在電機行業內,很難去草率而感性的說哪個電機好。即使是兩種不同類型的電機作比較,我們也會發現他們是各有優缺點,主要在于你的應用場合,參數需求是怎樣的。你是要出力大呢,還是噪聲小呢?是說啟動快呢,還是轉速高呢?這些才是我們需要關心的點,有時候,用得好才是真的好。BLDC相關問題已經回答的很多了,有興趣的可以在知乎上搜一下相關問題。下面我會詳細說說直驅電機的原理和優缺點。直驅電機,直接驅動式電機的簡稱。主要指電機在驅動負載時,不需經過傳動裝置(如傳動皮帶等)。直驅電機適合用于各類洗衣機,主要利益點包括靜音、節能、平穩、動力強勁。我們會發現這里并沒有嚴格界定,直驅電機到底是屬于我們熟知哪一種類型的電機...
改變KP與KI的數值無法完全消除速度的超調量。由于直流電機的速度給定值為一階躍信號,在階躍給定的作用下,由于給定信號變化得太突然,而直流電機的轉速響應得比較慢,在剛開始時給定速度與反饋速度差別太大,導致ST反應過度,在加速階段PI調節器蛻化為限幅器,輸出限幅值,電機以最大轉矩和比較大加速度進行加速,在Δun=ug-ufn比較小,在限幅范圍以內,ST開始作PI調節時,速度已經出現了超調。所以要減小或者消除超調量,可以從減小給定信號的變化速度入手,將階躍信號改為斜坡信號,使得給定信號的變化比較緩慢,不至于使得ST反應過度而出現超調,可以看出速度變化基本上沒有超調量,而且速度基本上同步速度給定信號。...
一、什么是直流調速器?直流調速器就是調節直流電動機速度的設備,由于直流電動機具有低轉速大力矩的特點,是交流電動機無法取代的,因此調節直流電動機速度的設備—直流調速器,具有廣闊的應用天地。二、什么場合下要選擇使用直流調速器?下列場合需要使用直流調速器:1、需要較寬的調速范圍。2、需要較快的動態響應過程。3、加、減速時需要自動平滑的過渡過程。4、需要低速運轉時力矩大。5、需要較好的挖土機特性,能將過載電流自動限止在設定電流上。以上五點也是直流調速器的應用特點。三、直流調速器應用:直流調速器在數控機床、造紙印刷、紡織印染、光纜線纜設備、包裝機械、電工機械、食品加工機械、橡膠機械、生物設備、印制電路板...
起動階段起動階段可以分為三個階段。(1)起動開始直流電機進行起動。起動時電機速度反饋ufn為0,突加給定速度ug=120rad/s,速度調節器ST輸入Δun=ug,ST飽和輸出限幅值Idmax,速度作開環控制。電流給定值為Idmax,電流反饋值為0,兩者之差超過了電流滯環調節器LT的滯環寬度,LT輸出高電平,GTO導通,電樞兩端電壓為280V,電樞電流達到大值Idmax。由于電磁反應速度很快,所以在圖上基本上看不到電樞電流由0變為大值的過程,電樞電流近似階躍地到達了大值。此時電機轉子的轉速還來不及變化仍然為0。淄博誠鋮創惠電子有限公司,不斷提高產品的質量。直流調速電源設備直流穩壓電源的組成:直...
由于直流電機電樞電路的電阻和電感很小,轉子有一定的機械慣性,所以電機通電時,電樞速度和起動初期對應的反電動勢都很小,起動電流很大。較大可達額定電流的15~20倍。該電流會對電網造成干擾,對機組造成機械沖擊,并對換向器產生火花。因此,直接合閘起動只適用于功率不超過4kW的電機(起動電流為額定電流的6到8倍),為了達到它的起動電流,我們可以怎樣做呢?為了降低直流電機的啟動電流,電樞電路中經常串聯專門設計的可變電阻。在啟動過程中,隨著速度的增加,及時逐步短路各段電阻,從而將啟動電流設置在一定的允許值內。這種起動方法稱為串聯電阻起動,非常簡單、輕便,廣泛應用于各種中小型直流電機中。但是,它不適用于電機...
電機是重要的執行機構,可以將電轉轉化為機械能,從而驅動被控設備的轉動或者移動,在我們的生活中應用非常。例如,應用在電動工具、電動平衡車、電動園林工具、兒童玩具中。直流電機的調速原理我們可以做這樣的實驗,以24V直流電機為例,在電機兩端接上24V的直流電源,電機會以滿速轉動,如果將24V電壓降至2/3即16V,那么電機就會以滿速的2/3轉速運轉。由此可知,想要調節電機的轉速,只需要控制電機兩端的電壓即可。以三極管作為驅動器件驅動小功率的電機,其電路原理圖如下圖所示。電機作為負載接在三極管的集電極上,基極由單片機控制。淄博誠鋮創惠電子有限公司——只求品質,共創佳績。濱州電機馬達調速電源廠家直流電機...
實現直流電機正反轉的方法有很多,其目的是改變電機的正負極電源輸入。下面介紹幾種方法:(1)若手動控制,可采用機械開關實現電機正反轉,一個雙刀雙擲開關就可以搞定,接線簡單,接線方法如下:當開關往上撥時,直流電機A極接VCC,B極接GND,電機正轉(反轉);當開關往下撥時,直流電機B極接VCC,A極接GND,電機反轉(正轉)。(2)使用一個雙路的繼電器實現直流電機正反轉,其原理和方法1類似,其不同的是采用繼電器作為開關,可以實現編程自動控制。當繼電器不工作時,直流電機A極接VCC,B極接GND,電機正轉(反轉);當繼電器接通時,直流電機B極接VCC,A極接GND,電機反轉(正轉)。好質量永遠不變—...
積分系數Ki的影響:改變速度PI調節器的積分系數Ki,分別進行仿真,得到波形如下,圖17為Ki=0.16時的波形,圖18為Ki=8時的電壓波形,圖19為Ki=32時的電壓波形,圖20為Ki=100時的電壓波形。可以看出,Ki太小的時候,積分作用比較弱,穩態誤差減小得比較慢,Ki=8時,轉速在1.8s時達到穩定,消除穩態誤差,Ki=16時,轉速在1.75s的時候就達到了穩定,Ki=32時,轉速在1.7s的時候就達到了穩定。如果Ki過小,可能會導致穩態誤差難以消除,Ki=0.16時,達到穩態時,轉速只有150rad/s,有10rad/s的穩態誤差。但是Ki太大會導致系統容易振蕩而使得系統不穩定,K...
直流電機恒功率調速方式就是所謂的弱磁調速,這種調速方式,本質是恒轉矩調速方式的一種補充,主要是有些場合,需要比較寬的調速范圍,比如有些龍門床,需要電機加工時候進刀非常慢,扭矩要很高;而退回來時候扭矩很輕看是要跑非常快,這時候進刀時候用恒轉矩調速模式,而退回來時候用弱磁調速方式,這時候電機的最大功率是不變的。也有些電動車,低速上坡時候要跑很慢,需要很大扭力,而平路阻力小又想跑非常快,這時候也需要用到恒功率調速,類似于機械變檔或者調減速比的方式來調速。一般弱磁調速,是不適合于永磁電機的,因此磁通Φ無法單獨控制。要弱磁,就是直接減少氣隙磁通Φ的大小,這時候可以降低勵磁線圈的電流,一般也會在勵磁線圈使...
電調即為電子調速器(ElectronicSpeedControl,ESC),有電子是不是就有機械呢?是的,很久之前早期的調速器是使用舵機控制可調電阻撥片來實現,此類稱為機械調速器,現已退出歷史舞臺,就不再說了。電調主要作用是根據給定的控制信號控制電機的轉速,說一千道一萬,就是一個調速器而已。根據控制電機種類不同,可以分為有刷電調和無刷電調。當然隨著無刷電機的大力發展,在相同功率下無刷電機的體積比有刷電機小很多以及無刷電機控制方案逐漸成熟和完善,使得無刷電調在市場上逐漸占據了主流。對于我們搞電機控制的人來說,電機調速就那幾種”套路”,況且這個還是無刷直流電機,從本質上來講,還是屬于直流電機。只不...
數字式直流調速器的特點:功能強大,價格較同規格的模擬式產品貴,參數調整較為方便、故障診斷功能強大;調速穩定性好,不會因為時間長而發生信號漂移的問題;直流調速器主要以調節上述兩個指標為整個控制目標,(在選型時可根據需要選擇是否帶勵磁控制功能;)調速的基本原則:A、在額定轉速下,以調節電樞電壓的目標;(在該速度段,電機可輸出比較大的扭矩)B、當直流電動機需要運行在高于額定轉速情況時,設置電樞電壓上升到設定的比較大值后,通過減少勵磁電流來達到提高轉速的目的;(在該速度段,電機的最大輸出扭矩隨轉速的提升而下降)淄博誠鋮創惠電子有限公司,聯科技之紐帶,和智慧之創新。濱州直流電機電子調速電源哪家好定時器中...
給定速度突變:在0.8s時速度調節器ST的給定速度信號ug發生了突變,由原來的120rad/s階躍變為160rad/s,在速度、電流雙閉環系統的調節下,轉速與電流發生變化,具體分為兩個階段進行分析。(1)加速此過程與直流電機起動時的加速階段類似。此時由于ufn
直流電機1.脈寬調制調速的原理與方法:1)原理:PWM的基本原理是通過輸出一個很高頻率的0/1信號,其中1的比例為δ(也叫做占空比),在積分元件的作用下,使得總的效果相當于輸出δ×A(A為高電平電壓)的電壓。通過改變占空比就可以調整輸出電壓,從而達到模擬輸出并控制電機轉速的效果。2)PWM的應用:在本實驗中主要應用脈寬調制調速控制電壓調制,從而控制直流電機轉速;此外,還可以應用在頻率調制等,如應用在蜂鳴器等。2.中斷原理1)外部中斷:采用邊沿觸發方式(當管腳INTO有由高電平變為低電平的過程,便認為有中斷請求,EX0向置高電平,向CPU發出中斷請求)電機轉速就是一秒鐘之內INT0的中斷個數,電...
電調即為電子調速器(ElectronicSpeedControl,ESC),有電子是不是就有機械呢?是的,很久之前早期的調速器是使用舵機控制可調電阻撥片來實現,此類稱為機械調速器,現已退出歷史舞臺,就不再說了。電調主要作用是根據給定的控制信號控制電機的轉速,說一千道一萬,就是一個調速器而已。根據控制電機種類不同,可以分為有刷電調和無刷電調。當然隨著無刷電機的大力發展,在相同功率下無刷電機的體積比有刷電機小很多以及無刷電機控制方案逐漸成熟和完善,使得無刷電調在市場上逐漸占據了主流。對于我們搞電機控制的人來說,電機調速就那幾種”套路”,況且這個還是無刷直流電機,從本質上來講,還是屬于直流電機。只不...
電樞電壓控制,在晶閘管和IGBT這些沒有被發明前,控制起來也不是容易的事情了,畢竟功率比較大,早期是通過一臺發電機直流發電來控制的,通過調整發電機的磁通就可以控制發電機的輸出電壓,進而調整了電樞電壓大小的。在晶閘管可控硅被發明出來以后,通過給可控硅施加交流輸入電壓,利用移相觸發技術控制可控硅的導通角,就可以把交流電整流成一定脈動的直流電,因為直流電機是大感性負載,脈動直流電會被大電感緩沖穩定下來。這個直流電的電壓是可以調整的,和可控硅的導通角成一定的比例關系。這種調速技術是非常成熟可靠的,在上個世紀中后期得到了廣的工業應用。另外場效應管和IGBT之類的器件出現以后,直流電機調速還可以做得更加精...
交流電動機:說交流電動機就不能不提交流發電機。目前我們使用的電能絕大部分是交流電,而發電機幾乎都是交流發電機,發電機和電動機本質上其實是一個東西,因為電場和磁場本來就有相互作用,變化的電場產生磁場,變化的磁場產生電場,描述此關系的就是麥克斯韋方程組。所以,對于交流發電機來講,導體在磁場旋轉(或者說磁場在導體中旋轉),獲得交流電,而如果把交流電通入線圈,獲得的就是一個旋轉的磁場。有了這個旋轉磁場,接下來就有意思了。假如我在這個旋轉磁場中放入一個閉合導體,那么此導體就因為切割磁感線會產生電流,而有了電流,此導體就會在旋轉磁場中受力運動,楞次定律說的就是這回事。如果此閉合導體可以自由運動,那么他就會...
直流電機PWM調速系統以AT89C52單片機為控制,由命令輸入模塊、LED顯示模塊及電機驅動模塊組成。采用帶中斷的式鍵盤作為命令的輸入,單片機在程序控制下,定時不斷給L298直流電機驅動芯片發送PWM波形,H型驅動電路完成電機正,反轉和急停控制;同時單片機不停的將PWM脈寬調制占空比送到LED數碼管完成實時顯示。一、變極對數調速方法:改變定子繞組的接紅方式來改變籠型電動機定子極對數達到調速。二、變頻調速方法:使用變頻器改變電動機定子電源的頻率,從而改變其同步轉速的調速方法。三、串級調速方法:串級調速是指繞線式電動機轉子回路中串入可調節的附加電勢來改變電動機的轉差,達到調速的目的。大部分轉差功率...
為直流電機模塊,直流電機電樞兩端反并聯二極管D1作為續流回路,電樞串聯平波電抗器Ls保持電流連續,勵磁線圈接240V直流電源以他勵方式為電機提供恒定的磁通,由表6的模塊參數表可知,電機電樞電阻Ra為0.5Ω,電樞電感La為0.01H,勵磁繞組電阻Rf為240Ω,勵磁電感為Lf為0,電樞繞組與勵磁繞組的互感Laf為1.23H,轉動慣量J為0.05kg·m2。該模塊為直流電機的主回路。為速度與電流反饋模塊,由電樞端取得電樞電流與轉子轉速,輸出信號為速度反饋信號wm與電流反饋信號Ia。該模塊的功能為獲得電機轉速反饋量與電樞電流反饋量以形成負反饋控制。淄博誠鋮創惠電子有限公司——以誠信為根本,以質量服...
定子調壓調速方法:改變電動機的定子電壓時,從而獲得不同轉速。由于電動機的轉矩與電壓平方成正比,因此最大轉矩下降很多,其調速范圍較小,使一般籠型電動機難以應用。為了擴大調速范圍,調壓調速應采用轉子電阻值大的籠型電動機,如調壓調速用的力矩電動機,或者在繞線式電動機上串聯頻敏電阻。電磁調速電動機調速方法:電磁調速電動機由籠型電動機、電磁轉差離合器和直流勵磁電源。直流勵磁電源功率較小,通常由單相半波或全波晶閘管整流器組成,改變晶閘管的導通角,可以改變勵磁電流的大小。液力耦合器調速方法:液力耦合器是一種液力傳動裝置,一般由泵輪和渦輪組成,當泵輪在原動機帶動下旋轉時,處于其中的液體受葉片推動而旋轉,在離心...
直流電機恒功率調速方式就是所謂的弱磁調速,這種調速方式,本質是恒轉矩調速方式的一種補充,主要是有些場合,需要比較寬的調速范圍,比如有些龍門床,需要電機加工時候進刀非常慢,扭矩要很高;而退回來時候扭矩很輕看是要跑非常快,這時候進刀時候用恒轉矩調速模式,而退回來時候用弱磁調速方式,這時候電機的最大功率是不變的。也有些電動車,低速上坡時候要跑很慢,需要很大扭力,而平路阻力小又想跑非常快,這時候也需要用到恒功率調速,類似于機械變檔或者調減速比的方式來調速。一般弱磁調速,是不適合于永磁電機的,因此磁通Φ無法單獨控制。要弱磁,就是直接減少氣隙磁通Φ的大小,這時候可以降低勵磁線圈的電流,一般也會在勵磁線圈使...
保持系統初的參數設置不變,LT改用PI調節器之后對系統進行仿真,得到仿真波形如圖25。由圖13與圖25作對比,可以看出電流調節器改用PI調節器之后,電流的波形由原來的線條比較粗變為比較細,即電流的波動范圍比較小,調節比較平緩。使用滯環調節器時電流的波動范圍為限制的滯環帶寬,滯環帶寬不能限制得太小,否則電流變化得比較快,會對GTO的開關頻率提出很高的要求。使用PI調節器時,輸出的電壓信號由LT輸入Δui=un-ufi決定,變化比較緩慢,輸出信號變化比較緩慢,經脈寬調制之后形成一定頻率的觸發脈沖,所以電流的變化比較平緩,調節特性比滯環控制器好。誠鋮創惠鑄造輝煌,成功源自品質。濰坊直流脈寬調制調速電...
變頻器是一種將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置,變頻器主要的作用之一就是調速,那么西門子直流調速器是什么呢,它的工作原理又是怎樣呢?工作原理:直流調速器就是調節直流電動機速度的設備。上端和交流電源連接,下端和直流電動機連接,直流調速器將交流電轉換成兩路輸出直流電源,一路輸入給直流電機勵磁(定子),一路輸入給直流電機電樞(轉子),直流調速器通過控制電樞直流電壓來調節直流電動機轉速。同時直流電動機給調速器一個反饋電流,調速器根據反饋電流來判斷直流電機的轉速情況,必要時修正電樞電壓輸出,一次來再次調節電機的轉速。下列場合需要使用直流調速器:1、需要較寬的調速范圍;2、需要較快的動態響應過程;3、...
直流電機的工作原理原理:任何電機的工作原理都是建立在電磁感應和電磁力這個基礎上。1、直流電機的工作原理工作原理:導體在磁場中運動時,導體中會感應出電勢e;e=B×l×v;B:磁密L:導體長度;V:導體與磁場的相對速度。正方向:用右手定則判斷。電勢e正方向表示電位升高的方向,與U相反。如果同一元件上e和U正方向相同時,e=-U。電磁感應原理的變形(變化的磁通產生感應電動勢)。直流電動機的工作原理圖。(1)構成:磁場:圖中N和S是一對靜止的磁極,用以產生磁場,其磁感應強度沿圓周為正弦分布。勵磁繞組——容量較小的發電機是用永久磁鐵做磁極的。容量較大的發電機的磁場是由直流電流通過繞在磁極鐵心上的繞組產...
直流電機工作原理導體受力的方向用左手定則確定。這一對電磁力形成了作用于電樞一個力矩,這個力矩在旋轉電機里稱為電磁轉矩,轉矩的方向是逆時針方向,企圖使電樞逆時針方向轉動。如果此電磁轉矩能夠克服電樞上的阻轉矩(例如由摩擦引起的阻轉矩以及其它負載轉矩),電樞就能按逆時針方向旋轉起來。直流電機調速原理直流電機的轉速計算公式如下:n=(U-IR)/Kφ,其中U為電樞端電壓,I為電樞電流,R為電樞電路總電阻,φ為每極磁通量,K為電動機結構參數。可以看出,轉速和U、I有關,并且可控量只有這兩個,我們可以通過調節這兩個量來改變轉速。我們知道,I可以通過改變電壓進行改變,而我們常提到的PWM控制也就是用來調節電...
直流電機1.脈寬調制調速的原理與方法:1)原理:PWM的基本原理是通過輸出一個很高頻率的0/1信號,其中1的比例為δ(也叫做占空比),在積分元件的作用下,使得總的效果相當于輸出δ×A(A為高電平電壓)的電壓。通過改變占空比就可以調整輸出電壓,從而達到模擬輸出并控制電機轉速的效果。2)PWM的應用:在本實驗中主要應用脈寬調制調速控制電壓調制,從而控制直流電機轉速;此外,還可以應用在頻率調制等,如應用在蜂鳴器等。2.中斷原理1)外部中斷:采用邊沿觸發方式(當管腳INTO有由高電平變為低電平的過程,便認為有中斷請求,EX0向置高電平,向CPU發出中斷請求)電機轉速就是一秒鐘之內INT0的中斷個數,電...
給定速度突變:在0.8s時速度調節器ST的給定速度信號ug發生了突變,由原來的120rad/s階躍變為160rad/s,在速度、電流雙閉環系統的調節下,轉速與電流發生變化,具體分為兩個階段進行分析。(1)加速此過程與直流電機起動時的加速階段類似。此時由于ufn
直流電機恒轉矩調速方式恒轉矩模式下,要先保持氣隙磁通Φ恒定,直流電機的定子和轉子磁場是正交狀態的,互相沒有影響。要保持Φ恒定,只要保證勵磁線圈的電流穩定在一個值就可以了。理論上給一個恒流源來控制勵磁線圈的電流是比較完美的,但是因為電流源不好找,而一般給勵磁線圈施加一個穩定的電壓值,也可以近似讓勵磁電流穩定,進而讓氣隙磁通Φ恒定。如果是永磁直流電機,用永磁鐵來替代了勵磁線圈,磁通是長久恒定的,所以不用操這個心了。簡單的調整電壓,并不能滿足負載波動比較厲害的場合,所以引進了串級調速系統,通過檢測電機的電流和轉速,分別弄出電流環內環和速度環外環了,使用PID算法,有效的滿足了負載波動狀況下的調速,讓...
由于直流電機電樞電路的電阻和電感很小,轉子有一定的機械慣性,所以電機通電時,電樞速度和起動初期對應的反電動勢都很小,起動電流很大。較大可達額定電流的15~20倍。該電流會對電網造成干擾,對機組造成機械沖擊,并對換向器產生火花。因此,直接合閘起動只適用于功率不超過4kW的電機(起動電流為額定電流的6到8倍),為了達到它的起動電流,我們可以怎樣做呢?為了降低直流電機的啟動電流,電樞電路中經常串聯專門設計的可變電阻。在啟動過程中,隨著速度的增加,及時逐步短路各段電阻,從而將啟動電流設置在一定的允許值內。這種起動方法稱為串聯電阻起動,非常簡單、輕便,廣泛應用于各種中小型直流電機中。但是,它不適用于電機...
定時器中斷0:采用累加進位法(采用比例控制算法),在程序中,每0.1ms都會記錄當前速度,當轉速S大于預定值時,將輸出0的個數減少;當轉速小于預定值時,將輸出0的個數增加。主要用于脈寬調制調速:將高頻率的0/1輸出,在積分元件作用下,輸出δ×A(A為高電平電壓)的電壓,通過改變占空比來調節電壓.3)定時器中斷1:每50ms讀取兩個開關的狀態,如果S1按下,動態調整輸出,使得電機轉速能夠穩定到低轉速目標值附近,如果S2按下,動態調整輸出,使得電機轉速能夠穩定到高轉速目標值附近。交替顯示目標值和當前轉速值。3.反饋控制的基本原理就是根據實際結果與預期結果之間的差值,來調節控制變量的值。當實際轉速高...
直接控制帶來的另外一個問題是,假設負載開始是靜止的,現在需要到達1000轉/分鐘的速度,如果直接控制假設電流是1A,那么電機可能需要緩慢的爬升才能到達1000轉/分鐘,而PID可以調節速度,甚至開始時的電流非常大,讓電機快速加速,等速度穩定之后,電流再控制在1A左右調節,PID的實時響應非常好。目前工控領域的電機控制算法大部分都是采用二級串級PID,從位置控制到速度控制,再到電流控制。直流電動機的優點:1調速范圍廣,易于平滑調節2過載、啟動、制動轉矩大3易于控制,可靠性高4調速時的能量損耗較小缺點:換向困難,維修比較麻煩,制造成本高(與相同功率的交流異步電機比較。應用:機床方面的應用:龍門刨床...