永磁同步電機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
發(fā)布日期:2014-07-15 16:24 來源:http://m.topl0.cn 點(diǎn)擊:
永磁同步電機(jī)廠家伺服系統(tǒng)除電機(jī)外,系統(tǒng)主要包括驅(qū)動單元、位置控制系統(tǒng)、速度控制器、轉(zhuǎn)矩和電流控制器、位置反饋單元、電流反饋單元、通訊接口單元等。 1.永磁式交流同步伺服電機(jī)。永磁同步電機(jī)永磁式同步電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、損耗小、效率高的特點(diǎn)。和直流電機(jī)相比,它沒有直流電機(jī)的換向器和電刷等需要更多維護(hù)給應(yīng)用帶來不便的缺點(diǎn)。相對異步電動機(jī)而言則比較簡單,定子電流和定子電阻損耗減小,且轉(zhuǎn)子參數(shù)可測、控制性能好,但存在最大轉(zhuǎn)矩受永磁體去磁約束,抗震能力差,高轉(zhuǎn)速受限制,功率較小,成本高和起動困難等缺點(diǎn)。與普通同步電動機(jī)相比,它省去了勵磁裝置,簡化了結(jié)構(gòu),提高了效率。永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)高精度、高動態(tài)性能、大范圍的調(diào)速或定位控制,因此永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)引起了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注?! ?.驅(qū)動單元。驅(qū)動單元采用三相全橋自控整流,三相正弦PWM電壓型逆變器變頻的AC-DC-AC結(jié)構(gòu)。設(shè)有軟啟動電路和能耗泄放電路可避免上電時(shí)出現(xiàn)過大的瞬時(shí)電流以及電機(jī)制動時(shí)產(chǎn)生很高的泵升電壓。逆變部分采用集驅(qū)動電路,保護(hù)電路和功率開關(guān)于一體的智能功率模塊(IPM)?! ?.控制單元??刂茊卧钦麄€(gè)交流伺服系統(tǒng)的核心, 實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)位置控制、速度控制、轉(zhuǎn)矩和電流控制器。具有快速的數(shù)據(jù)處理能力的數(shù)字信號處理器(DSP)被廣泛應(yīng)用于交流伺服系統(tǒng),集成了豐富的用于電機(jī)控制的專用集成電路,如A/D轉(zhuǎn)換器、PWM發(fā)生器、定時(shí)計(jì)數(shù)器電路、異步通訊電路、CAN總線收發(fā)器以及高速的可編程靜態(tài)RAM和大容量的程序存儲器等?! ?.位置控制系統(tǒng)。對于不同的信號,位置控制系統(tǒng)所表現(xiàn)出的特性是不同的。典型的輸入信號有三種形式:位置輸入(位置階躍輸入)、速度輸入(斜坡輸入)以及加速度輸入(拋物線輸入)。位置傳感器一般采用高分辨率的旋轉(zhuǎn)變壓器、光電編碼器、磁編碼器等元件。旋轉(zhuǎn)變壓器輸出兩相正交波形,能輸出轉(zhuǎn)子的絕對位置,但其解碼電路復(fù)雜,價(jià)格昂貴。磁編碼器是實(shí)現(xiàn)數(shù)字反饋控制性價(jià)比較高的器件,還可以依靠磁極變化檢測位置,目前正處于研究階段,其分辨率較低?! ?.接口通訊單元。接口包括鍵盤/顯示、控制I/O接口、串行通信等。伺服單元內(nèi)部及對外的I/O接口電路中,有許多數(shù)字信號需要隔離。這些數(shù)字信號代表的信息不同,更新速度也不同。