效)成一個繞著電機軸心旋轉的磁鐵,假想出來的這塊磁鐵的南極與轉子磁鐵的北極軸線相重合;



    當轉子上有了負載以后,根據牛頓運動定理,電機的轉速必然會有一個減速的過程,這就意味著上述等效電路中的反電勢降低,而在給定電壓不變的情況下,剩下的那些電壓就會在電阻中產生電流了。在那這一段減速的過程當中還發生了什么事情呢?因為被負載拖拽了一下,轉子磁鐵的軸心比虛擬出來的定子磁鐵軸心要之后一個角度了,這個角度就是我們所謂的“功角”。

    關于電機的矢量模型,互聯網上可以找到各種各樣的圖,但這些圖要么太抽象,看了半天不知所云,沒法和實物對照起來;要么不夠,一張圖里的內容有限,對實際工作指導意義不大。


    淺析無刷直流電機FOC、方波、正弦波控制!
    無刷直流電機是在有刷直流電動機的基礎上發展來的,具有無極調速、調速范圍廣、過載能力強、線性度好、壽命長、體積小、重量輕、出力大等優點,解決了有刷電機存在的一系列問題,永磁直驅電機價格,廣泛應用于工業設備、儀器儀表、家用電器、機器人、等各個領域。由于無刷電機沒有電刷進行自動換向,因此需要使用電子換向器進行換向。無刷直流電機驅動器實現的就是這個電子換向器的功能。



    主流的無刷直流電機的控制方式
    目前主要有三種:FOC(又稱為矢量變頻、磁場矢量定向控制)、方波控制(也稱為梯形波控制、120°控制、6步換向控制)和正弦波控制。那么這3種控制方式都各有什么優缺點呢?

    方波控制
    方波控制使用霍爾傳感器或者無感估算算法獲得電機轉子的位置,然后根據轉子的位置在360°的電氣周期內,淄博永磁直驅電機,進行6次換向(每60°換向一次)。每個換向位置電機輸出特定方向的力,因此可以說方波控制的位置精度是電氣60°。由于在這種方式控制下,電機的相電流波形接近方波,所以稱為方波控制。




    方波控制方式的優點是控制算法簡單、硬件成本較低,使用性能普通的控制器便能獲得較高的電機轉速;缺點是轉矩波動大、存在一定的電流噪聲、效率達不到值。方波控制適用于對電機轉動性能要求不高的場合。

    正弦波控制
    正弦波控制方式使用的是SVPWM波,輸出的是3相正弦波電壓,相應的電流也是正弦波電流。這種方式沒有方波控制換向的概念,或者認為一個電氣周期內進行了無限多次的換向。顯然,正弦波控制相比方波控制,其轉矩波動較小,電流諧波少,控制起來感覺比較“細膩”,但是對控制器的性能要求稍高于方波控制,而且電機效率不能發揮到值。


    如何去預防永磁電機的退磁?


    1)正確選擇永磁電機功率

    退磁和永磁電機的功率選擇有關。正確選擇永磁電機的功率可以預防或延緩退磁。永磁同步電機退磁的主要原因是是溫度過高,過載是溫度過高的主要原因。

    因此,在選擇永磁電機功率時要留有一定的余量,根據負載的實際情況,一般20%左右比較合適。

    2)避免重載起動和頻繁起動

    籠型異步起動同步永磁電機盡量避免重載直接起動或頻繁起動。



    異步起動過程中,起動轉矩是振蕩的,在起動轉矩波谷段,定子磁場對轉子磁極就是退磁作用。因此盡量避免異步永磁同步電機重載和頻繁起動。



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