交流伺服电机调速方法 标量控制或矢量控制
2021-09-15 15:23:13 来源:捷众机器人
【哔哥哔特导读】交流伺服电机中的定子电流由两部分组成:电流的磁化分量(d)和产生扭矩的分量(q)。使用FOC,这两个电流分量是独立控制的(每个分量都有自己的PI控制器)。
不同类型的伺服电机有不同的调速方式。如果伺服电机是交流伺服电机,则是直流变频设备的调速;如果伺服电机是直流无刷电机,则是直流电源直流变压器调速;所有伺服电机均可作为PLC电机调速电源电路的伺服电机。伺服电机速度子程序的启动、加速、匀速、减速、停止指令均由PLC电子计数器执行并输出。
交流伺服电机通常用于无论负载如何都以恒定速度运行的设备,例如风扇、泵和输送机。交流伺服电机需要调速控制(VFD)时,采用变频调速控制(VFD),分别采用标量控制或矢量控制调节交流伺服电机的转速以改变供电电压频率。
标量控制方法
VFD控制的标量方法通过优化交流伺服电机磁通和保持磁场强度恒定来工作,从而确保产生恒定的扭矩。通常被称为V/Hz或V/f控制,标量方法而改变两者,以保持两者之间的固定的,恒定比率的电压(V)和功率的频率(f)到马达,因此的强度无论交流伺服电机速度如何,磁场都是恒定的。
伺服电机调速方法
合适的V/Hz比等于交流伺服电机额定电压除以其额定频率。V/Hz控制通常在没有反馈的情况下实现(即开环),尽管闭环V/Hz控制(结合交流伺服电机反馈)是可能的。V/Hz控制简单且成本低,但应注意闭环实施会增加成本和复杂性。控制调整不是必需的,但可以提高系统性能。
标量控制的速度调节仅在交流伺服电机额定频率的2%到3%范围内,因此这些方法不适用于需要精确速度控制的应用。开环V/Hz控制的独特之处在于它能够允许一个VFD控制多个电机,并且可以说是最常用的VFD控制方法。
矢量控制方法
矢量控制也称为磁场定向控制(FOC)—通过控制定子电流空间矢量来控制交流伺服电机的速度或扭矩,其方式类似于(但比直流控制方法更复杂)。磁场定向控制使用复杂的数学方法将依赖于时间和速度的三相系统转换为两坐标(d和q)时不变系统。
交流伺服电机中的定子电流由两部分组成:电流的磁化分量(d)和产生扭矩的分量(q)。使用FOC,这两个电流分量是独立控制的(每个分量都有自己的PI控制器)。这允许产生扭矩的分量q与转子磁通保持正交,以产生最大扭矩,从而实现最佳速度控制。
伺服电机调速方法
与标量方法一样,矢量VFD控制方法可以是开环或闭环。开环矢量控制(也称为无传感器矢量控制)使用交流伺服电机运行参数的数学模型,而不是使用物理反馈设备。矢量控制方法比标量VFD控制方法更复杂,但它们在某些应用中比标量方法具有显着优势。例如,开环矢量控制使交流伺服电机能够在低速时产生高扭矩,而闭环矢量控制允许交流伺服电机在零速时产生高达200%的额定扭矩,这对于保持负载静止非常有用。闭环矢量控制还为工业应用提供非常精确的转矩和速度控制。
文章主要介绍了交流伺服电机调速方法,浏览文章能知道交流伺服电机通常用于无论负载如何都以恒定速度运行的设备,例如风扇、泵和输送机。交流伺服电机需要调速控制(VFD)时,采用变频调速控制(VFD),分别采用标量控制或矢量控制,调节交流伺服电机的转速以改变供电电压频率。
声明:转载此文是出于传递更多信息之目的。若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益,请与我
们联系,我们将及时更正、删除,谢谢。
电机控制开发中,选型往往是第一个关键决策点——消费家电要性价比,工业驱动要高可靠,高端伺服要极致算力,电池供电要超低功耗……面对五花八门的应用场景,如何快速找到最适合的那颗MCU?
针对高压水枪泵的使用特点,目前永磁同步电机(BLDC电机)的优点尤为突出,为此上海铃岳电子技术团队,特潜心研究,推出一款电压220VAC、功率3-5KW的高性能驱动方案。
近日,国产电机控制MCU领军企业广芯微电子(Unicmicro)与全球氮化镓工艺创新与功率器件制造领导者英诺赛科(Innoscience),联合发布基于UM32G421确定时序实时控制 MCU、INS2040FQ驱动芯片及INN060EB009DAD氮化镓功率管的“100KHz双频同步FOC控制方案”。
极海针对用户系统设计的多样化需求,推出GHD144xT系列电机栅极驱动器,这款200V单相中压高速栅极驱动 IC,专为桥式电路中驱动双N型沟道VDMOS功率管或IGBT而设计,以高集成度、高可靠性、高灵活性三大特质,为电机驱动、DC-DC转换等应用场景提供更优的解决方案。
2026中国(春季)电机产业链交流会近日在深圳举行,近900名行业精英齐聚。活动聚焦电机前沿技术、供需对接与产品展示,通过深度研讨与高效交流,有力促进了电机产品创新与电机产业链协同发展。
基于高集成度 G32M3101 电机控制 SoC开发的浴霸风机,主控芯片搭载 Arm® Cortex®-M0+ 内核,主频达 64MHz,并配置 64KB Flash 与 8KB SRAM。应用采用无感FOC矢量控制算法,利用PID控制器对参考速度和实际速度进行闭环调节,输出电流向量大小,通过估算器实现对转子位置及速度的精准获取。

第一时间获取电子制造行业新鲜资讯和深度商业分析,请在微信公众账号中搜索“哔哥哔特商务网”或者“big-bit”,或用手机扫描左方二维码,即可获得哔哥哔特每日精华内容推送和最优搜索体验,并参与活动!
发表评论