一種模塊式直流電機(jī)調(diào)速器,集電源、控制、驅(qū)動(dòng)電路于一體,采用立體結(jié)構(gòu)布局,控制電路采用微功耗元件,用光電耦合器實(shí)現(xiàn)電流、電壓的隔離變換,電路的比例常數(shù)、積分常數(shù)和微分常數(shù)用PID適配器調(diào)整。該調(diào)速器體積小、重量輕,可單獨(dú)使用也可直接安裝在直流電機(jī)上構(gòu)成一體化直流調(diào)速電機(jī),可具有調(diào)速器所應(yīng)有的一切功能。實(shí)際上pwm控制的是電機(jī)的電流,而電流決定了電機(jī)的扭矩,也就是能夠出多大的力。如果負(fù)載是10kg,需要保持1000轉(zhuǎn)/分鐘的速度,電機(jī)需要的電流是1A。那么當(dāng)負(fù)載變?yōu)?0kg的時(shí)候,還要保持1000轉(zhuǎn)/分鐘的速度,那么需要的電流可能是1.2A。控制器制造**—淄博誠(chéng)鋮創(chuàng)惠電子有限公司。浙江直流脈寬調(diào)制調(diào)速電源哪家好
電流調(diào)節(jié)器改用PI調(diào)節(jié)器:將電流滯環(huán)控制器改為電流PI調(diào)節(jié)器,PI調(diào)節(jié)器輸出為電樞電壓給定信號(hào),不能直接作為GTO的驅(qū)動(dòng)信號(hào),需要經(jīng)過(guò)脈寬調(diào)制輸出一個(gè)PWM波再作為GTO的門極電壓,控制其通斷,所以在電流PI調(diào)節(jié)器的后面增加一個(gè)比較器,輸入信號(hào)為電流PI調(diào)節(jié)器的輸出與三角載波信號(hào),當(dāng)LT輸出電壓高于三角波電壓時(shí),輸出高電平,GTO觸發(fā)導(dǎo)通,否則輸出低電平,GTO關(guān)斷,從而形成占空比與LT輸出信號(hào)成正比的PWM波作為電樞電壓,實(shí)現(xiàn)電機(jī)的調(diào)速功能。示波器Scpoe1顯示的波形,由上而下分別為三角載波、電流調(diào)節(jié)器LT的輸出信號(hào)、經(jīng)比較之后輸出的PWM信號(hào)的波形。三角載波信號(hào)的頻率為10kHz,所以GTO的開(kāi)關(guān)頻率也為10kHz。濟(jì)南脈寬調(diào)制調(diào)速電源批發(fā)廠家淄博誠(chéng)鋮創(chuàng)惠電子有限公司,聯(lián)科技之紐帶,和智慧之創(chuàng)新。
改變KP與KI的數(shù)值無(wú)法完全消除速度的超調(diào)量。由于直流電機(jī)的速度給定值為一階躍信號(hào),在階躍給定的作用下,由于給定信號(hào)變化得太突然,而直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速響應(yīng)得比較慢,在剛開(kāi)始時(shí)給定速度與反饋速度差別太大,導(dǎo)致ST反應(yīng)過(guò)度,在加速階段PI調(diào)節(jié)器蛻化為限幅器,輸出限幅值,電機(jī)以最大轉(zhuǎn)矩和比較大加速度進(jìn)行加速,在Δun=ug-ufn比較小,在限幅范圍以內(nèi),ST開(kāi)始作PI調(diào)節(jié)時(shí),速度已經(jīng)出現(xiàn)了超調(diào)。所以要減小或者消除超調(diào)量,可以從減小給定信號(hào)的變化速度入手,將階躍信號(hào)改為斜坡信號(hào),使得給定信號(hào)的變化比較緩慢,不至于使得ST反應(yīng)過(guò)度而出現(xiàn)超調(diào),可以看出速度變化基本上沒(méi)有超調(diào)量,而且速度基本上同步速度給定信號(hào)。將速度給定信號(hào)改成斜坡信號(hào)之后也可以看出,ST反應(yīng)比較平緩,電流調(diào)節(jié)器LT的輸出并沒(méi)有達(dá)到ST的限幅值30A,所以在整個(gè)速度調(diào)節(jié)的過(guò)程中,ST一直都在做PI調(diào)節(jié),沒(méi)有成為限幅器,整個(gè)起動(dòng)過(guò)程都處于速度、電流雙閉環(huán)的調(diào)節(jié)之中,剛開(kāi)始轉(zhuǎn)矩沒(méi)有達(dá)到比較大,加速度也沒(méi)有達(dá)到比較大,避免了原來(lái)以階躍信號(hào)為給定時(shí)候的一段比較長(zhǎng)時(shí)間以最大轉(zhuǎn)矩和比較大加速度加速的過(guò)程,可以避免速度出現(xiàn)超調(diào)。將Y軸放大之后,可以看出已經(jīng)消除了速度超調(diào)量。
限幅值的影響:改變速度調(diào)節(jié)器的限幅值,即改變電流調(diào)節(jié)器的比較大給定輸入信號(hào),仿真得到波形如下,為限幅值為20A時(shí)的波形,為限幅值為40A時(shí)的波形??梢钥闯觯谒俣日{(diào)節(jié)器的限幅值增大時(shí),即增大了電流調(diào)節(jié)器的比較大給定輸入信號(hào),當(dāng)速度調(diào)節(jié)器輸出限幅值時(shí),電流調(diào)節(jié)器的給定信號(hào)變大,經(jīng)電流閉環(huán)調(diào)節(jié)之后,直流電機(jī)的電樞電流變大,所以電機(jī)的比較大輸出轉(zhuǎn)矩變大,比較大加速度變大,在起動(dòng)的加速階段加速得更快,所以轉(zhuǎn)速更快接近給定值,在限幅值為30A時(shí)加速了0.2s達(dá)到給定值,進(jìn)入穩(wěn)定調(diào)節(jié)階段,在限幅值為40A時(shí)加速了0.15s就達(dá)到給定值。但是在確定限幅值的時(shí)候要考慮到直流電機(jī)電樞的電流耐受能力,防止過(guò)流使得電機(jī)過(guò)熱而損壞電樞繞組,也要考慮電機(jī)軸所能承受的最大力矩,防止電機(jī)發(fā)生機(jī)械損壞。但是限幅值也考慮電機(jī)軸上相應(yīng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩的大小,限幅值應(yīng)該大于或等于電機(jī)的最大負(fù)載所要求的電流,否則會(huì)像一樣,由于給定值小于負(fù)載所要求的電流值,所以的負(fù)載加大之后,電機(jī)的轉(zhuǎn)速一直下降,導(dǎo)致ST的輸入信號(hào)Δun=ug-ufn一直變大,ST維持限幅值的輸出,經(jīng)過(guò)電流調(diào)節(jié)器LT的調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)電樞電流一直保持最大電流給定值,系統(tǒng)無(wú)法達(dá)到穩(wěn)態(tài)。淄博誠(chéng)鋮創(chuàng)惠電子有限公司,深受各界客戶好評(píng)及厚愛(ài)。
直流電機(jī)工作原理導(dǎo)體受力的方向用左手定則確定。這一對(duì)電磁力形成了作用于電樞一個(gè)力矩,這個(gè)力矩在旋轉(zhuǎn)電機(jī)里稱為電磁轉(zhuǎn)矩,轉(zhuǎn)矩的方向是逆時(shí)針?lè)较颍髨D使電樞逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。如果此電磁轉(zhuǎn)矩能夠克服電樞上的阻轉(zhuǎn)矩(例如由摩擦引起的阻轉(zhuǎn)矩以及其它負(fù)載轉(zhuǎn)矩),電樞就能按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)起來(lái)。直流電機(jī)調(diào)速原理直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速計(jì)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(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)。可以看出,轉(zhuǎn)速和U、I有關(guān),并且可控量只有這兩個(gè),我們可以通過(guò)調(diào)節(jié)這兩個(gè)量來(lái)改變轉(zhuǎn)速。我們知道,I可以通過(guò)改變電壓進(jìn)行改變,而我們常提到的PWM控制也就是用來(lái)調(diào)節(jié)電壓波形的常用方法,這里我們也就是用PWM控制來(lái)進(jìn)行電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的。通過(guò)單片機(jī)輸出一定頻率的方波,方波的占空比大小平均電壓的大小,也決定了電機(jī)的轉(zhuǎn)速大小。淄博誠(chéng)鋮創(chuàng)惠電子有限公司,得到市場(chǎng)的一致認(rèn)可。江南地區(qū)直流電機(jī)馬達(dá)調(diào)速電源廠
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電樞電壓控制,在晶閘管和IGBT這些沒(méi)有被發(fā)明前,控制起來(lái)也不是容易的事情了,畢竟功率比較大,早期是通過(guò)一臺(tái)發(fā)電機(jī)直流發(fā)電來(lái)控制的,通過(guò)調(diào)整發(fā)電機(jī)的磁通就可以控制發(fā)電機(jī)的輸出電壓,進(jìn)而調(diào)整了電樞電壓大小的。在晶閘管可控硅被發(fā)明出來(lái)以后,通過(guò)給可控硅施加交流輸入電壓,利用移相觸發(fā)技術(shù)控制可控硅的導(dǎo)通角,就可以把交流電整流成一定脈動(dòng)的直流電,因?yàn)橹绷麟姍C(jī)是大感性負(fù)載,脈動(dòng)直流電會(huì)被大電感緩沖穩(wěn)定下來(lái)。這個(gè)直流電的電壓是可以調(diào)整的,和可控硅的導(dǎo)通角成一定的比例關(guān)系。這種調(diào)速技術(shù)是非常成熟可靠的,在上個(gè)世紀(jì)中后期得到了廣的工業(yè)應(yīng)用。另外場(chǎng)效應(yīng)管和IGBT之類的器件出現(xiàn)以后,直流電機(jī)調(diào)速還可以做得更加精密了,可以利用PWM斬波技術(shù),讓輸出的直流電壓非常穩(wěn)定,這樣直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速波動(dòng)非常小,如果讓電機(jī)的轉(zhuǎn)子變長(zhǎng)點(diǎn),轉(zhuǎn)動(dòng)慣量變小了,外加了位置環(huán)進(jìn)去,還可以實(shí)現(xiàn)精確的定位控制,這個(gè)就是所謂的直流伺服系統(tǒng)了。浙江直流脈寬調(diào)制調(diào)速電源哪家好
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