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永磁同步电机控制技术杨-火山电气-芜湖永磁同步电机

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永磁同步电机应用于设备动力是近十年来的事,目前常见到有加装有位置编码器的数控铣床、车床上用的伺服电机,以及注塑机上用的永磁同步电机。




永磁同步电机需要配套变频控制器,它和普通矢量变频器不一样,是直流变频技术,采用诸如模控制理论、自适应技术、闭环控制技术等无霍尔直流无刷电机控制的新技术,可以以恒功率、恒转速、恒扭矩等工作方式工作,具有响应速度快,控制精的特点,它在整个功率负载段输出功率曲线都平坦,电机效率方面的全段也都是高效率,这些都是其他电机所望尘莫及的。




永磁同步电机具有高效率,和一般常用功率的异步电机相比,效率要高很多,比单相异步电机效率高15-20%(永磁同步电机带变频控制器损耗),比三相异步电机的效率要高7-10%,如果三相异步电机也配用变频控制的话,相比效率就要高11-15%。泵的效率除泵体结构的特性外,主要是电机的效率,用了高效的电机作泵动力,泵的机组效率就高了。泵体一般效率是在50-70%,如果选用效率比异步电机高10%的永磁同步电机,那泵的机组效率就能提高5-7%。


 霍尔传感器
与有刷直流电机不同,无刷直流电机使用电子方式换向。要使BLDC转起来,德州永磁同步电机,必须要按照一定的顺序给定子通电,那么我们就需要知道转子的位置以便按照通电次序给相应的定子线圈通电。定子的位置是由嵌入到定子的霍尔传感器感知的。通常会安排3个霍尔传感器在转子的旋转路径周围。无论何时,只要转子的磁极掠过霍尔元件时,根据转子当前磁极的极性霍尔元件会输出对应的高或低电平,永磁同步电机能效 1级,这样只要根据3个霍尔元件产生的电平的时序就可以判断当前转子的位置,并相应的对定子绕组进行通电。




霍尔效应:当通电导体处于磁场中,由于磁场的作用力使得导体内的电荷会向导体的一侧聚集,当薄平板通电导体处于磁场中时这种效应更为明显,这样一侧聚集了电荷的导体会抵消磁场的这种影响,由于电荷在导体一侧的聚集,从而使得导体两侧产生电压,这种现象就称为霍尔效应,E.H霍尔在1879年发现了这一现象,永磁同步电机2000转,故以此命名。
霍尔元件安放在电机的固定位置,将霍尔元件安放到电机的定子是比较复杂的,因为如果安放时位置没有和转子的磁场相切那么就可能导致霍尔元件的测量值不能准确的反应转子当前的位置,鉴于以上原因,为了简化霍尔元件的安装,通常在电机的转子上安装一颗冗余的磁体,这个磁体专门用来感应霍尔元件,这样就能起到和转子磁体感应的相同效果,霍尔元件一般按照圆周安放在印刷电路板上并配备了调节盖,这样用户就可以根据磁场的方向非常方便的调节霍尔元件的位置以便使它工作在状态。
霍尔元件位置的安排上,永磁同步电机控制技术杨,有60°夹角和120°夹角两种。基于这种摆放形式,BLDC的电流换向顺序由制造厂商制定,当我们控制电机的时候就需要用到这种换向顺序。
注意:霍尔元件的电压范围从4V到24V不等,电流范围从5mA到15mA不等,所以在考虑控制器时要考虑到霍尔元件的电流和电压要求。另外,霍尔元件输出集电极开路,使用时需要接上拉电阻。


什么是伺服电机?有几种类型?工作特点是什么?




  答:伺服电动机又称执行电动机,在自动控制系统中用作执行元件,把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。
  伺服电机分为直流和交流伺服电动机两大类,其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降。
  交流伺服电机和无刷直流伺服电机在性能上有什么区别?
  答:交流伺服电机的性能要好一些,因为交流伺服是正弦波控制,转矩脉动小;而无刷直流伺服是梯形波控制。但无刷直流伺服实现控制比较简单,便宜。




  永磁交流伺服驱动技术的迅猛发展使直流伺服系统面临被淘汰的危机[/p][p=30, 2, left]20世纪80年代以来,随着集成电路、电力电子技术和交流可变速驱动技术的发展,永磁交流伺服驱动技术有了突出的发展,各国电气厂商相继不断推出新的交流伺服电机和伺服驱动器系列产品。交流伺服系统已成为当代高性能伺服系统的主要发展方向,使直流伺服系统面临被淘汰的危机。


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