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◎ 机组常识
永磁交流伺服电机应用中应注意的几个问题
来源:宏伟发电机租凭    发布日期:2017-12-15    浏览:

 永磁交流伺服电机具有响应速度快、功率密度高、效率高、运行平稳等优点,在自动化等行业得到了广泛的应用。但在客户调查过程超过10年,许多工程师发现了少量的交流伺服电机关键常识的一些困惑,如电机绕组相序与编码器信号序列的歧视,关键参数的电机KT和柯在工程计算的意义和如何有效地利用这两个参数,如电机功率。本文从工程应用的角度,对上述问题进行了详细的阐述。

永磁交流伺服电机相绕组和编码器信号的相位序列是如何确定电机的关键参数,KT和柯在工程意义的计算以及如何有效地使用这两个参数,如何理解电机的功率,工程应用中如何使用这些参数,本文讨论了这些问题。
1永磁交流伺服电动机的基本原理
定子绕组结构为永磁同步电动机三相对称绕组,转子结构为表面安装的永磁结构或埋入式永磁结构,绕组反电动势为正弦波,当正弦波电流到定子绕组电机进入三相电机时,会产生连续的电磁转矩。永磁同步电机转子永磁体在气隙附近产生正弦磁场,使转子在电枢绕组转动时产生正弦反电势。永磁同步电动机三相电枢绕组与180导半桥逆变电路连接,驱动电压为空间矢量脉宽调制的脉冲电压。电机运行时,三相电枢绕组同时连接,工作间隙内产生“连续”圆形旋转磁场。为了实现伺服控制,永磁同步电机的位置传感器可以用作旋转变压器或光电编码器。目前,工业应用大多采用增量式光电编码器。伺服驱动编码器通常需要两组信号:
1)a、b和z信号。a和b相位差为90,可以方便地判断电机转向。Z信号用于在每个点输出一个脉冲,用于基准点的定位。(目前Z信号不为resai伺服要求)
2)u,v,w信号:三个脉冲信号之间的相位差为120,每个旋转的脉冲数与电机的极对数相一致。根据U、v、w信号的高低,判断电动机转子的当前位置。
电机启动前,根据U、v、w三脉冲信号电平之间的关系,估计电机磁极的当前位置。电机旋转后,A、B信号就能准确地检测转子的位置角。
目前,矢量控制技术主要用于永磁同步电机伺服驱动系统,系统框图如下。
三相永磁同步电动机矢量控制伺服系统框图
2如何定义或判别永磁交流伺服电机相序
在永磁同步电动机的生产过程中,有一个重要的装配和调试过程,以确保电机三相交流电磁干扰与编码器信号u、v和w之间的适当相位关系,详细说明了以下3个图。
三相绕组反电势波形1:
三相绕组反电势波形2:
三相u,v,w编码器信号波形:
编码器信号与导线电位的相位关系:
永磁交流伺服电机3万克
3.1永磁电机的反电动势常数
只要电机转动,就会有线圈切割磁力线,所以会有反电动势。对于特定类型的电动机,转速越快,反电势电压越高。也就是说,反向电动势电压与电机的速度成正比。反电动势常数克用来表示这种比例关系。
克= E / N(E公式中的反电动势,单位为V;n为电机转速:单位功率)。
例如:使用拖动方法对驱动电机转速在3000rpm,的相位和电机B相电压为30V之间,和克的计算方法如下。
克= E / N = 30V∕3krpm = 10V电压/功率
3.2永磁直流电动机转矩常数KT
对于特定类型的电动机,电动机绕组的电流越大,电机轴产生的转矩就越大。也就是说,电机的转矩与电机绕组的电流成比例。转矩常数KT用来表示电机的转矩和电流与电流的比值。

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