电机控制器基础知识专题培训课件.ppt
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经验交流知识共享互相学习携手共进目录电机控制器是通过集成电路的主动工作来控制电机按照设定的方向,速度,角度,响应时间进行工作。使得电机应用范围更为广泛,输出效率更高,噪音更小等优点。无刷直流电动机的发展概况无刷直流电动机是在有刷直流电动机的基础上发展起来的,这一渊源关系从其名称中就可以看出来。有刷直流电动机从19世纪40年代出现以来,以其优良的转矩控制特性,在相当长的一段时间内一直在运动控制领域占据主导地位。但是,有机械接触电刷-换向器一直是电流电机的一个致命弱点,它降低了系统的可靠性,限制了其在很多场合中的使用。为了取代有刷直流电动机的机械换向装置,人们进行了长期的探索。早在1917年,Bolgior就提出了用整流管代替有刷直流电动机的机械电刷,从而诞生了无刷直流电机的基本思想。所谓无刷,就是利用电子器件和传感装置代替直流电动机的换向器。这使电动机减少了滑动接触,消除了换向火花,减少了对无线电的干扰。具有以下优点:调速范围广、调速性能平滑、启动迅速、噪音低。无刷直流电动机系统因而得到了迅速的发展。在1978年汉诺威贸易博览会上,前联邦德国的MANNESMANN公司正式推出了MAC无刷直流电动机及其驱动器,引起了世界各国的关注,随即在国际上掀起了研制和生产无刷直流系统的热潮,这业标志着无刷直流电动机走向实用阶段。我国对无刷直流电动机的研究起步较晚。1987年,在北京举办的联邦德国金属加工设备展览会上,SIEMENS和BOSCH两公司展出了永磁自同步伺服系统和驱动器,引起了国内有关学者的广泛注意,自此国内掀起了研制开发和技术引进的热潮。经过多年的努力,目前,国内已有无刷直流电动机的系列产品,形成了一定的生产规模。项目下面以干手器电机为例,从几个方面来谈谈有刷电机和无刷电机的区别:1、适用范围:无刷电机的设备可以运用于:乳制品行业、酿造行业、肉制品加工行业、豆制品加工行业、饮料加工行业、糕点加工业、药品业、电子精密厂、等一些更高要求的无尘车间等,像迪奥电器产的无刷电机(DIHOUR)干手器,运用到工厂里比较多。碳刷电机:只能适用于各式洗手间等对要求不是太高的区域,而像无尘车间和防爆车间就无法使用了!2、使用寿命:无刷电机:可连续工作20000小时左右,常规的使用寿命7-10年。碳刷电机:可连续工作5000小时左右,常规的使用寿命2-3年。3、使用效果:无刷电机:以90-95m/s高速运转,实际效果可达到5-7s的干手时间。碳刷电机:运转速度及干手时间要远低于无刷电机。4、节能方面:相对而言,无刷电机的耗电量只是碳刷的1/3。5、日后维修方面碳刷电机磨损后,不仅更换碳刷,还更换转齿等电机周边的附件,成本要高出很多。最主要的是,整体的功能将会受到影响。6、噪音及使用寿命碳刷电机所发出的噪音要比无刷电机的高的多,而且随着日后的碳刷磨损,有刷电机噪音会越来越大,而无刷电机就不会受影响。无刷直流电机结构:无刷直流电动机由电动机本体、位置传感器及电子换向开关电路三个基本部分组成。其中位置传感器相当于直流电动机的电刷,电子换向开关就是一个静止的换向器。1、电动机本体由一定极对数的永磁钢转子(亦称主转子)和一个多相的电枢绕组(亦称主定子)组成。电枢绕组分开启式和闭合式两种,固定在定子铁心槽内。电枢绕组有三相星形接法、四星星形接法、三相角形接法、四相闭合式接法、二相正交式接法。其绕组的端头和相应的电子开关电路连接。为了改善齿谐及减少转矩波动,电枢绕组可采用分数槽绕组。电枢铁心由硅钢片叠压而成。2、位置传感器其作用主要是检测转子的位置,随转子位置变化依次通电。传感器转子和传感器定子组成,前者与主转子同轴旋转,后者安装在定子机壳内。它能够提供信号,并按照一定的逻辑关系去触发电子换向开关电路。位置传感器的构成及主要特点:磁敏转换式:1)构成:传感器定子(按照一定次序配置的磁敏元件——霍尔元件、磁敏二极管或三极管)2)特点:霍尔元件体积小,正反转控制方便,并能提供随转子位置做正炫变化的信号,对温度敏感。电磁转换式:1):构成:传感器定子按一定次序配置的电磁元件——开口变压器(电感器);传感器转子(导磁片)2)特点:结构可靠,输出信号大而稳定,抗震,对环境要求不高,体积较大。光电转换式:1)构成:传感器定子(按照一定次序配置的光电元件——光敏二极管、三极管、发光二极管或固态光源)传感器转子(有光栅形成的旋转光束)四状态。3、电子换向开关电路由适当数量的三极管等组成,它与相应的电刷绕组相连接,各功率元件的导通与截止,取决于位置传感器的信号。绕组型式忽然电子开关电路的配合方式:三相星形(开启式)绕组,一相导通,三相三状态;四星星形(开启式)绕组,一相导通,四相四状态;三相星形(开启式)绕组,二相导通,三相六状