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文档简介
项目一、交流调速原理任务一、掌握电机控制的基本理论一、电磁感应定律与电磁力☞
知识回顾☻想一想:
什么叫电磁感应现象?什么叫电磁力?电磁力的方向怎样确定?☞学习提示1
电磁感应:电流可产生磁场;磁场的变化能产生电流。
电磁力:通电的导体放入磁场中将会产生力。项目一、交流调速原理任务一、掌握电机控制的基本理论☞学习提☞知识检查1.
在电磁学上,以下两图表示什么?2.电流所产生的磁场怎样表示?绘出上图的磁场。3.下图中的两导体受到的电磁力方向怎样?NSNSFF☞知识检查1.在电磁学上,以下两图表示什么?2.电流所电磁力:F=BIL;电磁转矩:M=2FR;☻结论:电机输出转矩与电机结构(绕组半径R和长度L)、磁场强度B、电流I有关;结构决定后,M决定于磁场强度B和绕组电流I。FFBILR
电磁力和电磁转矩☞电机运行原理电磁力:F=BIL;电磁转矩:M=2FR;FF二、电机运行的力学基础M:电机输出转矩(Nm)Mf:负载转矩(Nm)
J:转动惯量(kgm2)ω:电机角速度(rad/s)☞实际:电机参数以功率、转速表示。换算:ω=2πn/60n:电机转速(r/min)M=
9550P/nP:电机功率(kW)M=Mf+JdωdtP=Mω二、电机运行的力学基础M:电机输出转矩(Nm)☞实际:电
机械特性☞电机的最大允许输出(功率、转矩)与转速有关,额定值只能表示额定转速时的值。
机械特性:全范围反映电机输出转矩、功率和转速关系的曲线。MnneMePnnePenMneMe伺服电机主轴电机感应电机机械特性☞电机的最大允许输出(功率、转矩)与转速有关,额☺问题:
为什么不同电机的机械特性的表示方法不一样?☞原因:电机的适用范围不同。不同电机用于不同类型的负载驱动,其要求不同。☺
例如:数控机床的控制刀具的进给运动(前后、左右移动):
主要技术指标:最大进给力。刀具的旋转运动(切削工件):
主要技术指标:单位时间能够去除的材料体积。☞决定机床加工能力的参数,不能因为刀具移动速度、转速的变化而变化。☺问题:☞原因:电机的适用范围不同。不同电机用于不同类型M=F·(h/2π)h:滚珠丝杠螺距,结构定后,h不变。☺结论:
负载要求电机的输出转矩不变。☞刀具进给M=F·(h/2π)☺结论:☞刀具进给☞刀具切削☺结论:
负载要求电机的输出功率不变。Q=kPk:与刀具、工件材料有关,工艺决定后固定不变。☞刀具切削☺结论:Q=kP
恒功率负载:功率不随转速改变的负载。例如,数控机床的刀具旋转切削。☞主轴电机以输出功率作为主要参数。
恒转矩负载:转矩不随转速改变的负载。例如,数控机床的刀具进给。☞伺服电机以输出转矩作为主要参数。
负载类型恒功率负载:功率不随转速改变的负载。例如,数控机床的刀具任务二、了解伺服电机的运行原理一、伺服电机运行原理BLDCM运行☞
BLDCM=BrushLessDC
Motor中文名:无刷直流电机电刷:改变电流方向的装置问题:绕组通断将产生电弧(火花),电机转速不能太高、要更换。FFBILR电刷任务二、了解伺服电机的运行原理一、伺服电机运行原理电刷:FF
BLDCM运行原理 A+B+C+A-B-C-直流FFn依次切换:T1/T6→T6/T2→T2/T4→T4/T3→T3/T5→T5/T1→T1/T6,电机逆时针旋转
依次切换:T1/T6→T1/T5→T5/T3→T3/T4→T4/T2→T2/T6→T6/T1,电机顺时针旋转
BLDCM运行原理 A+B+C+A-B-C-直流FFn依次ABCT1T1T4T2T5T6T3☺
特点:不需要换向器、控制简单、转矩波动较大
ABCT1T1T4T2T5T6T3☺特点:
PMSM运行原理
ABCT1T1T4T2T5T6T3☞
PMSM=PermanentMagnetSynchronousMotor中文名:永磁同步电机☞同步电机:供电的电源为三相、正弦波交流电。PMSM运行原理 ABCT1T1T4T2T5T6T3☞任务三、了解感应电机运行原理☺想一想:假如电机的转子没有安装永久磁铁,电机能否旋转?☞答案:能够。就是感应电机。因为定子通入三相正弦波交流后,能够产生旋转磁场。
感应电机原理☞通俗理解:利用定子旋转磁场吸引转子旋转。任务三、了解感应电机运行原理☺想一想:☞答案:能够。就ABCABCCBA☞旋转磁场的产生原理ABCABCCBA☞旋转磁场的产生原理
转速和频率电流变化360°
,磁场转过360°(1转)。电流变化速度:交流电的频率f,Hz=1/s。
磁场转速n=f(r/s)=60f(r/min)☞旋转磁场转速称为同步转速
圆周上只布置1组A/B/C绕组,称为1对极
推论:180°上布置1组A/B/C绕组,电流变化一周期,磁场转过180°。
磁场转速n
=60f/2(r/min)
即:360°上布置2组
A/B/C绕组,称为2对极。转速和频率☞
通式:
定子圆周上布置P组绕组,称为P对极。
磁场转速n
=60f/P(r/min)☺要点改变频率,就能够改变电机(转子)转速。伺服电机:电机转
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