控制电机课程报告模板
电机单相控制实训报告

电机单相控制实训报告电机单相控制实训报告一、实训目的电机是工业中常见的动力装置,掌握电机的运行原理和控制方法对于工程技术人员非常重要。
本次实训旨在通过对电机单相控制的实际操作,加深学生对电机运行原理和控制方法的理解,提高实践能力。
二、实训内容1. 掌握电机的基本原理2. 学习电机单相控制电路的原理和搭建3. 熟悉电机运行特性的测试方法4. 进行电机的单相启动、制动和转向控制实验三、实训过程1. 实验准备根据实训指导书的要求,准备好所需的实验器材和器件,包括电机、电阻、电容、开关等。
确保实验平台安装牢固,电路连接正确。
2. 搭建电路根据实训指导书提供的电路图,按照正确的连接方式搭建电机单相控制电路。
注意检查每个元件的接线是否牢固,以及电路是否存在短路或接触不良等问题。
3. 实验操作按照实训指导书的要求进行实验操作。
首先进行电机的单相启动实验,通过控制开关的通断,观察电机的启动过程。
然后进行电机的制动实验,通过改变电路参数,观察电机的制动效果。
最后进行电机的转向控制实验,通过改变电压的相序,观察电机的转向效果。
四、实训总结通过本次实训,我深刻理解了电机的基本原理和单相控制电路的工作原理。
在实验操作过程中,我进一步提高了对电路连接和参数调整的技能,学会了观察和判断电机运行状态。
在实验中遇到的问题和困惑,我及时向指导老师或同学请教,最终得到了解决。
我认为,实践是理论学习的重要补充,通过实际操作能够更深入地理解和掌握所学知识。
电机单相控制实训对于我掌握电机运行和控制的知识非常有帮助,将来在实际工作中也能更加熟练地应用。
五、改进建议在本次实训中,我觉得由于时间有限,实验内容稍显单一。
如果能增加一些电机控制仿真或案例分析的实践环节,将更有助于学生理解和应用。
另外,实训班人数较多,如果能增加实训设备的数量,将能更好地满足学生的实践需求。
电机技术控制实训报告

一、实训背景随着我国工业的快速发展,电机作为重要的动力设备,其控制技术的研究与应用日益受到重视。
为了提高学生的实践能力和工程素养,我们进行了电机技术控制实训。
本次实训旨在使学生掌握电机的基本原理、结构特点、工作特性以及控制方法,提高学生对电机技术控制的理解和应用能力。
二、实训目标1. 理解电机的基本原理、结构特点和工作特性;2. 掌握电机控制的基本方法,如变频调速、软启动等;3. 熟悉电机控制电路的设计与调试;4. 提高学生的动手能力和团队合作精神。
三、实训内容1. 电机基础知识(1)电机分类及特点:介绍了交流异步电动机、直流电动机、同步电动机等常见电机的分类、特点和应用领域。
(2)电机结构:详细讲解了电机的主要部件,如定子、转子、电刷、轴承等。
(3)电机工作原理:阐述了电机在旋转过程中能量转换的原理。
2. 电机控制方法(1)变频调速:介绍了变频调速的原理、方法及在实际应用中的优势。
(2)软启动:讲解了软启动的原理、方法及在实际应用中的重要性。
(3)PLC控制:介绍了PLC的基本原理、编程方法和在实际电机控制中的应用。
3. 电机控制电路设计与调试(1)设计电机控制电路:根据实际需求,设计符合要求的电机控制电路。
(2)调试电机控制电路:对设计好的电机控制电路进行调试,确保其正常运行。
四、实训过程1. 理论学习:通过查阅资料、课堂讲解等方式,掌握电机技术控制的相关理论知识。
2. 实践操作:在老师的指导下,进行电机控制电路的设计与调试,熟悉电机控制的基本操作。
3. 团队合作:分组进行实训,分工合作,共同完成实训任务。
五、实训成果1. 学生掌握了电机的基本原理、结构特点和工作特性,提高了对电机技术控制的理解。
2. 学生掌握了电机控制的基本方法,如变频调速、软启动等,能够设计简单的电机控制电路。
3. 学生提高了动手能力和团队合作精神,为今后的工程实践打下了基础。
六、实训总结本次电机技术控制实训,使学生将理论知识与实践操作相结合,提高了学生的实践能力和工程素养。
电机控制电工实训报告(3篇)

第1篇一、实训目的本次电机控制电工实训旨在通过实际操作,使学生掌握电机的基本原理、控制方法及电工技能,提高学生的动手能力和实际操作水平。
通过实训,使学生能够:1. 了解电机的基本结构、工作原理及性能指标。
2. 掌握电机控制电路的组成、工作原理及调试方法。
3. 学会使用常用电工工具和仪表。
4. 培养良好的安全意识和团队合作精神。
二、实训内容1. 电机的基本结构及工作原理2. 电机控制电路的组成及工作原理3. 电机的安装与调试4. 电机的运行与维护5. 电工工具和仪表的使用6. 安全用电及事故处理三、实训过程1. 电机的基本结构及工作原理实训过程:(1)观察电机的外部结构,了解电机的组成部分,如定子、转子、端盖、轴承等。
(2)了解电机的工作原理,掌握电机中的电磁感应现象。
(3)分析电机的主要性能指标,如额定功率、额定电压、额定电流等。
2. 电机控制电路的组成及工作原理实训过程:(1)了解电机控制电路的基本组成,如接触器、继电器、按钮、开关等。
(2)分析电机控制电路的工作原理,掌握电路中各个元件的作用。
(3)通过实际操作,学会绘制电机控制电路图。
3. 电机的安装与调试实训过程:(1)了解电机安装的基本要求,掌握安装步骤。
(2)实际操作,安装电机,确保安装牢固、正确。
(3)调试电机,检查电机是否正常运转,调整参数以满足实际需求。
4. 电机的运行与维护实训过程:(1)了解电机运行过程中需要注意的事项,如温度、电流、声音等。
(2)掌握电机维护的基本方法,如清洁、润滑、更换部件等。
(3)通过实际操作,学会对电机进行日常维护。
5. 电工工具和仪表的使用实训过程:(1)了解常用电工工具和仪表的种类、用途及使用方法。
(2)实际操作,使用电工工具和仪表进行测量、检测等操作。
(3)掌握电工工具和仪表的正确使用方法,提高操作技能。
6. 安全用电及事故处理实训过程:(1)了解安全用电的基本原则,掌握预防触电的措施。
(2)学习事故处理的基本方法,如断电、隔离、报警等。
电机电气控制实训报告

一、实训背景电机电气控制是电气工程及自动化专业的重要课程之一,通过本课程的学习,使学生掌握电机的基本原理、电气控制系统的组成、工作原理及调试方法。
本次实训旨在通过实际操作,加深对电机电气控制理论知识的理解,提高动手实践能力。
二、实训目的1. 熟悉电机的基本结构、工作原理及电气参数。
2. 掌握电机电气控制系统的组成、工作原理及调试方法。
3. 学会使用常用电气控制元件,如接触器、继电器、按钮、熔断器等。
4. 培养学生独立思考、解决问题的能力,提高团队协作精神。
三、实训内容1. 电机的基本结构及工作原理(1)观察电机外观,了解电机的类型、结构及主要部件。
(2)了解电机的工作原理,包括电磁感应、磁路、转子运动等。
(3)掌握电机的电气参数,如额定电压、额定电流、功率、转速等。
2. 电机电气控制系统的组成及工作原理(1)学习电气控制系统的基本组成,如主电路、控制电路、保护电路等。
(2)了解电气控制系统的基本工作原理,包括电气控制电路、保护电路、操作电路等。
(3)学习电气控制系统的调试方法,包括电路接线、元件参数设置、系统调试等。
3. 常用电气控制元件的使用(1)掌握常用电气控制元件的结构、工作原理及参数。
(2)学会使用接触器、继电器、按钮、熔断器等电气元件。
(3)了解电气元件的接线方法,确保电路安全可靠。
4. 电机电气控制系统安装与调试(1)根据电气原理图,进行电机电气控制系统的安装。
(2)调试系统,确保电机能正常启动、运行、停止。
(3)学习故障排除方法,解决电机电气控制系统运行过程中出现的问题。
四、实训过程1. 电机基本结构及工作原理实训(1)观察电机外观,了解电机的类型、结构及主要部件。
(2)通过查阅资料,了解电机的工作原理,包括电磁感应、磁路、转子运动等。
(3)学习电机的电气参数,如额定电压、额定电流、功率、转速等。
2. 电机电气控制系统组成及工作原理实训(1)学习电气控制系统的基本组成,如主电路、控制电路、保护电路等。
电机控制综合课程设计报告

电机控制综合课程设计报告电机控制综合课程设计报告----三相异步电动机星三角起动电气控制系统学院:机电工程学院专业:电气工程及其自动化学号:姓名:时间:课程设计题目一:三相异步电动机星三角起动电气控制系统设计三相异步电动机(型号为Y200L-4,额定功率为30kw)电气控制系统主线路、控制线路,要求控制方案安全、可靠,经济投入尽可能少。
设计并绘制电气控制系统原理图,计算各种电器(如交流接触器、热继电器、自动空气开关、时间继电器、电缆线等)的相关参数,然后选择电器具体的型号,绘制电器元件明细表,并进行接线、运行。
参考书目:实用电动机控制电路200例.齐宝林等编.福建科学技术出版社.索书号:TM320.12/5前言三相异步电动机因其结构简单、价格便宜、可靠性高等优点被广泛应用.但在起动过程中起动电流较大,所以容量大的电动机必须采取一定的方式起动,星一三角形换接起动就是一种简单方便的降压起动方式。
采用星三角起动方式时,电流特性很好,而转矩特性较差,所以客观存在只适用于无载或者轻载起动的场合。
换句话说,由于起动转矩小,星三角起动的优点还是很显著的,因为基于这个起动原理的星三角起动器,同任何别的减压起动器相比较,其结构最简单,价格也最便宜。
除此之外,星三角起动方式还有一个优点,即当负载较轻时,可以让电动机在星形接法下运行。
此时,额定转矩与负载可以匹配,这样能使电动机的效率有所提高,并因之节约了电力消耗。
一、设计步骤1.概述在工程设计中,我们经常对不满足全压启动条件的电动机采用降压启动的方式,其中星一三角形启动方式以其设备价格低、启动电流小、控制方式简单、维护方便等优点在民用建筑电气设计中被普遍采用。
2.查阅资料三相异步电动机(型号为Y200L-4,额定功率为30kw)Y表示的是Y系列200表示的是机座中心高度L表示的是长铁芯4表示此电机是4级具体参数(杭州强力电机有限公司)3.设计主接线及控制回路(1)控制电路原理图(2)工作原理Y--△降压启动设计思想是按照时间原则控制的。
电机控制课程设计报告

电机控制课程设计课程名称电机控制技术院(系、部、中心)电力工程学院专业电气工程及其自动化班级姓名学号指导教师目录一、任务书 (3)二、直流开环系统 (7)三、直流转速单闭环调速系统 (9)四、直流双闭环控制系统 (14)五、心得体会 (19)六、参考文献 (19)课程设计任务书课程名称电机控制技术院(系、部、中心)电力工程学院专业电气工程及其自动化班级起止日期2010-5-24 —— 6-4 指导教师5.课程设计进度安排起止日期工作内容2010年5月24日2010年 5月25日2010年 5月26日 2010年 5月27日 2010年 5月28日2010年 5月31日 2010年 6月 1日 2010年 6月 2日 2010年 6月 3日 2010年 6月 4日(1)审题、选题(2)系统原理、结构框图的设计(3)系统计算、建模、仿真框图、模块设计及源程序(4)系统仿真结果分析及结论(5)完整的设计报告(6)发送电子档设计报告6.成绩考核办法1、提问答辩2、报告、程序及波形图教研室审查意见:教研室主任签字:年月日院(系、部、中心)意见:主管领导签字:年月日一、直流开环系统动态模型仿真研究1..1 开环系统直流系统的介绍在开环调速系统中,控制电压与输出转速之间只有顺向作用而无反相联系,即控制是单方向进行的,输出转速并不影响控制电压,控制电压直接有给定电压产生。
如果生产机械对静差率要求不高,开环调速系统也能实现一定范围内的无级调速,而开环调速系统结构简单。
但是,在实际中许多需求无级调速的生产机械常常对静差率提出较严格的要求,不能允许很大的静差率1.2开环调速系统的结构原理图1.忽略各种非线性因素,假定系统中各环节的输入-输出关系都是线性的,或者只取其线性工作段;2.忽略控制电源和电位器的内阻。
开环调速系统中各环节的稳态关系如下: 电力电子变速器 Ud0=KsUc 直流电动机 n=(Ud0-IdR)/Ce 有上两式得到开环调系统的机械特性为 ed d C R I U n -=0=e d e s C RI C Uc -K 开环调速系统的稳态结构图如图1.1所示图1.1开环调速系统的稳态结构图1.3直流开环系统仿真各环节参数 (1)给定参数直流电动机:额定电压 Un=220V ,额定电流 I dn=55A ,额定转n=1000r/min ,电动机电动系数Ce=0.192V*min/r 。
控制步进电机实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 理解步进电机的工作原理及控制方法。
2. 掌握单片机与步进电机驱动模块的接口连接方法。
3. 学习使用C语言编写程序,实现对步进电机的正反转、转速和定位控制。
4. 通过实验,加深对单片机控制系统的理解。
二、实验原理步进电机是一种将电脉冲信号转换为角位移或线位移的电机,其特点是控制精度高、响应速度快、定位准确。
步进电机控制实验主要涉及以下几个方面:1. 步进电机驱动模块:常用的驱动模块有ULN2003、A4988等,它们可以将单片机的数字信号转换为步进电机的控制信号。
2. 单片机:单片机是整个控制系统的核心,负责接收按键输入、处理数据、控制步进电机驱动模块等。
3. 步进电机:步进电机分为单相、双相和三相等类型,本实验使用的是双相四线步进电机。
三、实验设备1. 单片机开发板:例如STC89C52、STM32等。
2. 步进电机驱动模块:例如ULN2003、A4988等。
3. 双相四线步进电机。
4. 按键。
5. 数码管。
6. 电阻、电容等元件。
7. 电源。
四、实验步骤1. 硬件连接(1)将步进电机驱动模块的输入端(IN1、IN2、IN3、IN4)分别连接到单片机的P1.0、P1.1、P1.2、P1.3口。
(2)将按键的输入端连接到单片机的P3.0口。
(3)将数码管的段选端连接到单片机的P2口。
(4)将步进电机驱动模块的电源端连接到电源。
(5)将步进电机连接到驱动模块的输出端。
2. 编写程序(1)初始化单片机I/O端口,设置P1口为输出端口,P3.0口为输入端口,P2口为输出端口。
(2)编写按键扫描函数,用于读取按键状态。
(3)编写步进电机控制函数,实现正反转、转速和定位控制。
(4)编写主函数,实现以下功能:a. 初始化数码管显示;b. 读取按键状态;c. 根据按键状态调用步进电机控制函数;d. 更新数码管显示。
3. 调试程序(1)将程序烧写到单片机中;(2)打开电源,观察数码管显示和步进电机运行状态;(3)根据需要调整程序,实现不同的控制效果。
电机控制实训报告.doc

电机控制实训报告.doc本次实训内容是电机控制,主要学习了电机的基本概念和原理,了解了常见的电机控制方式和控制器的结构与工作原理,并进行了实际的控制实验。
一、电机基本概念和原理电机是一种将电能转换成机械能的装置。
其基本原理是利用导体在磁场中受到的力矩来实现动力转换。
电机有直流电机和交流电机两种,其中交流电机又分为异步电机和同步电机。
在直流电机中,电源将电流通过线圈产生磁场,磁场与永久磁场相互作用产生转动力矩。
在交流电机中,由于磁场随着交变电流的变化而不断变化,因此需要通过定子绕组和转子绕组的相互作用产生旋转运动。
同步电机则需要与交流电源保持恒定的频率同步运转。
二、常见的电机控制方式1. 直接控制直接控制是通过改变电机的电压和电流来控制其转速和输出功率。
在直接控制中,通常采用变压器、可变电阻、晶闸管等控制元件来调节电源电压和电流大小。
这种方式简单易行,但精度较低,通常用于低功率、不需要精确控制的场合。
间接控制是通过控制电机的同步器或电子控制器来实现转速、转矩和功率的调整。
其主要优点在于可实现精确控制,并能适应不同负载变化的需求。
常见的间接控制方式包括电阻降压起动、并联电容器起动、转子阻抗调速、电子调速等。
三、电机控制器的结构与工作原理电机控制器的主要作用是将电能转换成机械能输出,并根据需要对其速度、转矩和功率进行控制。
其通常包括电源模块、信号处理模块和动力输出模块三个部分。
电源模块是控制器的关键组成部分,其目的是将外部电源转换成可驱动电机的电能。
信号处理模块则是负责检测电机的运行状态,根据需要向电源模块发出控制信号。
动力输出模块则将控制信号转换成适合电机的电流或电压输出,驱动电机运转。
四、实际控制实验本次实验分为两个部分,第一部分是直接控制实验,第二部分是采用电子调速的间接控制实验。
在实验过程中,我们采用电机控制器和电源模块,根据实验要求进行各项参数的调整,以实现对电机的控制。
在第一部分的实验中,我们通过调整电源电压和电阻,控制了电机的转速和输出功率。
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XX八一农垦大学课程报告2011年6 月30 日目录1、永磁同步电机简介12、永磁同步电机工作原理13、永磁同步电机基本结构24、永磁同步电机的控制24.1永磁同步电动机伺服控制24.2 永磁同步电机矢量控制35、永磁同步电动机在工业中的应用46、永磁同步电动机的应用和发展87、心得体会11参考文献12附录131、永磁同步电机简介永磁同步电动机的运行原理与电励磁同步电动机相同,但它以永磁体提供的磁通替代后者的励磁绕组励磁,使电动机结构较为简单,降低了加工和装配费用。
同步电动机的转速是由定子电流交变频率和极对数决定的。
在电励磁的同步电动机中,允许电动机在任何功率因数下工作。
自控式调频方法从根本上解决了振荡、失步问题。
因此,同步电动机变频调速的应用X围越来越广阔,在电气传动领域里占有相当大的比重。
随着电机制造与控制技术的飞速发展,加之大规模集成电路、半导体功率器件和微处理器技术的进步,伺服技术作为自动化的基础技术,有了革命性的进步。
再加上永磁铁的加入,使得电机的效率更高,体积更小,永磁同步电机的特点是用永磁体取代绕线式同步电机转子中的励磁绕组,从而省去了励磁线圈、滑环和电刷,提高了电动机的效率和功率密度。
因此永磁伺服电机得到了广泛的发展和应用。
2、永磁同步电机工作原理当永磁同步电机通入由三相逆变器经脉宽调制获得的正弦交流电源后,电机的定子绕组会产生一个旋转磁场,它与转子永磁体磁钢所产生的磁场互相作用,产生一个与定子绕组旋转磁场方向一致的转矩。
当电磁转矩克服了转子本身的惯量和由永磁体磁钢所产生的阻尼转矩时,电机就开始转动起来,并且不断加速,直至定子旋转磁场带动转子永磁体磁钢一起同步运行。
为了获得最大转矩,输入到三相绕组的正弦波电压必,须使得定子磁通和转子磁通的夹角接近90°。
为此,必须通过合适的电子控制来使得电机能够正常运行,而其中最重要的是获得转子的位置,转子的位置可以通过位置传感器来获得,也可以通过无传感器控制算法计算来获得。
3、永磁同步电机基本结构永磁同步电动机包括定子和转子两部分。
永磁同步电动机的定子部分与一般同步电机的定子相同,定子铁心通常带有齿和槽的冲片叠成,在槽中嵌入交流绕组。
当交流电流通入交流绕组时,在气隙中产生圆形磁场,带动转子同步旋转。
其转子结构与异步电机的转子区别是多了一套永磁体。
其结构随永磁材料性能不同和应用领域的差异而不同,根据剩磁密度Br和矫顽力Hc等技术参数的不同,而磁极结构不同。
如图1-1所示为永磁同步电动机的表面式转子结构。
其中表面凸出式,结构简单、制造成本较低、转动惯量小等优点,在矩形波永磁同步电动机和恒功率运行X围不宽的正弦波永磁同步电动机中得到了广泛应用。
此外,表面凸出式转子结构中的永磁磁极易于实现最优设计,使之成为能使电动机气隙磁密波形趋近于正弦波的磁极形状,可显著提高电动机乃至整个传动系统的性能。
表面插入式,可充分利用转子磁路的不对称性所产生的磁阻转矩,提高电动机的功率密度,动态性能较凸出式有所改善,制造工艺也较简单,常被某些调速永磁同步电动机所采用。
但漏磁系数和制造成本都较凸出式大。
1)凸出式2)插入式1-永磁体2-转子铁心3-转轴4、永磁同步电机的控制4.1永磁同步电动机伺服控制永磁同步电动机伺服系统的基本结构如图4-1所示。
图4-1 永磁同步伺服系统其基本工作原理是通过转子位置传感器获得电机转子的位置信号和定子电流传感器获得的三相电流值后,送人到主控单元,控制器通过某种控制算法,并与系统给定信号进行比较,从而得到逆变器的六路PWM信号,实现了电机的自同步运行。
通过对伺服系统的分析,可以用matlab进行仿真,并进行测试。
根据仿真的结果,可以方便得修改系统参数,或者认为加入不同扰动因素来考察不同实验条件下电机系统的动,静态性能,或者模拟相同的实验条件,比较不同控制策略的优劣,为分析和设计交流异步电机控制系统提供了有效的手段和工具,也为实际电机控制系统的设计和调试提供了新的思路。
4.2 永磁同步电机矢量控制矢量控制的基本思想是在普通的三相交流电动机上设法模拟直流电动机转矩控制的规律。
按磁场定向坐标,将电流矢量分解成产生磁通的励磁电流分量和产生转矩的转矩电流分量,并使两分量互相垂直,彼此独立,然后分别进行调节。
这样交流电动机的转矩控制。
从原理和特性上就和直流电动机相似了。
矢量控制的目的是为了改善转矩控制性能.而最终仍然是对定子电流的控制。
由于在定子侧的各物理量,如电压、电流、电动势、磁动势都是交流量,其空间矢量在空间以同步转速旋转,调节和控制都不容易。
因此需要借助于坐标变换,使各物理量从静止坐标系转换到同步旋转坐标系,这时各空间矢量就都变成了直流量。
电流矢量分解成产生磁通的励磁电流分量id 和产生转矩的转矩电流分量iq,如图4-2所示,这样转矩和被控量定子电流之间的关系就一目了然。
图4-2.转矩和被控量定子电流之间的关系永磁同步电机的矢量控制系统由四部分组成:1.位置、速度检测模块;2.转速环、电流环PI控制器;3.坐标变换模块;4.SVPWM模块和逆变模块。
控制过程为:速度给定信号指令与检测到的转子速度相比较,经速度控制器的调节,输出I指令信号(电流控制器得给定信号)。
同时,经过坐标变换后,定子反馈的三相电流变为id ,iq,通过电流控制器使:id=0,iq与给定的*qi相比较后,经过电流调节器的输出为d,q轴的电压,经Park逆变换后为α、β电压。
通过SVPWM模块输出六路PWM 驱动IGBT.产生可变频率和幅值的三相正弦电流输入电机定子。
5、永磁同步电动机在工业中的应用现代工农业中的驱动电机常用的有交流异步电动机、有刷直流电动机和永磁同步电动机(包括无刷直流电动机)三大类,它们的综合特性比较见表1:表1.三大类电动机的综合特性比较表机械特性过载能力可控性平稳性噪声电磁干扰维修性寿命体积效率成本交流异步电动机软小难较差较大小易长大低低有刷直流电动机软大易较好大严重难短较小高较高永磁同步电动机(包硬大易好小小易长小高较高括无刷直流电机)按照不同的工农业生产机械的要求,电机驱动又分为定速驱动、调速驱动和精密控制驱动三类。
(1)定速驱动工农业生产中有大量的生产机械要求连续地以大致不变的速度单方向运行,例如风机、泵、压缩机、普通机床等。
对这类机械以往大多采用三相或单相异步电动机来驱动。
异步电动机成本较低,结构简单牢靠,维修方便,很适合该类机械的驱动。
但是,异步电动机效率、功率因数低、损耗大,而该类电机使用面广量大,故有大量的电能在使用中被浪费了。
其次,工农业中大量使用的风机、水泵往往亦需要调节其流量,通常是通过调节风门、阀来完成的,这其中又浪费了大量的电能。
70年代起,人们用变频器调节风机、水泵中异步电动机转速来调节它们的流量,取得可观的节能效果,但变频器的成本又限制了它的使用,而且异步电动机本身的低效率依然存在。
例如,家用空调压缩机原先都是采用单相异步电动机,开关式控制其运行,噪声和较高的温度变化幅度是它的不足。
90年代初,日本东芝公司首先在压缩机控制上采用了异步电动机的变频调速,变频调速的优点促进了变频空调的发展。
近年来日本的日立、三洋等公司开始采用永磁无刷电动机来替代异步电动机的变频调速,显著提高了效率,获得更好的节能效果和进一步降低了噪声,在相同的额定功率和额定转速下,设单相异步电动机的体积和重量为100%,则永磁无刷直流电动机的体积为38.6%,重量为34.8%,用铜量为20.9%,用铁量为36.5%,效率提高10%以上,而且调速方便,价格和异步电动机变频调速相当。
永磁无刷直流电动机在空调中的应用促进了空调剂的升级换代。
再如仪器仪表等设备上大量使用的冷却风扇,以往都采用单相异步电动机外转子结构的驱动方式,它的体积和重量大,效率低。
近年来它已经完全被永磁无刷直流电动机驱动的无刷风机所取代。
现代迅速发展的各种计算机等信息设备上更是无例外地使用着无刷风机。
这些年,使用无刷风机已形成了完整的系列,品种规格多,外框尺寸从15mm到120mm共有12种,框架厚度有6mm到18mm 共7种,电压规格有直流1.5V、3V、5V、12V、24V、48V,转速X围从2100rpm 到14000rpm,分为低转速、中转速、高转速和超高转速4种,寿命30000小时以上,电机是外转子的永磁无刷直流电动机。
近年来的实践表明,在功率不大于10kW而连续运行的场合,为减小体积、节省材料、提高效率和降低能耗等因素,越来越多的异步电动机驱动正被永磁无刷直流电动机逐步替代。
而在功率较大的场合,由于一次成本和投资较大,除了永磁材料外,还要功率较大的驱动器,故还较少有应用。
(2)调速驱动有相当多的工作机械,其运行速度需要任意设定和调节,但速度控制精度要求并不非常高。
这类驱动系统在包装机械、食品机械、印刷机械、物料输送机械、纺织机械和交通车辆中有大量应用。
在这类调速应用领域最初用的最多的是直流电动机调速系统,70年代后随电力电子技术和控制技术的发展,异步电动机的变频调速迅速渗透到原来的直流调速系统的应用领域。
这是因为一方面异步电动机变频调速系统的性能价格完全可与直流调速系统相媲美,另一方面异步电动机与直流电动机相比有着容量大、可靠性高、干扰小、寿命长等优点。
故异步电动机变频调速在许多场合迅速取代了直流调速系统。
交流永磁同步电动机由于其体积小、重量轻、高效节能等一系列优点,越来越引起人们重视,其控制技术日趋成熟,控制器已产品化。
中小功率的异步电动机变频调速正逐步为永磁同步电动机调速系统所取代。
电梯驱动就是一个典型的例子。
电梯的驱动系统对电机的加速、稳速、制动、定位都有一定的要求。
早期人们采用直流电动机调速系统,其缺点是不言而喻的。
70年代变频技术发展成熟,异步电动机的变频调速驱动迅速取代了电梯行业中的直流调速系统。
而这几年电梯行业中最新驱动技术就是永磁同步电动机调速系统,其体积小、节能、控制性能好、又容易做成低速直接驱动,消除齿轮减速装置;其低噪声、平层精度和舒适性都优于以前的驱动系统,适合在无机房电梯中使用。
永磁同步电动机驱动系统很快得到各大电梯公司青睐,与其配套的专用变频器系列产品已有多种牌号上市。
可以预见,在调速驱动的场合,将会是永磁同步电动机的天下。
日本富士公司已推出系列的永磁同步电动机产品相配的变频控制器,功率从0.4kW~300kW,体积比同容量异步电动机小1~2个机座号,力能指标明显高于异步电动机,可用于泵、运输机械、搅拌机、卷扬机、升降机、起重机等多咱场合。
(3)精密控制驱动①高精度的伺服控制系统伺服电动机在工业自动化领域的运行控制中扮演了十分重要的角色,应用场合的不同对伺服电动机的控制性能要求也不尽相同。
实际应用中,伺服电动机有各种不同的控制方式,例如转矩控制/电流控制、速度控制、位置控制等。