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    步進及無刷直流電機特點和控制

    文章出處: 人氣:發表時間:2019-11-05 13:07

    ?步進電機可以作為一種特殊的控制電機。它無累積誤差,廣泛應用于各種開環控制中。步進電機的精度一般為步進角的3-5%,且不累加。

    根據風機的要求,參與了步進電機和無刷直流電機的布置電機一些內容,主要從電機的性能特點進行一些簡單的描述,還有一些與控制相關的內容。

     

    步進電機

    步進電機可以作為一種特殊的控制電機。它無累積誤差,廣泛應用于各種開環控制中。步進電機的精度一般為步進角的3-5%,且不累加。步進電機力矩會隨轉速的升高而下降。步進電機低速時可以正常運轉,但若高于一定速度就無法啟動,并伴有嘯叫聲。

    當步進驅動器接收到脈沖信號時,驅動步進電機按照設定的方向旋轉一個固定的角度,稱為“步進角度”。其旋轉是通過控制脈沖的數量來控制角位移,從而達到精確定位的目的;同時,通過控制脈沖頻率來控制電機的轉速和加速度,達到調速的目的。

    步進電機包括無功步進電機、永磁步進電機、混合式步進電機和單相步進電機無功步進電機一般為三相,可以實現大轉矩輸出步進角一般為1.5度,但噪聲和振動很大。反應式步進電機轉子磁鐵是由軟磁材料制成的。定子上有多相勵磁繞組。轉矩是由磁導率的變化引起的。

    混合式步進電動機是一種永磁無功混合式電動機。它分為兩個階段和五個階段:兩個階段的步距角一般為1.8度。五相步進角一般為0.72度。

    無刷直流發動機

    無刷直流電動機具有優良的線性機械特性,調速范圍寬,起動轉矩大,控制方法簡單,采用電子換相代替機械換相,無磨損,無火花,噪聲大大降低等優點。

    無刷直流電機是一種典型的機電一體化產品,由機體和驅動器組成無刷電機是一種不帶電刷和換向器的電機,又稱換向器電機。早在電機誕生于19世紀,實用的電機就是無刷形式,即交流鼠籠式異步電動機,得到了廣泛的應用然而,異步電動機存在許多不可克服的缺陷,使得電機技術發展緩慢。上世紀中葉,晶體管誕生,于是用晶體管換流電路代替電刷和換向器的直流無刷電動機應運而生。這種新型無刷直流電動機被稱為電子換向直流電動機,它克服了第一代無刷直流電動機的缺點。

    無刷直流電動機的定子繞組通常采用三相對稱星形連接,這與三相異步電動機非常相似。為了檢測發動機轉子的極性,在發動機中安裝了位置傳感器驅動器由電力電子器件和集成電路組成。其功能是接收發動機的啟動、停止和制動信號進行控制發動機起、停、制動;接收位置傳感器信號和正、反向信號,控制逆變橋各電源管的開、關,產生連續轉矩;接收速度指令和速度反饋信號,控制和調整速度;提供保護和顯示等。

    直流電動機具有響應快、起動轉矩大的特點,能提供從零速到額定轉速的額定轉矩然而,直流電動機的優缺點是為了在額定負載下產生恒定的轉矩性能,必須使電樞磁場和轉子磁場保持在90°不變,這就需要碳刷和換向器。電動機轉動時,碳刷和換向器會產生火花和碳粉,不僅會損壞零部件,而且限制使用場合。

    交流電機無碳刷和換向器,免維護,耐用,用途廣泛然而,為了達到與直流電機相同的性能,必須采用復雜的控制技術。目前,隨著半導體技術的飛速發展,功率器件的開關頻率大大提高,驅動電機的性能也得到了改善。微處理器的速度也越來越快在旋轉雙軸直角坐標系中實現交流電機的控制,適當控制交流電機的兩軸電流分量,實現與直流電機相似的控制,并具有與直流電機相同的性能。

     
    此文關鍵字:無刷直流電機
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