交流伺服电机及其控制书签版

1、www.PLC交流伺服电www PLCw机orld cn及其控制www.91HMI.com寇宝泉程树康编www.PLCwww.PLC第1章第2章第3章第4章第5章第6章第7章第8章伺感永交交交直直服应磁流流流接线系电同伺伺伺统机步服服服概伺电系系系交伺述服机统统统流服控伺的常常伺系制服功用用服统控率的的传控感制器策略www.91HMI.comwww PLCworld cn驱 动交流24828awww.PLC第1章伺服系统概述..1.4.1伺服系统的基本概念伺服系统的定义伺服系统的组成伺服系统性能

2、的基本要求伺服系统的种类伺服系统的发展过程交流伺服系统的构成交流伺服电机功率变换器传感器控制器交流伺服系统的分类按伺服系统控制信号www.91HMI.comwww PLCworld cn24828awww.PLCwww.PLC第1伺服系统述1.6按伺服系统的控制方式交流伺伺服系服系统的常用统的发展趋势性能www.91HMI.comwww PLCworld cn24828awww.PLC第2章感应电机伺服控制.....7感应电机伺服控制系统感应电机的数学模型矢量控制的基本思路

3、在三相静止坐标系下感应电机的数学模型坐标变换感应电机的矢量控制www.91HMI.comwww PLCworld cn转子磁场定向M-T坐标系中的基本方程转差频率控制解耦控制磁通与电流控制坐标变换的实现弱磁控制M-T坐标系下感应电机矢量24828awww.PLCwww.PLC第2章感应电机伺服控制2.42.5伺服控关于感制感应电机的应电机的直接等效直流电机转矩常数www.91HMI.comwww PLCworld cn24828awww.PLC第3章永磁同步电机伺服控...永磁同步电机伺服控

4、制系统永磁同步电机的结构永磁同步电机的数学模型永磁同步电机的基本永磁同步电机的d、q轴数 正弦波永磁同步电机的w矢ww PL量Cworld cnid=0控制最大转矩控制弱磁控制cos=1控制 最大效率控制永磁同步电机的参数与输出范围交流伺服电机的矢量控制www.91HMI.com24828awww.PLCwww.PLC第3章永磁同步电机伺服控 ...6状态方程与控制框图变换析 计计解电速位耦控制与坐标流控制器的分度控制器的设置控制器的设d-q坐标系下永磁同步步伺伺服电机矢量设计控制.3永磁同www.91HMI.

5、como电电定机主要尺寸确定设计技术动正弦化要点位转矩的抑制24828awww.PLC第4章交流伺服系统的功率变换....交流伺功率开服系统功率变关器件换主电路功金绝率晶体管(GTR)属氧化物半导缘栅双极型晶体场效应体管计功率变换主电路w的ww PL设Cworld cnwww.91HMI.com逆缓整滤制变电路的设计冲电路的设计流电路的设计波电路的设计动电路的设计PWM控制技术正 弦波脉宽调制(SPWM)24828awww.PLC第4章交流伺服系的功率变.3流跟踪型PWM控

6、制压空间矢量PWM控电电www.91HMI.comwww PLCworld cn24828awww.PLC第5章流伺服系统常用的传感...5.3.2位置传感器旋感旋光磁几转变压器应同步器转变压器电编码器性编码器种传感器的对www.91HMI.comwww PLCworld cn比速度传感器测数速发电机字转速传感器电流传感器霍电尔电流传感器流检测IC24828awww.PLC第5章流伺服系统常用的传感5.5阻+绝缘电放大器感器感器电压传温度传www.91HMI.comwww PL

7、Cworld cn24828awww.PLC第6章交流伺服系统常用的控制策略..6.4.1基于滞回单元的有限时间基于滞回单元的有限时间滞回(HYS)单元非线性规范模型跟踪控制非线性规范模型鲁棒补偿器的设计2自由度控制2自由度控制系统的定义2自由度控制系统的结构2自由度控制系统的设计2自由度PID控制H控制交流伺服系统的灵敏度www.91HMI.comwww PLCworld cn24828awww.PLCwww.PLC第6章交流伺服系统常用的传感器.6.5.26

8、...36.7.4H混合灵敏度问题加权函数的选择自适应控制自校正控制系统模型参考自适应控制滑模变结构控制滑模变结构控制原理滑模变结构控制智能控制专家系统及专家控制模糊控制神经网络控制学习控制www.91HMI.comwww PLCworld cn24828awww.PLCwww.PLC第6章交流伺服系统常用的传感器 6.7.5预测控制6.8.2交流伺服电机的高性能控制机械谐振系统的振动控制控制对象及问题谐振的各种控制方法www.91HMI.comwww PLCworld cn24828awww.PLCwww.PLC第7章直接驱

9、动交流伺服系统...27.47.5概述直接驱动伺服系统直接驱动伺服系统的特点直接驱动伺服电机应具备的特性直接驱动伺服电机的结构及安装形式直接驱动伺服电机的分www P类LCworld cn直接驱动交流伺服电机的研究与发展电磁型直接驱动交流伺服电机动电型直接驱动交流伺服电机关于直接驱动伺服电动机的控制策略直接驱动伺服电机的发展方向分析www.91HMI.com24828awww.PLCwww.PLC第8章直线交流伺服系统.8.5概述直线电直线电动机的工作原动机的分类理按按按结

10、构型式分类功能用途分类工作原理分类www.91HMI.comwww PLCworld cn直线感直线永应电机磁同步电机24828awww.PLC第8章流22伺1直线交系统.高频响直线步关于直、短行程进电动机线交流伺服电直线伺服电机机的控制策略传现智统的控制策略代控能控略www.91HMI.comwww PLCworld cn高速机床直线电机进给伺服系统24828awww.PLC www PLCworld cnwww.91HMI.com24828Bwww.PLC.31.1.4

11、 www.91HMI.comwww PLCworld cn24828Bwww.PLC1.1.1“ ” www.91HMI.comwww PLCworld cn24828Bwww.PLC1.1.2 侸 www.91HMI.comwww PLCworld cn24828Bwww.PLC1.1.31) 儎2) 3)4) 5) 6)仇www PLCworld cnwww.91HMI.com24828Bwww.PLC1.1.4 傡 www.91HMI.comwww PLCworld cn24828Bwww.PLC1.2 50www.91HMI.comwww PLCworld cn24828Bwww.PL

12、C.31.3.4 www.91HMI.comwww PLCworld cn24828Bwww.PLC1.3www.91HMI.comwww PLCworld cn1-124828Bwww.PLC1.3.1.()2.3.www.91HMI.comwww PLCworld cn24828Bwww.PLC1.( ) www PLCworldcnwww.91HMI.com24828Bwww.PLC2. www.91HMI.comwww PLCworld cn24828Bwww.PLC3.(1) (2) www.91HMI.comwww PLCworld cn24828B

13、www.PLC(1) 1)2)3)4)5)6) 儈 儈 www.91HMI.comwww PLCworld cn 24828Bwww.PLC(2) 1) 2) 3) 4)5)6) 儈 価 www.91HMI.comwww PLCworld cn 24828Bwww.PLC1.3 2 傡 www.91HMI.comwww PLCworld cn24828Bwww.PLC3.3 www.91HMI.comwww PLCworld cn24828Bwww.PLC.www.91HMI.comwww PLCworld cn24828Bwww.PLC1.4.2www.91H

14、MI.comwww PLCworld cn24828Bwww.PLC.3.-4.www.91HMI.comwww PLCworld cn24828Bwww.PLC1 1)2) CNC(Computerized Numerical Control)3) 4) 5)6) www.91HMI.comwww PLCworld cn24828Bwww.PLC2 1)2)3)4)5) 儎 www.91HMI.comwww PLCworld cn24828Bwww.PLC3. 儈 儈 享 DSP www PLCworldcnPIDwww.91HMI.com( ) 24828Bwww.PLC4

15、.1)2)3) 4) 5) 6) 儎 儎儎www.91HMI.comwww PLCworld cn24828Bwww.PLC.3.www.91HMI.comwww PLCworld cn24828Bwww.PLC1.5(1) D(2) KTr(3) (4)(5)(6)(7)K(8)www.91HMI.comwww PLCworld cn24828Bwww.PLC1.6(1)(2)(3)儎 (4)(5)(6) (7)www.91HMI.comwww PLCworld cn24828Bwww.PLC.2.5 www PLCwor

16、ld cnwww.91HMI.com24828Bwww.PLC2.1(1)(2)www.91HMI.comwww PLCworld cn24828Bwww.PLC2.1www.91HMI.comwww PLCworld cn2-124828Bwww.PLC2.1www.91HMI.comwww PLCworld cn2-2a)b)24828Bwww.PLC.3 www.91HMI.comwww PLCworld cn24828Bwww.PLC2.2.1 (iAiBiC)www.91HMI.comwww PLCworld cn24828Bwww.PLC2.2.21

17、)120°2)侧3)4)仇1.www.91HMI.com2.3.4.www PLCworld cn24828Bwww.PLCwww.91HMI.comwww PLCworld cn2-3 24828Bwww.PLC1.(1) (2) rewww.91HMI.comwww PLCworld cn24828Bwww.PLC2. Pd/dtwww.91HMI.comwww PLCworld cn24828Bwww.PLC3 www.91HMI.comwww PLCworld cn24828Bwww.PLC4.www.91HMI.comwww PLCworld cn24828Bwww.PLC

18、2.31./2./www.91HMI.comwww PLCworld cn24828Bwww.PLC1./www.91HMI.comwww PLCworld cn2-4 24828Bwww.PLC1./www.91HMI.comwww PLCworld cn2-5 24828Bwww.PLC2.www.91HMI.comwww PLCworld cn2-6M-T24828Bwww.PLC2.3.2M-T仇www.91HMI.comwww PLCworld cn24828Bwww.PLC2.3.1M-T(2-27) 亩 4 ×4 www.91HMI.comwww PLC

19、world cn24828Bwww.PLC2.3.仇www.91HMI.comwww PLCworld cn2-7仇24828Bwww.PLC2.3.仇www.91HMI.comwww PLCworld cn2-8仇24828Bwww.PLC2.3.仇www.91HMI.comwww PLCworld cn2-9仇24828Bwww.PLC2.3.5www.91HMI.comwww PLCworld cn24828Bwww.PLC2.3www.91HMI.comwww PLCworld cn2-1024828Bwww.PLC2.3www.91HMI.comwww PLCworl

20、d cn2-1124828Bwww.PLC2.3.4www.91HMI.comwww PLCworld cn2-1224828Bwww.PLC2.3.5www.91HMI.comwww PLCworld cn2-1324828Bwww.PLC2.3.5www.91HMI.comwww PLCworld cn2-1424828Bwww.PLC2.6www.91HMI.comwww PLCworld cn2-1524828Bwww.PLC2.3.7M-T 1)2)3)4) www.91HMI.comwww PLCworld cn24828Bwww.PLCwww.91HMI.comwww PLCwo

21、rld cn2-16M-T24828Bwww.PLC2.4.1www.91HMI.comwww PLCworld cn2-1724828Bwww.PLC2.4.1www.91HMI.comwww PLCworld cn2-1824828Bwww.PLC2.4.1www.91HMI.comwww PLCworld cn2-1924828Bwww.PLC2.4.3www.91HMI.comwww PLCworld cn2-2024828Bwww.PLC2.51) 2)www.91HMI.comwww PLCworld cn儎24828Bwww.PLC2.53)www.91HMI.comwww PL

22、Cworld cn4)24828Bwww.PLC2.55)6 www.91HMI.comwww PLCworld cn24828Bwww.PLC第3章永磁同步电机伺服控制系统...永磁同步电机伺服控制系统的构成永磁同步电机的结构与工作原理永磁同步电机的数学模型永磁同步电机的基本方程永磁同步电机的d、q轴数学模型正弦波永磁同步电机的w矢ww PL量Cworl控d cnid=0控制最大转矩控制弱磁控制cos=1控制最大效率控制制方法www.91HMI.com永磁同步电机的参数与输出范围交流伺服电

23、机的矢量控制系统24828cwww.PLCwww.PLC第3章永磁同步电机伺服控制系统....3状态方程与控制框图解耦控制与坐标变换的实现电流控制器的分析与设计 速度控制器的设计位置控制器的设计d-q坐标系下永磁同步w伺ww PL服Cworld电cn永磁同步伺服电机的设计要点电机主要尺寸的确定电动势的正弦化设计定位转矩的抑制技术机矢量控制系统的构成www.91HMI.com24828cwww.PLCwww.PLC3.1永磁同步电机伺服控制系统的构成www.91HMI.comwww PLCworld cn图3-

24、1永磁同步电机伺服控制系统的组成24828cwww.PLCwww.PLC3.2永磁同电机的结构与工作原1)永磁体位于转子内部，转子的结构简单、机械强度高、制造成本低。2) 转子表面为硅钢片，因此，3) 等效气隙小，但气隙磁密高面损耗小。适于弱磁控制。4)永磁体形状及配置的自由度高，转子的转动惯量小。www.91HMI.comwww PLCworld cn5) 可有效地利用磁阻转矩，提高电机的转矩密度和效率。6) 可利用转子的凸极效应实现无位置传感器起动与运行。24828cwww.PLC3.2永磁同电机的结构与工作原理www.91HMI.comwww PLCworld cn图3-2永磁同步电机的

25、结构示意图24828cwww.PLC3.2永磁同电机的结构与工作原理www.91HMI.comwww PLCworld cn图3-3永磁同步电机的绕组形式a)整数槽绕组 b)分数槽绕组24828cwww.PLC3.2永磁同电机的结构与工作原理www.91HMI.comwww PLCworld cn图3-4具有分数槽绕组的电机定子24828cwww.PLC3.2永磁同电机的结构与工作原理www.91HMI.comwww PLCworld cn图3-5无槽结构永磁同步电机24828cwww.PLC3.2永磁同电机的结构与工作原理www.91HMI.comwww PLCworld cn图3-6永磁同步电机常用的转子结构永磁体磁性体非磁性体或空气24828cwww.PLC3.2永磁同电机的结构与工作原www.91HMI.comwww PLCworld cn图3-7图3-6所示结构电机的交、直轴电枢反应磁通路径a)直轴电枢反应磁通路径 b)交轴电枢反应磁通路径24828cwww.PLC3.3永同步电机的数学模型www.91HMI.comwww PLCworld cn24828cwww.PLC3.3.1永同步电机的基本方程1) 忽略铁心饱和效应。2) 气隙磁场呈正弦分布。3)