一、伺服控制
1、交流伺服电机的工作原理
2、伺服系统的组成及分类
3、伺服马达(交流)的特点
4、伺服系统结构
5、伺服控制的选型步骤
2.确认动作参数,移动速度、行程、加减速时间、周期、精度等。3.选择马达惯量,负载惯量、马达轴心转换惯量、转子惯量。4. 选择马达回转速度。5.选择马达额定扭矩。负载扭矩、加减速扭矩、瞬间Zui大扭矩、实效扭矩。6.选择马达机械位置解析度。7. 根据以上选择马达型号。
6、伺服控制的应用
二、步进控制
1、步进电机的工作原理
2、步进电机的分类
3、步进电机系统
1. 步进电机的静态指标术语a.相数:产生不同对极N、S磁场的激磁线圈对数。常用m表示。b.拍数:完成一个磁场周期性变化所需脉冲数或导电状态用n表示,或指电机转过一个齿距角所需脉冲数 。c.步距角:对应一个脉冲信号,电机转子转过的角位移用θ表示。d.定位转矩:电机在不通电状态下,电机转子自身的锁定力矩(由磁场齿形的谐波以 及机械误差造成的)。e.静转矩:电机在额定静态电作用下,电机不作旋转运动时,电机转轴的锁定力矩。
2. 步进电机动态指标及术语a.步距角精度:步进电机每转过一个步距角的实际值与理论值的误差。b.失步:电机运转时运转的步数,不等于理论上的步数。称之为失步。c. 失调角:转子齿轴线偏移定子齿轴线的角度。d.Zui大空载起动频率:电机在某种驱动形式、电压及额定电流下,在不加负载的情况下,能够直接起动的Zui大频率。e.Zui大空载的运行频率:电机在某种驱动形式,电压及额定电流下,电机不带负载的Zui高转速频率。f.运行矩频特性:电机在某种测试条件下测得运行中输出力矩与频率关系的曲线称为运行矩频特性 。
4、步进电机选型
5、步进电机的一些特点
6、两种电机之性能比较
3. 过载能力不同步进电机一般不具有过载能力。交流伺服电机具有较强的过载能力 。
4.运行性能不同步进电机的控制为开环控制,启动频率过高或负载过大易出现丢步或堵转的现象,停止时转速过高易出现过冲的现象,交流伺服驱动系统为闭环控制,驱动器可直接对电机编码器反馈信号进行采样,内部构成位置环和速度环,一般不会出现步进电机的丢步或过冲的现象,控制性能更为可靠。5.速度响应性能不同步进电机从静止加速到工作转速(一般为每分钟几百转)需要200~400毫秒。交流伺服系统的加速性能较好,以松下MSMA400W交流伺服电机为例,从静止加速到其额定转速3000RPM仅需几毫秒,可用于要求快速启停的控制场合
6. 矩频特性不同步进电机的输出力矩随转速升高而下降,且在较高转速时会急剧下降,交流伺服电机为恒力矩输出。
,交流伺服系统在许多性能方面都优于步进电机。但在一些要求不高的场合也经常用步进电机来做执行电动机。所以,在控制系统的设计过程中要综合考虑控制要求、成本等多方面的因素,选用适当的控制电机。
三、变频控制
1、通用电机介绍
感应电机的构造示意图
电机的构造示意图
电机的特性
2、变频器原理与构成
变频器的构成如下:
1. 变流器(整流器)大量使用的是二极管桥整流器,如图1所示,它把工频电源变换为直流电源。也可用两组晶体管变流器构成可逆变流器,由于其功率方向可逆,可以进行再生运转。
2. 平波回路在整流器整流后的直流电压中,含有电源6倍频率的脉动电压,此外逆变器产生的脉动电流也使直流电压变动。为了抑制电压波动,采用电感和电容吸收脉动电压(电流)。装置容量小时,如果电源和主电路构成器件有余量,可以省去电感,采用简单的平波回路。
3. 逆变器同整流器相反,逆变器是将直流功率变换为所要求频率的交流功率,以所确定的时间使6个开关器件导通、关断就可以得到3 相交流输出。
4.制动回路异步电动机在再生制动区域使用时(转差率为负),再生能量存于平波回路电容器中,使直流电压升高。一般说来,由机械系统(含电动机)惯量积累的能量比电容能储存的能量大,需要快速制动时,可用可逆变流器向电源反馈或设置制动回路(开关和电阻)把再生功率消耗掉,以免直流电路电压上升。
3、变频器的应用目的及用途