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    控制器設計
    折疊引言
    隨著人們生活水平的提高,產(chǎn)品質量、精度、性能、自動化程度、功能以及功耗、價格問題已經(jīng)是選擇家用電器的主要因素。永磁無刷直流電機既具有交流伺服電機的結構簡單、 運行可靠、維護方便等優(yōu)點,又具備直流伺服電機那樣良好的調速特性而無機械式換向器,現(xiàn)已廣泛應用于各種調速驅動場合。MOTOROLA 第二代電機控制專用芯片的出現(xiàn),給永磁無刷直流電機調速裝置的設計帶來了極大的便利。這些芯片控制功能強,保護功能完善,工作性能穩(wěn)定,組成的系統(tǒng)所需外圍電路簡單,抗干擾能力強,特別適用于工作環(huán)境惡劣,對控制器體積,價格性能比要求較高的場合。


    折疊控制器結構與原理
    2.1 控制器結構


    MC33035 是 MOTORLORA 公司研制的第二代無刷直流電機控制專用集成電路,加上1片 MC3309 電子測速器將無刷直流電動機的轉子位置信號進行 F/V 轉換,形成轉速反饋信號,即可構成轉速閉環(huán)調節(jié)系統(tǒng)。外接 6 個功率開關器件組成三相逆變器,就可驅動三相永磁無刷直流電機,控制器電路構成,如圖 1 所示,圖中 S1 控制電機轉向,S2 控制系統(tǒng)起停,S3 選擇系統(tǒng)開環(huán)或閉環(huán)運行,S4 控制系統(tǒng)制動,S5 選擇轉


    子位置檢測信號為 60°或 120°方式,S6 控制系統(tǒng)的復位。電位器 RP1 用以設定所需電機轉速,發(fā)光二板管 L1 用作故障


    指示,當出現(xiàn)不正常的位置檢測信號、主電路過流、3種欠電壓之一(芯片電壓低于9.1V,驅動電路電壓低于9.1V,基準電壓低于4.5V)、芯片內(nèi)部過熱、起停端低電平時,L1發(fā)光報警,同時自動封鎖系統(tǒng)。故障排除后,經(jīng)系統(tǒng)復位才能恢復正常工作。


    2.2 控制原理


    從電機轉子位置檢測器送來的三相位置檢測信號(SA,SB,SC)一方面送入 ) MC33035,經(jīng)芯片內(nèi)部譯碼電路結合正反轉控制端、起??刂贫?、制動控制端、電流檢測端等控制邏輯信號狀態(tài),經(jīng)過運算后,產(chǎn)生逆變器三相上、下橋臂開關器件的6路原始控制信號,其中,三相下橋開關信號還要按無刷直流電機調速機理進行脈寬調制處理。處理后的三相下橋 PWM 控制信號 (Ar ,Br, Cr)經(jīng)過驅動電路整形、放大后,施加到逆變器的6個開關管上,使其產(chǎn)生出供電機正常運行所需的三相方波交流電流。


    另一方面,轉子位置檢測信號還送入 MC33039 經(jīng) F/V轉換,得到一個頻率與電機轉速成正比的脈沖信號FB。FB 通過簡單的 阻容網(wǎng)絡濾波后形成轉速反饋信號,利用 MC33035 中的誤差放大器即可構成一個簡單的P調節(jié)器,實現(xiàn)電機轉速的閉環(huán)控制,以提高電機的機械特性硬度。實際應用中,還可外接各種 PI, PD,調節(jié)電路以實現(xiàn)更為復雜的閉環(huán)調節(jié)控制。

    減速電機
    減速電機是指減速機和電機(馬達)的集成體。這種集成體通常也可稱為齒輪馬達或齒輪電機。通常由專業(yè)的減速機生產(chǎn)廠進行集成組裝好后成套供貨。減速電機廣泛應用于鋼鐵行業(yè)、機械行業(yè)等。使用減速電機的優(yōu)點是簡化設計、節(jié)省空間。

    1、減速電機結合國際技術要求制造,具有很高的科技含量。

    2、節(jié)省空間,可靠耐用,承受過載能力高,功率可達95KW以上。

    3、能耗低,性能優(yōu)越,減速機效率高達95%以上。

    4、振動小,噪音低,節(jié)能高,選用優(yōu)質段鋼材料,鋼性鑄鐵箱體,齒輪表面經(jīng)過高頻熱處理。

    5、經(jīng)過精密加工,確保定位精度,這一切構成了齒輪傳動總成的齒輪減速電機配置了各類電機,形成了機電一體化,完全保證了產(chǎn)品使用質量特征。

    6、產(chǎn)品采用了系列化、模塊化的設計思想,有廣泛的適應性,本系列產(chǎn)品有極其多的電機組合、安裝位置和結構方案,可按實際需要選擇任意轉速和各種結構形式。

    定子繞組

    作用:是電動機的電路部分,通入三相交流電,產(chǎn)生旋轉磁場。

    構造:由三個在空間互隔120°電角度、隊稱排列的結構完全相同繞組連接而成,這些繞組的各個線圈按一定規(guī)律分別嵌放在定子各槽內(nèi)。

    定子繞組的主要絕緣項目有以下三種:(保證繞組的各導電部分與鐵心間的可靠絕緣以及繞組本身間的可靠絕緣)。

    1)對地絕緣:定子繞組整體與定子鐵心間的絕緣。

    2)相間絕緣:各相定子繞組間的絕緣。

    3)匝間絕緣:每相定子繞組各線匝間的絕緣。

    三相異步電動機

    三相異步電動機的結構與單相異步電動機相似,其定子鐵心槽中嵌裝三相繞組(有單層鏈式、單層同心式和單層交叉式三種結構)。定子繞組成接入三相交流電源后,繞組電流產(chǎn)生的旋轉磁場,在轉子導體中產(chǎn)生感應電流,轉子在感應電流和氣隙旋轉磁場的相互作用下,又產(chǎn)生電磁轉柜(即異步轉柜),使電動機旋轉。

    電機分類
    按結果主要分為直流電動機和直流發(fā)電機 按類型主要分為直流有刷電機和直流無刷電機。 直流電機的勵磁方式是指對勵磁繞組如何供電、產(chǎn)生勵磁磁通勢而建立主磁場的問題。根據(jù)勵磁方式的不同,直流電機可分為下列幾種類型。


    折疊編輯本段勵磁方式
    折疊他勵直流電機
    勵磁繞組與電樞繞組無聯(lián)接關系,而由其他直流電源對勵磁繞組供電的直流電機稱為他勵直流電機,接線如圖(a)所示。圖中M表示電動機,若為發(fā)電機,則用G表示。永磁直流電機也可看作他勵或自激直流電機,一般直接稱作勵磁方式為永磁。


    折疊并勵直流電機
    并勵直流電機的勵磁繞組與電樞繞組相并聯(lián),接線如圖(b)所示。作為并勵發(fā)電機來說,是電機本身發(fā)出來的端電壓為勵磁繞組供電;作為并勵電動機來說,勵磁繞組與電樞共用同一電源,從性能上講與他勵直流電動機相同。


    折疊串勵直流電機
    串勵直流電機的勵磁繞組與電樞繞組串聯(lián)后,再接于直流電源,接線如圖(c)所示。這種直流電機的勵磁電流就是電樞電流。


    折疊復勵直流電機
    復勵直流電機有并勵和串勵兩個勵磁繞組,接線如圖(d)所示。若串勵繞組產(chǎn)生的磁通勢與并勵繞組產(chǎn)生的磁通勢方向相同稱為積復勵。若兩個磁通勢方向相反,則稱為差復勵。


    不同勵磁方式的直流電機有著不同的特性。一般情況直流電動機的主要勵磁方式是他勵和串勵,其它勵磁方式,在電子工業(yè)的不斷完善下將逐漸被淘汰,直流發(fā)電機的主要勵磁方式有他勵、并勵和復勵方式。


    折疊直流發(fā)電機
    直流發(fā)電機是把機械能轉化為直流電能的機器。它主要作為直流電動機、電解、電鍍、電冶煉、充電及交流發(fā)電機的勵磁電源等所需的直流電機。雖然在需要直流電的地方,也用電力整流元件,把交流電轉換成直流電,但從某些工作性能方面來看,交流整流電源還不能完全取代直流發(fā)電機。


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