无刷电励磁同步电机的特性仿真与实验研究
大功率无刷直流电机的介绍
通常情况下,1KW以上的电机我们会称它为大功率无刷直流电机。无刷电机在大功率、高转速的条件下,其优越性更加明显,但对电机控制器要求会比较高。 它的原理是很多人想要知道的,以BLDC80无刷直流电机为例来说吧,此款电机额定转速15000rpm,额定功率1300W,过载能力3倍,而驱动部分按1KW设计,电源为三相220V/50HZ,驱动方式为直流PWM,这样电机的可靠性更高,控制简单,控制特性更好,无刷直流电机控制器是根据霍尔效应制作的一种磁场控制器,其安装在电机的内部,是一种开关型器件。 大功率无刷直流电机控制器输入的信号经过阻容低通滤波后再输入到单片机中,以免杂波的干扰影响单片机的判断。 这款大功率无刷直流电机主要可以应用在智能家厨、工业设备、医疗设备等领域。其中家电设备的应用最为广泛,主要应用的产品是料理机、破壁机,此款无刷直流电机是含控制器一体化的产品,可根据性能和应用要求设计电机和控制器的方案。 随着市场的需求,无刷直流电机的技术优势越来越显著,近些年大功率无刷直流电机已经迅速的得到了推广与应用,无刷直流电机控制器的技术也得到了一
定的提升。无刷直流电机选型时需参考的主要参数有以下几点:最大扭矩:可以通过将负载扭矩、转动惯量和摩擦力相加得到,另外,还有一些额外的因素影响最大扭矩如气隙空气的阻力等。 平方模扭矩:可以近似的认为是实际应用需要的持续输出扭矩,由许多因素决定:最大扭矩、负载扭矩、转动惯量、加速、减速及运行时间等。 转速:这是有应用需求的转速,可以根据电机的转速梯形曲线来确定电机的转速需求,通常计算时要留有10%的余量。 江苏惠斯通机电科技有限公司具有完备售后服务队伍,为用户提供最佳的服务,并且取得了16949认证,是一家专业生产防爆控制电机,伺服电机,直流无刷电机的厂家,是中国航天防爆伺服制定供应商,是军工行业受欢迎品牌,其产品性价比远远高于国外品牌的同类电机。
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,
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。 —OO + ―-定子铁心』2—转子* 3—滑环F 4—电刷"5—磁力线 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E o =4.44fN 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=p n/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
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
(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
无刷直流电机工作原理详解
无刷直流电机工作原理详解 日期: 2014-05-28 / 作者: admin / 分类: 技术文章 1. 简介 本文要介绍电机种类中发展快速且应用广泛的无刷直流电机(以下简称BLDC)。BLDC被广泛的用于日常生活用具、汽车工业、航空、消费电子、医学电子、工业自动化等装置和仪表。顾名思义,BLDC不使用机械结构的换向电刷而直接使用电子换向器,在使用中BLDC相比有刷电机有许多的优点,比如: 能获得更好的扭矩转速特性; 高速动态响应; 高效率; 长寿命; 低噪声; 高转速。 另外,BLDC更优的扭矩和外形尺寸比使得它更适合用于对电机自身重量和大小比较敏感的场合。 2. BLDC结构和基本工作原理 BLDC属于同步电机的一种,这就意味着它的定子产生的磁场和转子产生的磁场是同频率的,所以BLDC并不会产生普通感应电机的频差现象。BLDC中又有单相、2相和3相电机的区别,相类型的不同决定其定子线圈绕组的多少。在这里我们将集中讨论的是应用最为 广泛的3相BLDC。 2.1 定子 BLDC定子是由许多硅钢片经过叠压和轴向冲压而成,每个冲槽内都有一定的线圈组成了绕组,可以参见图2.1.1。从传统意义上讲,BLDC的定子和感应电机的定子有点类似,不过在定子绕组的分布上有一定的差别。大多数的BLDC定子有3个呈星行排列的绕组,每 个绕组又由许多内部结合的钢片按照一定的方式组成,偶数个绕组分布在定子的周围组成了偶数个磁极。
BLDC的定子绕组可以分为梯形和正弦两种绕组,它们的根本区别在于由于绕组的不同连接方式使它们产生的反电动势(反电动势的相关介绍请参加EMF一节)不同,分别呈现梯形和正弦波形,故用此命名了。梯形和正弦绕组产生的反电动势的波形图如图2.1.2和图 2.1.3所示。
无刷电机之无感方案控制难点解析
无刷电机之无感方案控制难点解析 无刷无感控制在实际应用中极为广泛,人们对它的研究也尤为以久,它的控制难点主要有两点:第一,电机的启动;第二,转子位置的检测。 对于高压无感方案来讲,除了软件上的难点之外,硬件设计也不容忽视,如硬件设计稍有不当,会导致整个控制板的干扰很大,从而加大了整个方案成功的难度。 以下我们主要针对低压的无感方案进行讨论,对于低压的无感方案来讲,市面上的硬件设计都大同小异,检测转子的位置的方式也都几乎都采用反电动势检测法。 1、为什么无感方案电机的启动如此困难? 对于无刷电机来讲,电机的运转是靠电子开关控制换相,那么想要电机正常高效的运转,就必须要知道转子的位置之后,才能正常换相,问题来了,电机没有传感器,也没有转起来,所以转子的位置就不得而知了,所以无感的启动就要自转启动,先让电机以一定的速率自转,在电机自动的过程中,我们通过检测反电动势来得知转子的位置,从而得到正确的换相的相位。 电机的自启动说起来简单做起来难,本人在调试众多无感方案的过程中,总结出以下几点经验供参考: (1)、首先是自转,自转一定要让电机运转顺畅,不能打抖,同时也不能造成大电流。这是启动成功的非常关键的一步。具体如何达到这个效果,就要各位在调试的过程中调节PWM占空比以及换相时间的长短了。 (2)、启动步数不能太少,也不要过多,一般十来步就够了,等电机运行十来步后开始检测反电动势,当检测到正确的反电动势后这时候电机就正常运转起来了。 2、如何检测反电动势 检测反电动势的方法有两种,第一是用单片机内部AD采样反电动势信号来进行比较,第二是用比较器直接比较。这两种方法思路都是一样,但依个人的经验来看,用比较器的方案更可靠,性能更好,特别是电机转速要求非常高时,用AD采样方法几乎是行不通的。 虽然用比较器方案更有优势,可为何在市面上用AD采样的方式也非常常见?这个主要是因为产品成本的问题。用比较器方案做,要不在外部加一个比较器IC,不仅增加成本,同时也增大PCB 的布板空间,其二就是找一个内部带AD的单片机,而这种单片机相对来讲通常价格偏高一些。下图为检测反电动势的电路参考图:
直流无刷电机实验
直流无刷电机实验 一.实验目的 1.了解直流无刷电机的运行原理 2.掌握直流无刷电机的DSP控制。 二.实验内容 1.实现无刷直流电机的正反转控制 2.实现无刷的速度调节 3.实现无刷直流电机电流环和速度环双环闭环控制 三.原理简介 1.直流无刷电机的原理 无刷直流电动机的结构原理图如图2-1所示: 图1 直流无刷电动机的结构原理图 无刷直流电动机主要由电动机本体、位置传感器和电子开关电路三部分组成。电动机本体在结构上与永磁同步电动机相似,但没有笼型绕组和其他起动装置。其定子绕组一般制成多相(三相、四相、五相不等),转子由永久磁钢按一定极对数(2p=2,4,…)组成。图1中的电动机本体为三相两极,三相定子绕组分别与电子开关线路中相应的功率开关器件联接,在图1中A相、B相、C相绕组分别与功率开关管V1、V2、V3相接。位置传感器的跟踪转子与电动机转轴相联接[2]。 定子绕组的某一相通电时,该电流与转子永久磁钢的磁极所产生的磁场相互作用而产生转矩,驱动转子旋转,再由位置传感器将转子磁钢位置变换成电信号,去控制电子开关线路,从而使定子各相绕组按一定次序导通,定子相电流随转子位置的变化而按一定的次序换相。由于电子开关线路的导通次序是与转子转角同步的,因而起到了机械换向器的换
向作用。 所以,所谓直流无刷电动机,就其基本结构而言,可以认为是一台由电子开关线路、永磁式同步电动机以及位量传感器三者组成的“电动机系统”。其原理框图如图2所示。 图2 直流无刷电动机的原理框图 2. 直流无刷电机的控制 直流无刷电机的控制基本上类似于直流有刷电机的控制(PWM 调制),但由于无刷直流电机用电子换向器取代了机械电刷,所以无刷直流电机除了在控制各相电枢电流的同时还用对电子换向器进行控制。在无刷直流电机的运行过程中,霍尔位置传感器不断检测电机当前位置,控制器根据当前位置信息来判断下一个电子换向器的导通时序。如图3所示 H1 H3 ANC BNC BNA CNA H2 CNB ANB A Z X C y W B u V 旋转方向 反向 图1 电子换向器的工作原理 图中H1、H2和H3分别表示霍尔位置传感器的信号,H1的有效期为X 轴到u 轴
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
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。
基于STM32的直流无刷无感电机的控制系统研究
南阳理工学院 本科生毕业设计(论文) 学院:电子与电气工程学院 专业:电子信息工程 学生: 指导教师:薛晓 完成日期2014 年 5 月
南阳理工学院本科生毕业设计(论文) 直流无刷电机的控制系统设计与实现Design of Brushless DC Motor Controller and Implementation 总计: 21 页 表格: 2 个 插图: 27 幅
南阳理工学院本科毕业设计(论文) 直流无刷电机控制系统设计与实现 Design of Brushless DC Motor Controller and Implementation 学院(系):电子与电气工程学院 专业:电子信息工程 学生姓名: 学号: 指导教师(职称):薛晓(讲师) 评阅教师: 完成日期: 南阳理工学院 Nanyang Institute of Technology
直流无刷电机控制系统设计与实现 电子信息工程专业 [摘要]直流无刷无感直流电机具有体积小、调速性能好、重量轻、效率高等优点,目前在很多领域得到了的应用。本课题设计的是无刷无感直流电机的控制,包括无刷直流电机无位置传感器控制系统和无刷无感直流电机的基本结构、工作原理、数学模型等理论进行了分析和论述,为直流电机的控制提供理论依据。用matlab guide设计了上位机界面来进行PID参数的整定。 本课题设计了直流无刷电机的控制系统并进行了调试。用STM32进行控制。实验结果表明设计的转子位置检测可以很好的检测电机的反电势过零点信号,进而保证电机的正确换相和稳定运行。整个系统可以控制无刷无感直流电机顺利启动,并通过滑动变阻器实现电机的调速。 [关键词] 无刷直流电机;电机驱动;换相;反电势 Design of Brushless DC Motor Controller and Implementation Electronic Information Engineering Specialty Abstract:The brushless DC motors have the advantage of small,good debugging performance,low weight,and high efficiency. So it has been widely used now. And this restricts the industrial drive applications,After the attachment with sensorless control. This paper mainly reserches the sensorless control technology for BLDCM,designs and control BLDCM without position sensor. I use MATLAB guide to debug PID parameter. designing a controller of brushless DC motor and do some experiments for this control system. I use the STM32 MCU as the core microprocessor of hardware system.The results of the experiment show that the rotor position detection system can perfectly detect the location of back-EMF zero-crossing signal,and ensuring the correct motor commutation and stable operation.The whole control system can control the brushless DC motor stating smoothly,and use the Sliding rheostat to achieve speed control. Key words:Brushless dc motor;motor drive;commutation; back-emf
无刷直流电机工作原理详解
日期: 2014-05-28 / 作者: admin / 分类: 技术文章 1. 简介 本文要介绍电机种类中发展快速且应用广泛的无刷直流电机(以下简称BLDC)。BLDC被广泛的用于日常生活用具、汽车工业、航空、消费电子、医学电子、工业自动化等装置和仪表。顾名思义,BLDC不使用机械结构的换向电刷而直接使用电子换向器,在使用中BLDC相比有刷电机有许多的优点,比如: 能获得更好的扭矩转速特性; 高速动态响应; 高效率; 长寿命; 低噪声; 高转速。 另外,BLDC更优的扭矩和外形尺寸比使得它更适合用于对电机自身重量和大小比较敏感的场合。 2. BLDC结构和基本工作原理 BLDC属于同步电机的一种,这就意味着它的定子产生的磁场和转子产生的磁场是同频率的,所以BLDC并不会产生普通感应电机的频差现象。BLDC中又有单相、2相和3相电机的区别,相类型的不同决定其定子线圈绕组的多少。在这里我们将集中讨论的是应用最为 广泛的3相BLDC。 定子 BLDC定子是由许多硅钢片经过叠压和轴向冲压而成,每个冲槽内都有一定的线圈组成了绕组,可以参见图。从传统意义上讲,BLDC的定子和感应电机的定子有点类似,不过在定子绕组的分布上有一定的差别。大多数的BLDC定子有3个呈星行排列的绕组,每 个绕组又由许多内部结合的钢片按照一定的方式组成,偶数个绕组分布在定子的周围组成了偶数个磁极。 BLDC的定子绕组可以分为梯形和正弦两种绕组,它们的根本区别在于由于绕组的不同连接方式使它们产生的反电动势(反电动势的相关介绍请参加EMF一节)不同,分别呈现梯形和正弦波形,故用此命名了。梯形和正弦绕组产生的反电动势的波形图如图和图