开拔小编呕血总结,电机知识干货大集合!
一、常用的电机控制算法
1、BLDC电机控制算法
无刷电机属于自换流型(自我方向转换),因此控制起来更加复杂。
BLDC电机控制要求了解电机进行整流转向的转子位置和机制。对于闭环速度控制,有两个附加要求,即对于转子速度/或电机电流以及PWM信号进行测量,以控制电机速度功率。BLDC电机可以根据应用要求采用边排列或中心排列PWM信号。大多数应用仅要求速度变化操作,将采用6个独立的边排列PWM信号。这就提供了最高的分辨率。如果应用要求服务器定位、能耗制动或动力倒转,推荐使用补充的中心排列PWM信号。
为了感应转子位置,BLDC电机采用霍尔效应传感器来提供绝对定位感应。这就导致了更多线的使用和更高的成本。无传感器BLDC控制省去了对于霍尔传感器的需要,而是采用电机的反电动势(电动势)来预测转子位置。无传感器控制对于像风扇和泵这样的低成本变速应用至关重要。在采有BLDC电机时,冰箱和空调压缩机也需要无传感器控制。
空载时间的插入和补充
大多数BLDC电机不需要互补的PWM、空载时间插入或空载时间补偿。可能会要求这些特性的BLDC应用仅为高性能BLDC伺服电动机、正弦波激励式BLDC电机、无刷AC、或PC同步电机。
控制算法
许多不同的控制算法都被用以提供对于BLDC电机的控制。典型地,将功率晶体管用作线性稳压器来控制电机电压。当驱动高功率电机时,这种方法并不实用。高功率电机必须采用PWM控制,并要求一个微控制器来提供起动和控制功能。
控制算法必须提供下列三项功能:
用于控制电机速度的PWM电压
用于对电机进整流换向的机制
利用反电动势或霍尔传感器来预测转子位置的方法
脉冲宽度调制仅用于将可变电压应用到电机绕组。有效电压与PWM占空度成正比。当得到适当的整流换向时,BLDC的扭矩速度特性与一下直流电机相同。可以用可变电压来控制电机的速度和可变转矩。
功率晶体管的换向实现了定子中的适当绕组,可根据转子位置生成最佳的转矩。在一个BLDC电机中,MCU必须知道转子的位置并能够在恰当的时间进行整流换向。
BLDC电机的梯形整流换向
对于直流无刷电机的最简单的方法之一是采用所谓的梯形整流换向。
图1:用于BLDC电机的梯形控制器的简化框架
在这个原理图中,每一次要通过一对电机终端来控制电流,而第三个电机终端总是与电源电子性断开。
嵌入大电机中的三种霍尔器件用于提供数字信号,它们在60度的扇形区内测量转子位置,并在电机控制器上提供这些信息。由于每次两个绕组上的电流量相等,而第三个绕组上的电流为零,这种方法仅能产生具有六个方向共中之一的电流空间矢量。随着电机的转向,电机终端的电流在每转60度时,电开关一次(整流换向),因此电流空间矢量总是在90度相移的最接近30度的位置。
图2:梯形控制:驱动波形和整流处的转矩
因此每个绕组的电流波型为梯形,从零开始到正电流再到零然后再到负电流。
这就产生了电流空间矢量,当它随着转子的旋转在6个不同的方向上进行步升时,它将接近平衡旋转。
在像空调和冰霜这样的电机应用中,采用霍尔传感器并不是一个不变的选择。在非联绕组中感应的反电动势传感器可以用来取得相同的结果。
这种梯形驱动系统因其控制电路的简易性而非常普通,但是它们在整流过程中却要遭遇转矩纹波问题。
BDLC电机的正弦整流换向
梯形整流换向还不足以为提供平衡、精准的无刷直流电机控制。这主要是因为在一个三相无刷电机(带有一个正统波反电动势)中所产生的转矩由下列等式来定义:
转轴转矩= Kt [IRSin(o) + ISSin(o+120) +ITSin(o+240)]
其中:
o为转轴的电角度
Kt为电机的转矩常数
IR, IS和IT为相位电流
如果相位电流是正弦的:IR = I0Sino; IS = I0Sin (+120o); IT = I0Sin (+240o)
将得到:
转轴转矩= 1.5I0*Kt(一个独立于转轴角度的常数)
正弦整流换向无刷电机控制器努力驱动三个电机绕组,其三路电流随着电机转动而平稳的进行正弦变化。选择这些电流的相关相位,这样它们将会产生平稳的转子电流空间矢量,方向是与转子正交的方向,并具有不变量。这就消除了与北形转向相关的转矩纹波和转向脉冲。
为了随着电机的旋转,生成电机电流的平稳的正弦波调制,就要求对于转子位置有一个精确有测量。霍尔器件仅提供了对于转子位置的粗略计算,还不足以达到目的要求。基于这个原因,就要求从编码器或相似器件发出角反馈。
图3:BLDC电机正弦波控制器的简化框图
由于绕组电流必须结合产生一个平稳的常量转子电流空间矢量,而且定子绕组的每个定位相距120度角,因此每个线组的电流必须是正弦的而且相移为120度。采用编码器中的位置信息来对两个正弦波进行合成,两个间的相移为120度。然后,将这些信号乘以转矩命令,因此正弦波的振幅与所需要的转矩成正比。结果,两个正弦波电流命令得到恰当的定相,从而在正交方向产生转动定子电流空间矢量。
正弦电流命令信号输出一对在两个适当的电机绕组中调制电流的P-I控制器。第三个转子绕组中的电流是受控绕组电流的负和,因此不能被分别控制。每个P-I控制器的输出被送到一个PWM调制器,然后送到输出桥和两个电机终端。应用到第三个电机终端的电压源于应用到前两个线组的信号的负数和,适当用于分别间隔120度的三个正弦电压。
结果,实际输出电流波型精确的跟踪正弦电流命令信号,所得电流空间矢量平稳转动,在量上得以稳定并以所需的方向定位。
一般通过梯形整流转向,不能达到稳定控制的正弦整流转向结果。然而,由于其在低电机速度下效率很高,在高电机速度下将会分开。这是由于速度提高,电流回流控制器必须跟踪一个增加频率的正弦信号。同时,它们必须克服随着速度提高在振幅和频率下增加的电机的反电动势。
由于P-I控制器具有有限增益和频率响应,对于电流控制回路的时间变量干扰将引起相位滞后和电机电流中的增益误差,速度越高,误差越大。这将干扰电流空间矢量相对于转子的方向,从而引起与正交方向产生位移。
当产生这种情况时,通过一定量的电流可以产生较小的转矩,因此需要更多的电流来保持转矩。效率降低。
随着速度的增加,这种降低将会延续。在某种程度上,电流的相位位移超过90度。当产生这种情况时,转矩减至为零。通过正弦的结合,上面这点的速度导致了负转矩,因此也就无法实现。
2、AC电机算法
标量控制
标量控制(或V/Hz控制)是一个控制指令电机速度的简单方法
指令电机的稳态模型主要用于获得技术,因此瞬态性能是不可能实现的。系统不具有电流回路。为了控制电机,三相电源只有在振幅和频率上变化。
矢量控制或磁场定向控制
在电动机中的转矩随着定子和转子磁场的功能而变化,并且当两个磁场互相正交时达到峰值。在基于标量的控制中,两个磁场间的角度显著变化。
矢量控制设法在AC电机中再次创造正交关系。为了控制转矩,各自从产生磁通量中生成电流,以实现DC机器的响应性。
一个AC指令电机的矢量控制与一个单独的励磁DC电机控制相似。在一个DC电机中,由励磁电流IF所产生的磁场能量Φ F与由电枢电流IA所产生的电枢磁通ΦA正交。这些磁场都经过去耦并且相互间很稳定。因此,当电枢电流受控以控制转矩时,磁场能量仍保持不受影响,并实现了更快的瞬态响应。
三相AC电机的磁场定向控制(FOC)包括模仿DC电机的操作。所有受控变量都通过数学变换,被转换到DC而非AC。其目标的独立的控制转矩和磁通。
磁场定向控制(FOC)有两种方法:
直接FOC: 转子磁场的方向(Rotor flux angle) 是通过磁通观测器直接计算得到的
间接FOC: 转子磁场的方向(Rotor flux angle) 是通过对转子速度和滑差(slip)的估算或测量而间接获得的。
矢量控制要求了解转子磁通的位置,并可以运用终端电流和电压(采用AC感应电机的动态模型)的知识,通过高级算法来计算。然而从实现的角度看,对于计算资源的需求是至关重要的。
可以采用不同的方式来实现矢量控制算法。前馈技术、模型估算和自适应控制技术都可用于增强响应和稳定性。
AC电机的矢量控制:深入了解
矢量控制算法的核心是两个重要的转换: Clark转换,Park转换和它们的逆运算。采用Clark和Park转换,带来可以控制到转子区域的转子电流。这种做充许一个转子控制系统决定应供应到转子的电压,以使动态变化负载下的转矩最大化。
Clark转换:Clark数学转换将一个三相系统修改成两个坐标系统:
其中Ia和Ib正交基准面的组成部分,Io是不重要的homoplanar部分
图4:三相转子电流与转动参考系的关系
Park转换:Park数学转换将双向静态系统转换成转动系统矢量
两相α, β帧表示通过Clarke转换进行计算,然后输入到矢量转动模块,它在这里转动角θ,以符合附着于转子能量的d, q帧。根据上述公式,实现了角度θ的转换。
AC电机的磁场定向矢量控制的基本结构
Clarke变换采用三相电流IA, IB 以及 IC,来计算两相正交定子轴的电流Isd和 Isq。这两个在固定座标定子相中的电流被变换成Isd 和Isq,成为Park变换d, q中的元素。其通过电机通量模型来计算的电流Isd, Isq 以及瞬时流量角θ被用来计算交流感应电机的电动扭矩。
图2:矢量控制交流电机的基本原理
这些导出值与参考值相互比较,并由PI控制器更新。
基于矢量的电机控制的一个固有优势是,可以采用同一原理,选择适合的数学模型去分别控制各种类型的AC, PM-AC 或者 BLDC电机。
BLDC电机的矢量控制
BLDC电机是磁场定向矢量控制的主要选择。采用了FOC的无刷电机可以获得更高的效率,最高效率可以达到95%,并且对电机在高速时也十分有效率。
3、步进电机控制算法
如下是步进电机控制示意图:
步进电机控制通常采用双向驱动电流,其电机步进由按顺序切换绕组来实现。
通常这种步进电机有3个驱动顺序:
① 单相全步进驱动:
在这种模式中,其绕组按如下顺序加电,AB/CD/BA/DC (BA表示绕组AB的加电是反方向进行的)。这一顺序被称为单相全步进模式,或者波驱动模式。在任何一个时间,只有一相加电。
② 双相全步进驱动:
在这种模式中,双相一起加电,因此,转子总是在两个极之间。此模式被称为双相全步进,这一模式是两极电机的常态驱动顺序,可输出的扭矩最大。
③ 半步进模式:
这种模式将单相步进和双相步进结合在一起加电:单相加电,然后双相加电,然后单相加电…,因此,电机以半步进增量运转。这一模式被称为半步进模式,其电机每个励磁的有效步距角减少了一半,其输出的扭矩也较低。
以上3种模式均可用于反方向转动(逆时针方向),如果顺序相反则不行。
通常,步进电机具有多极,以便减小步距角,但是,绕组的数量和驱动顺序是不变的。
4、通用DC控制算法
通用电机的速度控制,特别是采用2种电路的电机:
①相角控制
②PWM斩波控制
相角控制
相角控制是通用电机速度控制的最简单的方法。通过TRIAC的点弧角的变动来控制速度。相角控制是非常经济的解决方案,但是,效率不太高,易于电磁干扰(EMI)。
通用电机的相角控制
以上示图表明了相角控制的机理,是TRIAC速度控制的典型应用。TRIAC门脉冲的周相移动产生了有效率的电压,从而产生了不同的电机速度,并且采用了过零交叉检测电路,建立了时序参考,以延迟门脉冲。
PWM斩波控制
PWM控制是通用电机速度控制的,更先进的解决方案。在这一解决方案中,功率MOFSET,或者IGBT接通高频整流AC线电压,进而为电机产生随时间变化的电压。
通用电机的PWM斩波控制
其开关频率范围一般为10-20 KHz,以消除噪声。这一通用电机的控制方法可以获得更佳的电流控制和更佳的EMI性能,因此,效率更高。
二、电机电气控制技术的60个知识点
1、低压电器
是指在交流额定电压1200V,直流额定电压1500V及以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器。
2、主令电器
自动控制系统中用于发送控制指令的电器。
3、熔断器
是一种简单的短路或严重过载保护电器,其主体是低熔点金属丝或金属薄片制成的熔体。
4、时间继电器
一种触头延时接通或断开的控制电器。
5、电气原理图
电气原理图是用来表示电路各电气元器件中导电部件的连接关系和工作原理的电路图。
6、联锁
“联锁”电路实质上是两个禁止电路的组合。K1动作就禁止了K2的得电,K2动作就禁止了K1的得电。
7、自锁
电路自锁电路是利用输出信号本身联锁来保持输出的动作。
8、零压保护
为了防止电网失电后恢复供电时电动机自行起动的保护叫做零压保护。
9、欠压保护
在电源电压降到允许值以下时,为了防止控制电路和电动机工作不正常,需要采取措施切断电源,这就是欠压保护。
10、星形接法
三个绕组,每一端接三相电压的一相,另一端接在一起。
11、三角形接法
三个绕组首尾相连,在三个联接端分别接三相电压。
12、减压起动
在电动机容量较大时,将电源电压降低接入电动机的定子绕组,起动电动机的方法。
13、主电路
主电路是从电源到电动机或线路末端的电路,是强电流通过的电路。
14、辅助电路
辅助电路是小电流通过电路。
15、速度继电器
以转速为输入量的非电信号检测电器,它能在被测转速升或降至某一预定设定的值时输出开关信号。
16、继电器
继电器是一种控制元件,利用各种物理量的变化,将电量或非电量信号转化为电磁力(有触头式)或使输出状态发生阶跃变化(无触头式)。
17、热继电器
是利用电流的热效应原理来工作的保护电器。
18、交流继电器
吸引线圈电流为交流的继电器。
19、全压起动
在电动机容量较小时,将电动机的定子绕组直接接入电源,在额定电压下起动。
20、电压
电路两端的电位差。
21、触头
触头亦称触点,是电磁式电器的执行元件,起接通和分断电路的作用。
22、电磁结构
电磁机构是电磁式电器的感测元件,它将电磁能转换为机械能,从而带动触头动作。
23、电弧
电弧实际上是触头间气体在强电场作用下产生的放电现象。
24、接触器
接触器是一种适用于在低压配电系统中远距离控制、频繁操作交、直流主电路及大容量控制电路的自动控制开关电器。
25、温度继电器
利用过热元件间接地反映出绕组温度而动作的保护电器称为温度继电器。
26、点动电路
按下点动按钮,线圈通电吸合,主触头闭合,电动机接人三相交流电源,起动旋转;松开按钮,线圈断电释放,主触头断开,电动机断电停转。
27、电气控制系统
电气控制系统是由电气控制元器件按一定要求连接而成。
28、变极调速
异步电动机调速中,改变定子极对数的调速方法。
29、电器元件位置图
电器元件布置图是用来表明电气原理中各元器件的实际安装位置的图。
30、电器元件接线图
电气安装接线图是电气原理图的具体实现形式,它是用规定的图形符号按电器元件的实际位置和实际接线来绘制的。
31、变频调速
异步电动机调速中,改变电源频率的调速方法。
32、三相异步电机能耗制动的原理
能耗制动是在电动机停止切除定子绕组三相电源的同时,定子绕组接通直流电源,产生静止磁场,利用转子感应电流与静止磁场的相互作用,产生一个制动转矩进行制动。
33、三相异步电机反接制动的工作原理
反接制动是在电动机停止时,改变定子绕组三相电源的相序,使定子绕组旋转磁场反向,转子受到与旋转方向相反的制动转矩作用而迅速停车。
34、短路保护和过载保护有什么区别?
短路时电路会产生很大的短路电流和电动力而使电气设备损坏。需要迅速切断电源。常用的短路保护元件有熔断器和自动开关。
电机允许短时过载,但长期过载运行会导致其绕组温升超过允许值,也要断电保护电机。常用的过载保护元件是热继电器。
35、电机起动时电流很大,为什么热继电器不会动作?
由于热继电器的热元件有热惯性,不会变形很快,电机起动时电流很大,而起动时间很短,大电流还不足以让热元件变形引起触点动作。
36、在什么条件下可用中间继电器代替交流接触器?
触点数量相同、线圈额定电压相同、小电流控制时可以替换。
37、常用继电器按动作原理分那几种?
电磁式、磁电式、感应式、电动式、光电式、压电式,时间与温度(热)继电器等。
38、在电动机的主回路中,既然装有熔断器,为什么还要装热继电器?他们有什么区别?
熔断器只能用作短路保护,不能用作过载保护;而热继电器只能用作过载保护,不能用作短路保护。所以主回路中装设两者是必需的。
39、热继电器的作用
热继电器是利用电流的热效应原理来工作的电器,主要用于电动机的过载保护、断相保护及其他电气设备发热状态的控制。
40、额定工作制有那几种?
额定工作制:8小时工作制、长期工作制、短时工作制、断续周期工作制。
41、三相交流电动机反接制动和能耗制动分别适用于什么情况?
反接制动适用于不经常起制动的10KW以下的小容量电动机。能耗制动适用于要求制动平稳、准确和起动频繁的容量较大的电动机。
42、常用的主令开关有哪些?
控制按钮、行程开关、接近开关、万能转换开关、主令控制器及其他主令电器(如脚踏开关、倒顺开关、紧急开关、钮子开关、指示灯)等。
43、电气控制分析的依据是什么?
依据设备说明书、电气控制原理图、电气设备的总接线图、电器元件布置图与接线图。
44、继电器按输入信号的性质和工作原理分别分为哪些种类?
按输入信号的性质分:电压、电流、时间、温度、速度、压力等。
按工作原理分:电磁式、感应式、电动式、热、电子式等。
45、中间继电器和接触器有何区别?在什么条件下可用中间继电器代替接触器?
接触器的主触点容量大,主要用于主回路;中间继电器触点数量多,主要用于控制回路。在电路电流较小时(小于5A),可用中间继电器代替接触器。
46、绘制电气原理图的基本规则有哪些?
(1)电气原理图一般分主电路和辅助电路两部分画出。
(2)各电器元件应采用国家标准统一的图形符号和文字符号。
(3)各电器元件的导电部件的位置应根据便于阅读和分析的原则来安排,同一电器元件的不同部分可以不画在一起。
(4)所有电器元件的触点都按没有通电或没有外力作用时的开闭状态画出。
(5)有直接电连接的交叉导线的连接点要用黑圆点表示。
(6)各电器元件一般应按动作的顺序从上到下,从左到右依次排列,可水平或竖直布置。
47、三相交流电动机反接制动和能耗制动各有何特点?
电源反接制动时,转子与定子旋转磁场的相对转速接近两倍的电动机同步转速,所以此时转子绕组中流过的反接制动电流相当于电动机全压起动时起动电流的两倍。因此反接制动转矩大,制动迅速。
在能耗制动中,按对接入直流电的控制方式不同,有时间原则控制和速度原则控制两种。两种方式都需加入直流电源和变压器,制动缓慢。
48、电动机“正—反—停”控制线路中,复合按钮已经起到了互锁作用,为什么还要用接触器的常闭触点进行联锁?
因为当接触器主触点被强烈的电弧“烧焊”在一起或者接触器机构失灵使衔铁卡死在吸合状态时,如果另一只接触器动作,就会造成电源短路。接触器常闭触点互相联锁时,能够避免这种情况下短路事故的发生。
49、什么是自锁控制?为什么说接触器自锁控制线路具有欠压和失压保护?
自锁电路是利用输出信号本身联锁来保持输出的动作。
当电源电压过低时,接触器线圈断电,自锁触点返回使线圈回路断开,电压再次升高时,线圈不能通电,即形成了欠压和失压保护。
50、电气原理图设计方法有哪几种?简单的机床控系统常用哪一种?写出设计的步骤。
有经验设计和逻辑设计两种。常用的是经验设计。设计步骤是:主电路→控制电路→辅助电路→联锁与保护→总体检查→反复修改与完善。
51、速度继电器的触头动作时的速度范围是多少?
一般速度继电器触头的动作转速为140r/min左右,触头的复位转速为100r/min。
52、按动作原理时间继电器分那几种?
时间继电器有电磁式、空气阻尼式、电动机式与电子式等。
53、低压电器按用途分那几类?
1)控制电器 2)配电电器 3)执行电器 4)可通信低压电器 5)终端电器
54、时间继电器的选用原则
选用时可从延时长短、延时精度、控制电路电压等级和电流种类、延时方式和触头形式与数量几方面考虑来选择。
55、电动机单向反接制动控制线路原理
按下SB2,KM1吸合并自保,电机运行,速度达到140转/分以上时,KS触点闭合。按下SB1,KM1断电,KM2吸合,进行反接制动,速度达到100转/分以下时,KS触点断开,制动结束,电机慢慢停止转动。
56、点动控制电路的工作原理
按下SB,KM线圈得电,KM触点闭合,电机转动;松开SB, KM线圈失电,KM触点断开,电机停转。
57、起动、自保控制电路的工作原理
按下SB2,KM1线圈得电,KM吸合,主触电接通电机电源,电机运行;同时辅助触点闭合,接通控制回路,并保持。松开SB2,由于辅助触点已经闭合了控制回路,靠辅助触点继续接通控制回路,电机继续运行。按下SB1,KM1断电,辅助触点断开,主触点断开电机电源,电机慢慢停止转动。
58、多点控制电路的工作原理
按下SB2、SB4、SB6中的任何一个按钮,KM线圈就得电,KM就吸合并自保,电机运行;按下SB1、SB3、SB5中的任何一个按钮,KM线圈就失电,KM就断开,电机就慢慢停转。
59、速度继电器逆时针工作时触点动作的工作原理
其转子的轴与被控电动机的轴相连接,定子空套在转子外围。当电动机运行时,速度继电器的转子随电动机轴转动,永久磁铁形成旋转磁场,定子中的笼型导条切割磁场而产生感应电动势,形成感应电流、其在磁场作用下产生电磁转矩,使定子随转子旋转方向转动,但由于有返回杠杆挡住,故定子只能随转子转动方向转动一定角度,当定子偏转到一定角度时,在杠杆7的作用下使常闭触头打开,常开触头闭合。
60、正、停、反转电路的工作原理
当正转起动时,按下正转起动按钮SB2,KM1线圈通电吸合并自锁,电动机正向起动并旋转;当反转起动时,按下反转起动按钮SB3,KM2线圈通电吸合并自锁,电动机便反向起动并旋转。在控制电路中将KM1、KM2正反转接触器的常闭辅助触头串接在对方线圈的电路中,形成相互制约的控制,若在按下正转起动按钮SB2,电动机已进入正转运行后,要使电动机转向改变,必须先按下停止按钮SBl,而后再按反向起动按钮。
三、电机的绕组类型和特征
绕组是电动机的关键部件,也是比较容易受损的环节。它受电感,热和机械振动以及环境因素的影响。绕组是决定YE3电动机寿命和运行可靠性的主要因素。绕组成本是电机总成本的主要组成部分。缠绕中使用的材料受市场经济的影响很大。
因此,提高绕组的寿命特别重要。绕组制造技术包括线圈制造,绕组安装和绝缘处理。手动操作,劳动强度大,质量难以稳定。因此,正确掌握YE3电动机绕组制造技术,提高绕组的质量和使用寿命是YE3电动机制造商的一项重要任务。
电枢绕组安装在电枢铁芯(或定子铁芯)的槽中。根据其结构和制造方法,可分为软绕组和硬绕组。
1、软绕组
软绕组由绝缘圆形导体缠绕。通常用于带半封闭槽的小型电动机,工作电压不超过500伏。绕组可以制成单层或双层,其中一个线圈边缘散布在单层的每个槽中,两个线圈边缘散布在双层的每个槽中。从技术分析来看,建议对10千瓦以下的小型交流电动机使用单层绕组,因为插槽中没有层间绝缘,插线方便。槽空间利用率良好,但绕组的端部彼此重叠并且不容易成形。对于10kW以上的电动机,磁芯的内径较大,并且更常使用双层绕组,因为它可以选择合适的短节距来减弱谐波磁势,并且绕组端部布置得整齐。
此外,交流电动机中还有单层和双层混合绕组和Y-delta混合绕组。在单层和双层混合绕组中,凹槽的一部分是单层的,凹槽的另一部分是双层的。与具有相同短距离的双层绕组相比,绕组端连接更短,这对于2P电机更有利。
在Y-delta混合绕组中,每个极和相的线圈分为两种类型,即三角形和Y形。两个线圈的匝数和直径是不同的。当插入线圈时,两个线圈交替分布。连接时,三角形系统和Y形系统分开连接,然后混合成连接方法。这种绕组可以消除磁势中的高次谐波分量,提高基波分布系数。然而,两个绕组的插入布线很麻烦并且容易出错,因此过程管理非常重要。
软绕组可根据不同的安装方式分为嵌入式软绕组,绕组软绕组和穿透软绕组。
① 当手动操作嵌入式软绕组时,多圈散射线圈通过槽嵌入芯槽中。主要用于小型交流电动机和小型直流电枢的定子或绕组转子。机械化安装技术已被推广用于小型定子的大规模生产。
② WOUND-IN软绕组的绝缘圆形导线直接缠绕在芯槽中,主要用于直流电枢或极点较少的交流转子。通常,使用手动上发条。对于大规模生产直流电枢或转子绕组,使用特殊的插入机器。
③ 穿透软绕组的核心是闭合凹槽或半闭合凹槽,凹槽宽度小于嵌入直径,导体是绝缘圆形导线或绞合线,其穿过凹槽的两端转动轮流。接线工作非常繁重,仅适用于特殊电机,如中频电机和充水式潜水电机。
2、硬绕组
硬绕组由形成的线圈组成,线圈由绝缘扁平导体或导体制成。根据不同的批量方法,它可以分为嵌入式和插件式。
① 嵌入式绕组的铁芯为开槽或半开槽,绕组元件为多圈或单圈成型线圈。多匝成型线圈用于开口槽时,一般已包好对地绝绝缘,并经绝缘处理。当用于半开槽时,线圈由双绝缘扁线形成,它们分成槽并组装成插槽。
单侧成形线圈可分为两种类型:全环形线圈和半环形线圈。全圆型用于中型直流电枢,半圆型用于大型汽轮发电机和水力发电机。
通常,单侧成形线圈具有大的导体横截面,其由多个绝缘扁平导体组成并且在特殊模具或成形设备上弯曲。对于导体超过300 kW的大型发电机,沟槽中的漏磁场将导致导体电流分布不均匀并增加绕组损耗。为了克服这个缺点,线圈通常通过换位编织由多个绝缘扁平导体制成。
② 插入硬线圈芯为闭合槽或半闭合槽,绕组元件为半线圈杆。当用于异步电动机的绕组转子时,线圈导体由铜条弯曲。开始弯曲一端,另一端在形成之前插入凹槽中。对于大型电机定子,有些采用渐开线半圆换位线圈编织,插入槽后用平行头套焊接。插入式绕组还用于异步电动机的鼠笼式绕组,同步电动机的阻尼绕组或起动绕组,以及大型直流电动机的补偿绕组。
极绕组安装在磁极的磁芯上。根据所用的不同材料和缠绕方法,可分为两种类型:绝缘线缠绕(圆形或扁平线)和带状缠绕。带状绕组可分为扁平绕组(宽侧弯曲)和扁平绕组(窄侧弯曲)。
绕组制造工艺随结构而变化。软绕组制造的关键在于散装绕组。以嵌入式软绕组为例,其主要制造工艺是绕组线圈散射线布线检查绝缘处理。硬绕组制造是线圈制造的关键。根据不同的绝缘结构和加工工艺,线圈的制造方法也不同。以开槽嵌入式硬盘绕组为例,其主要制造工艺为梭式或波形线圈凸出成型匝间绝缘胶凝处理组件,以接地绝缘热压成型检查绕组插入检查。
四、拆开步进电机来仔细讲一讲
据说步进电机不能拆,但是为了满足好奇心,该出手时就出手。
将要拆开的28BYJ-48,这是学单片机控制技术中最常见的一种。
打开上盖后的减速齿轮
减速齿轮特写
转子
定子绕组
绕组特写
只剩下后盖了
绕组上的接线:
这一看,步进电机好像没什么。实际上,里面的学问大着呢。
步进电机
步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。通俗一点讲:当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(即步进角)。您可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时您可以通过控制脉冲频率来 控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。
虽然步进电机已被广泛地应用,但步进电机并不能像普通的直流电机,交流电机在常规下使用。它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。因此用好步进电机却非易事,它涉及到机械、电机、电子及计算机等许多专业知识。
步进电机主要由两部分构成:定子和转子,它们均由磁性材料组成。以三相步进电机为例,其定子和转子上分别有六个、四个磁极。
定子上的六个磁极上有控制绕组,两个相对的磁极组成一相。
注意:这里的相和三相交流电中的“相”概念不一样,步进电机通的是直流脉冲。
按照绕组的通电顺序,三相步进电机的工作方式可分为:三相单三拍、三相单双六拍、三相双三拍等。
步进电机的主要特点
①一般步进电机的精度为步进角的3-5%,且不累积。
②步进电机外表允许的最高温度。 步进电机温度过高首先会使电机的磁性材料退磁,从而导致力矩下降乃至 于失步,因此电机外表允许的最高温度应取决于不同电机磁性材料的退磁点;一般来讲,磁性材料的退磁点都在摄氏130度以上,有的甚至高达摄氏200度以 上,所以步进电机外表温度在摄氏80-90度完全正常。
③步进电机的力矩会随转速的升高而下降。步进电机转动时,电机各相绕组的电感将形成一个反向电动势;频率越高,反向电动势越大。在它的作用下,电机随频率(或速度)的增大而相电流减小,从而导致力矩下降。
④步进电机低速时可以正常运转,但若高于一定速度就无法启动,并伴有啸叫声。 步进电机有一个技术参数:空载启动频率,即步进电机在空载情况下能够 正常启动的脉冲频率,如果脉冲频率高于该值,电机不能正常启动,可能发生丢步或堵转。在有负载的情况下,启动频率应更低。如果要使电机达到高速转动,脉冲 频率应该有加速过程,即启动频率较低,然后按一定加速度升到所希望的高频(电机转速从低速升到高速)。
⑤步进电机必须加驱动才可以运转, 驱动信号必须为脉冲信号,没有脉冲的时候, 步进电机静止, 如果加入适当的脉冲信号,就会以一定的角度(称为步角)转动。转动的速度和脉冲的频率成正比。
⑥三相步进电机的步进角度为7.5 度,一圈360度,需要48个脉冲完成。
⑦ 步进电机具有瞬间启动和急速停止的优越特性。
⑧改变脉冲的顺序,可以方便的改变转动的方向。因此,目前打印机,绘图仪,机器人,等等设备都以步进电机为动力核心。
步进电机驱动器的特点
⑴ 构成步进电机驱动器系统的专用集成电路:
A、脉冲分配器集成电路:如三洋公司的PMM8713、PMM8723、PMM8714等。
B、包含脉冲分配器和电流斩波的控制器集成电路:如SGS公司的L297、L6506等。
C、只含功率驱动(或包含电流控制、保护电路)的驱动器集成电路:如日本新电元工业公司的MTD1110(四相斩波驱动)和MTD2001(两相、H桥、斩波驱动)。
D、将脉冲分配器、功率驱动、电流控制和保护电路都包括在内的驱动控制器集成电路,如东芝公司的TB6560AHQ、MOTOROLA公司的SAA1042(四相)和ALLEGRO公司的UCN5804(四相)等。
⑵ “细分驱动”概述:将“电机固有步距角”细分成若干小步的驱动方法,称为细分驱动,细分是通过驱动器精确控制步进电机的相电流实现的,与电机本 身无关。其原理是,让定子通电相电流并不一次升到位,而断电相电流并不一次降为0(绕组电流波形不再是近似方波,而是N级近似阶梯波),则定子绕组电流所 产生的磁场合力,会使转子有N个新的平衡位置(形成N个步距角)。
步进电机分类
步进电机分三种:永磁式(PM)、反应式(VR)和混合式(HB)。永磁式步进一般为两相,转矩和体积较小,步进角一般为7.5度或15度;反应式步进一般为三相,可实现大转矩输出,步进角一般为1.5度,但噪声和振动都很大,在欧美等发达国家80年代已被淘汰;混合式步进是指混合了永磁式和反应式的优点,分为两相和五相,两相步进角一般为1.8度而五相步进角一般为0.72度,这种步进电机的应用最为广泛。
步进电机的优缺点
优点 :
⑴电机旋转的角度正比于脉冲数;
⑵电机停转的时候具有最大的转矩(当绕组激磁时);
⑶由于每步的精度在百分之三到百分之五,而且不会将一步的误差积累到下一步因而有较好的位置精度和运动的重复性;
⑷优秀的起停和反转响应;
⑸由于没有电刷,可靠性较高,因此电机的寿命仅仅取决于轴承的寿命;
⑹电机的响应仅由数字输入脉冲确定,因而可以采用开环控制,这使得电机的结构可以比较简单而且控制成本;
⑺仅仅将负载直接连接到电机的转轴上也可以极低速的同步旋转。
⑻由于速度正比于脉冲频率,因而有比较宽的转速范围。
缺点:
⑴如果控制不当容易产生共振;
⑵难以运转到较高的转速。
⑶难以获得较大的转矩
⑷在体积重量方面没有优势,能源利用率低。
⑸超过负载时会破坏同步,高速工作时会发出振动和噪声。
五、步进电机和伺服电机的区别你知道吗?
在许多领域都需要各种电机,包括知名的步进电机和伺服电机。但是,对于许多用户而言,他们不了解这两种电机的主要区别,因此他们始终不知道如何选择。那么,步进电机和伺服电机之间的主要区别是什么?
基本结构如下图所示 ↓
步进电机结构图
伺服电机结构图
下文简单叙述它们的差异:
1、工作原理
这两种电机在原理上有很大的不同,步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件,查看步进电机的工作原理。
而伺服主要靠脉冲来定位,伺服电机本身具备发出脉冲的功能,所以伺服电机每旋转一个角度,都会发出对应数量的脉冲,这样,和伺服电机接受的脉冲形成了呼应,或者叫闭环,这样系统就会清楚发了多少脉冲和收了多少脉冲回来,从而能够精确的控制电机的转动,实现精确的定位。
2、控制精度
步进电机的精度一般是通过步距角的精准控制来实现的,步距角有多种不同的细分档位,可以实现精准控制。
而伺服电机的控制精度是由电机轴后端的旋转编码器保证的,一般伺服电机的控制精度要高于步进电机。
3、转速与过载能力
步进电机在低速运转的时候容易出现低频振动,所以当步进电机在低速工作时候,通常还需采用阻尼技术来克服低频振动现象,比如在电机上加阻尼器或驱动器上采用细分技术等,而伺服电机则没有这种现象的发生,其闭环控制的特性决定了其在高速运转时保持优秀的性能。两者的矩频特性不同,一般伺服电机的额定转速要大于步进电机。
步进电机的输出力矩会随着转速的升高而下降,而伺服电机则是恒力矩输出的,所以步进电机一般没有过载能力,而交流伺服电机的过载能力却较强。
4、运行性能
步进电机一般是开环控制,在启动频率过高或者负载过大的情况下会出现失步或堵转现象,所以使用时需要处理好速度问题或者增加编码器闭环控制,查看什么是闭环步进电机。而伺服电机采用的是闭环控制,更容易控制,不存在失步现象。
5、成本
步进电机在性价比上是有优势的,要实现相同功能的情况下伺服电机的价格要大于同功率的步进电机,伺服电机的高响应、高速性及高精度的优点决定了产品的价格高昂,这是无可避免的。
综上所述,步进电机和伺服电机无论是从工作原理、控制精度、过载能力、运行性能及成本方面来说都存在有较大的差异之处。但是两者各有优势,用户如果想要从中做出选择就需要结合自身的实际需求和应用场景。
六、一问读懂卖的那么贵的DD马达!特性、原理、结构、选型等
1、DD马达的概念
DD马达(“DD”是Driect Drive的简称)是指不需要滚珠丝杆、齿轮、皮带等减速装置的直接驱动马达,也被称为电子式回转工作台。
下图展示了DD马达和AC伺服的对比
2、DD马达的优势
伺服电机通常在低速时由于扭距的不够和运转时的摆动,会造成运转不稳定的现象。齿轮減速会使効率下降、在齿轮啮合时会发生松动和噪音,增加机械的重量。实际使用时的分度盘,动作时的转动的角度一般都是在一周以内,而且需要较大的瞬间启动转矩。而DD马达,不带有减速器却拥有大扭距和在低速时保持精确平稳的的运转。
3、DD马达的特性
①DD马达的结构为外转子形式,与内转子结构的AC伺服不同。马达内部的磁极数也比较多,产生更大的启动和转动扭矩。
②马达采用的向心轴承可承受很大的轴向力。
③编码器为高解析度圆光栅。jDS DD马达采用的圆光栅分辨率为2,097,152ppr,并且带有原点和限位输出。
④由于高精度的测量反馈和高水准的制作工艺,DD马达的定位精度可达秒级。(如DME5A系列的绝对精度为±25arc-sec,重复定位精度为±1arc-sec)
4、DD马达的类别
5、DD马达与其它传动方式的对比
①DD马达在应用上和AC伺服的主要区别在于其结构。AC伺服的输出扭矩是输出轴输出动力,而DD马达的输出轴就是马达本体。负载可直接安装在马达本体上而不需要其它过渡装置。如皮带、减速机、齿轮、丝杆等,有利于节省机构空间和降低设计难度。
②由于DD马达配置了高解析度的圆光栅,因此能使其精度比普通AC伺服高一个等级。其定位精度的绝对转动角度误差可精确到±1arc-sec至±30arc-sec。适用于需要精确定位的设备机构。
③恒转矩特点:在马达额定负荷范围内工作,负荷发生变化时不会改变其运行特性。适用于负载经常变化的工作场合。
④由于采用直接连接的方式,减少了因机械结构产生的定位误差,使工艺精度得以保证。
⑤另外,对于部分凸轮轴控制方式,一方面减少了由于机械结构摩擦而导致尺寸方面的误差,另一方面也降低了安装使用时的噪音。
⑥高刚性,结构紧凑,使用效率高。DD马达的刚性很强,与负载结合后特性很硬。马达中空独特设计不但减少了自身惯量,也给客户提供了更便捷的安装形式。组合后的机械结构会更加紧凑,使用效率比较其他方式更高。
⑦DD马达驱动器是数字化电子产品,实际应用中容易实现与PLC等控制器接口对接。而且实现分度动作时只需要对驱动器编写相应的分度程序,外部只需要IO控制马达的启动动作。
6、DD马达应用及优劣势
DD电机技术的出现打破了滚筒比波轮耗电的常规,DD直驱技术改变了以往用皮带作为介质的运转方式,而用电机直接驱动。使电机效能达到传统电机的16倍,节能在35%左右,使滚筒洗衣机在能耗方面也丝毫不比波轮洗衣机逊色。同时DD直驱技术还解决了滚筒洗衣机震动大、噪音大的难题。更令人惊讶的是,使用DD电机的烘干型滚筒洗衣机,最薄的仅为44毫米,能够轻松嵌入各种整体橱柜之中,DD直驱电机去掉了皮带、皮带轮等部件,超薄的身形使洗衣机的滚筒内筒直径和筒深得以在洗衣机体积不变的情况下,轻松实现大容量。作为实现超薄的头号功臣,DD直驱电机的超静音工作更值得称道。
DD直驱电机应用于5.2、7、9、10、12公斤等不同容量的智能烘干滚筒,使产品具有动力强劲、寿命长、静音、节能等优势,洗衣机由于其噪音过大,有着打扰家人以及邻居的休息的担忧,往往不能像冰箱、空调等家电一样随需所用,而采用DD直驱电机的这款超薄滚筒洗衣机使电机直接驱动内桶,大幅提高了电机工作的稳定性,从而实现了超低震动和超静音的工作状态 。
优点:低能耗、高效率、噪音小、故障率低,单次洗衣量大。
缺点:不便维修,电机长时间工作后温度超过70°C,转速变化大到-2%~10%左右,马达与马达个体间的速度变动大
7、DD马达原理与结构
DD是direct driver的简称,DD后面加上电机就称为DD直驱电机。由于其输出力矩大,因此有些公司将该产品直接称为力矩电机。与传统的电机不同,该产品的大力矩使其可以直接与运动装置连接,从而省去了诸如减速器,齿轮箱,皮带轮等连接机构,因此才会称其为直驱电机。
DD马达提供了一种高性能、零维护伺服解决方案。与传统的伺服电机不同,由于电机配置了高解析度的编码器,因此使该产品可以达到比普通伺服高一个等级的定位精度,可以用作灵活的分度器。又由于采用直接连接方式,减少了由于机械结构产生的定位误差,使得工艺精度得以保证。另对于部分凸轮轴控制方式,一方面减少了由于机械结构摩擦而产生尺寸方面的误差,另一方面也相对安装简便,同时电机运转时的噪音也降低了很多。
DD马达的工作原理与普通直流电机相同,不同之处在于其结构。为了在一定体积和电压下产生大的转矩额低的转速,直流力矩电动机一般做成扁平式结构,极对数较多,主要是为了减小转矩和转速的波动,通常采用永磁体产生磁场。
DD马达内部结构如下:
内部高精度圆光栅,每圈高达16384线正弦波模拟量输出,128倍细分后每圈高达21位分辨率,轻易达到0.1角秒分辨率:
DD马达简化了设备空间,并且中空孔走线使配线更容易。由于内部采用交叉滚子,可以保证极低的轴向跳动和径向跳动,同时具有较大的承载能力。
DD马达装配转台与传统伺服电机转台结构对比:
DD马达与伺服电机+减速机拥有以下差别:
⑴高加速度。
⑵高扭矩(最大可达500Nm)。
⑶高精度,没有轴松动,可以实现高精度的位置控制(最高重复精度1秒)。
⑷高机械精度,电机轴向与径向跳动可达10um以内。
⑸高承载,电机轴向与径向可分别承载高达4000kg的压力。
⑹高刚性,对径向和动量荷重来说十分拥有高刚性。
⑺电机中空孔,方便通过线缆与气管。
⑻免维护,长寿命。
使用DD马达的转台结构:
使用DD马达的机床第四轴:
8、DD马达快速选型浅析
直接驱动电机(DDR)是一种直接驱动负载且无需任何机械传输机制(例如变速箱或皮带)的电机。这类电机也被称为力矩电机。它们通过使用高能永磁,产生高力矩。与传统的电机不同,该产品的大力矩使其可以直接与运动装置连接,从而省去了诸如减速器,齿轮箱,皮带等等连接机构,因此才会称其为直驱动电机。
DD马达(力矩电机)的特点是具有软的机械特性可以堵转当负载转矩增大时能自动降低转速同时加大输出转矩当负载转矩为一定值时改变电机端电压便可调速但转速的调整率不好,因而在电机轴上加一测速装置配上控制器利用测速装置输出的电压和控制器给定的电压相比来自动调节电机的端电压使电机稳定,具有低转速、大扭矩、过载能力强、响应快、特性线性度好、力矩波动小等特点。
DD马达适用于各种产业装置机械,特别是半导体制造 检查装置、液晶制造装置,如应用于高性能胶片、充电电池、LED检测系统、手机面板贴膜机、半导体IC测试机、医疗行业血糖值试验机等。
下面我们介绍DDR 电机选型的几个要素:
⑴ 峰值扭矩和持续扭矩
DDR 电机扭矩必须要符合应用需要,或者说电机的峰值扭矩和持续扭矩要高于应用需要的峰值扭矩和 RMS(均方根)扭矩,否则,电机将不能达到所需要的最大加速度,或者有时电机会过热。
直线电机,遵照牛顿第二定律:F = ma,F 是负载运动需要的力,单位为 N;m 是运动物体的质量,单位为Kg;a 是加速度,单位为 m/s2 。同理,对旋转电机,T = Jα,T 是负载选择需要的扭矩,单位是 Nm;J 是负载的转动惯量,单位 Kgm2 ;α是角加速度,单位为rad/ s2(360°=2πrad)。对于实际应用,可以计算需要的峰值扭矩和 RMS 扭矩:峰值扭矩取决于加速度/减速度,T = Jα
电机的选择要基于计算出的峰值扭矩和 RMS 扭矩。另外需要增加 20-30%的安全系数,特别是假设摩擦力和反向作用力为零时。高相的 DDR 电机以高扭矩密度来设计, 相比较传统旋转电机设计理念, 可以提供更高的峰值扭矩和持续扭矩。
⑵ 电机惯量 – 越小越好
根据转矩方程式,T = Jα,如果转动惯量越小,就可以获得更高的加速度。转动惯量包括两部分:电机本身的转动惯量和负载的转动惯量。
在很多的案例中,电机本身的转动惯量在总的惯量中占有很大比例。这意味着电机扭矩有大部分用于自身转动,只有小部分扭矩用于负载转动。这种情况会给设计工程师造成设计障碍。为获取更高的性能,更大加速度和更短的运行周期,就需要更大的扭矩,为了取得更大的扭矩,工程师就要选择更大型号的电机。然而,电机越大,电机本身的转动惯量就会越大,会导致需要更高的扭矩。有可能更大型号的电机也不能达到更高性能的目标。
因此,DDR 电机本身转动惯量小是一个优点。应该注意,DD 电机使用外部转子设计,就会产生更大的转动惯性。高相的DD马达采用最佳的转动惯量设计,扭矩密度及电机惯量的比率极佳。
⑶ 电机的转动惯量是否一定要匹配负载惯量?
当使用传统的伺服电机和机械传动系统时,有一个惯例,电机惯量和负载惯量的比率要匹配,比率要控制在1:5 以内,或者已提高到 1:10 以内。对于高相DDR 电机,不需要电机惯量和负载惯量匹配,或者说 高相DDR 电机使用不受电机惯量和负载惯量比例的影响,可以是任意比值。
在传统的伺服电机应用中,皮带、滑轮、齿条和齿轮等等机械传动都存在背隙。因此,在小型快速运动中反转运行时,可能会出现负载与电机瞬间解耦(脱离)的问题,这会造成控制方面不够稳定。惯量匹配就是要解决这个问题,在控制部分能稳定的范围内运行。在使用高相 DDR 电机时,电机与负载直接连接,中间没有任何传动机构,不存在背隙的问题。因此,DDR 电机不需要惯量匹配。
⑷ 嵌齿效应 或 稳定扭矩
DDR 电机定子的叠片式铁芯的齿部会造成嵌齿效应。如下图所示,说明了嵌齿扭矩是由定子齿部和磁铁之间的吸引力产生的。
可以用手去旋转电机来感受嵌齿效应,会在特定的位置感觉到阻碍力,使电机转动起来不是特别的平滑。嵌齿扭矩的缺点在于它会促使运动中产生扭矩波动,从而造成速度波动。运动控制器一定程度上可以弥补这种影响,但是在低速的匀速运动中,嵌齿效应的影响是非常不利的。嵌齿效应的另一个缺点是影响运动的整定性能,在目标位置会有抖动现象。高相的DD马达设计时对槽/极进行了优化,并在定子叠片式铁芯的齿部做了特别设计,实现最低的嵌齿扭矩。
⑸ 最大速度
在快速的运动应用中,可以达到很到的峰值速度。根据应用情况,需要考虑合适的绕组类型,确保放大器的总线电压可以充分的克服反电动势电压。
简单的说,总线电压要大于由反电动势产生的电压和峰值电流乘于电机电阻总和:
V > ( Kv * Speed + Ip * R)
其中:
V 是总线电压,单位为 VDc;
Kv 是电机的反电动势常数;
Ip 是峰值电流;
R 是电机的终端电阻。
⑹ 轴向和径向跳动
DDR 电机的轴向和径向跳动由其使用的轴承精度、机械加工件和零部件的安装精度决定。在高精度的应用中需要考虑轴向和径向跳动。
DDR 电机的轴向和径向跳动标示在电机资料手册上。对标准电机,给予正常的轴向和径向跳动值,也提供更高规格的指标可供用户选择。
⑺ 反馈
DDR 电机通常使用光学增量编码器反馈。但是,也有其它反馈类型可以选择,如:旋变编码器、绝对值编码器和感应式编码器。光学编码器相比较旋变编码器可提供更好的精度和更高的分辨率。高相 DDR 电机无论多大型号, 通常使用光学编码器光栅尺的光栅间距是 20 微米。通过插值,可以获得非常高的分辨率,以达到应用所需精度。比如:DME3H-030,光栅间距 20 微米,每转有 12000 线,标准的插值倍率是 40 倍,每转的分辨率为480000单位,或者说以光栅为反馈的分辨率是 0.5 微米。采用 SINCOS(模拟量编码器) ,4096 倍的插值之后,可以得到的分辨率为每转 49152000 单位,或者说以光栅为反馈的分辨率是 5 纳米。
七、实例:电机经常无规律跳闸的原因排查
某钢管厂热轧生产线,穿孔机前台的送料辊道经常无规律跳闸,严重的制约着生产。
排查:利用停机时候,用摇表测量每台辊道电机均无查出问题,包括电机外观,三项阻值,接地,都无异常。可是送电以后一生产电机就跳,经过工作人员深度观察后,发现有个别电机在运行时候,减速机轴弯,导致辊道电机出现晃动和摇摆。
电缆和电机接线盖出现摩擦现象,然后我们再对电缆检查,发现电缆和接线盒的结合处,有轻微的磨损,工作人员临时用包布将磨损位置裹好。
再送电运行,该问题彻底解决,其原因就是电缆外皮破,出现了动态接地现象。