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变频器的运动控制

2022-05-05 15:19分类:变频器 阅读:

  运动控制系统具备显著的时代特色,它是多种多样高新科技的综合性,用于将工控自动化、办公系统与家庭自动化技术引向高些环节。现阶段的运动控制系统关键由变频调速器、电机、控制板三一部分构成。
1.变频调速器一部分
变频调速器的关键是电力工程电子元器件及操纵方法。
1)电力工程电子元器件 电力工程电子元器件便是在电源电路中起导通功效并完成各种各样变流器的元器件,变频调速器便是这类变流器的设备,因而它是伴随着逆变电源件的发展趋势而发展趋势,逆变电源件的优劣就得看它的导通工作能力,承担导通的电流量和额定电流;在导通全过程中耗损的尺寸如饱和状态损耗和开关损耗就决策了变频调速器的高效率和容积尺寸;开关损耗与电源开关頻率相关;电源开关頻率与噪音相关,并且与输出电压、电流量波型相关。就是电力工程电子元器件要向着工作电压高、电流量大、电源开关頻率高、通断损耗小的方位发展趋势。可控硅是半控元器件,归属于第一代商品,但调配頻率低、操纵繁杂、高效率低、容积大、工作电压高、有悠久的历史,无论是作为整流器或是作为逆变电源,全是较为完善的。
全控元器件GTO可控硅和BJT,无论是拼装直流电斩波器或是拼装变频调速器,GTO可控硅在电力机车上的运用具备行业垄断。这也是在我国“八五”期内机构科技攻关的重特大科研项目。可是将GTO可控硅变频调速器用以别的地区,异议很大,缘故是GTO可控硅的关闭电流量增益值过小,过电流量维护较为艰难,调配頻率低。用BJT拼装的直流电斩波器和PWM变频调速器十分时兴,但输出电压不超过460V,容积不超过400kW。BJT是电流量推动,功能损耗大,调配頻率都不高,噪音还大,比不上MOSFET的工作电压推动简易、靠谱。但后面一种容积更小,输出电压也更低,在销售市场上面有竞争能力的商品并不是很多。
在运动控制系统中,新一代的电力工程电子元器件是IGBT和MCT:前面一种是MOS推动BJT,优势是容积和工作电压都超出了BJT,有取代它的的发展趋势;后面一种MOS推动可控硅,理论上具备二者的优势。这二种新式元器件都是有完善的商品,IGBT已发展趋势到第四代,并且现阶段海外已经将微电子技术的生产工艺流程向电力电子技术迁移,因此造成了专用型集成电路芯片( SPIC)。把IGBT的光耦电路和维护电源电路复合型在一起的智能化元器件叫IPM,也有把开关电源电路复合型在一起的IPM,那样使变频调速器更为靠谱,早已变成变速的主打产品,将替代直流电变速,二十一世纪将是沟通交流变速时期。
2)操纵方法 变频调速器用不一样的操纵方法,获得的变速特性、特点及主要用途是不一样的。操纵方法大致分成开环增益和闭环控制系统。开环控制有U/f(工作电压与頻率)成正比例的操纵方法;闭环控制有转差頻率操纵和各种各样闭环控制。从发展趋势历史时间看来,也是以开环增益到闭环控制,现如今的闭环控制能够完成与直流电机同步电机电流量操纵相提并论。如今还可立即取交流电机主要参数开展立即转距操纵,那样操纵就便捷精确、高精度。
2.电机一部分
运动控制系统中主要是电机,但又不彻底是大家熟识的电机,这里有许多新理念,非常值得人去高度重视。
电力工程电子元器件从交流电流变成直流电源非常容易,从直流电源变成交流电流艰难。电力工程电子元器件串连、串联也是有一定的艰难,因而期待电机的工作电压和相数都需要和元器件密切配合,综合性设计方案,统一考虑到,不必所困原先的传统式和规范。
近年来,感应电机在运动控制系统中升为一颗新秀,21届IEEE国际性电力电子技术大会曾探讨过“稀土永磁或磁电式电机是不是将替代异步电机在调速传动系统中运用”的难题,稀土永磁感应电机选用自动化控制后,尽管提升了电机转子部位意见反馈阶段,但除掉了启动绕阻,解决了启动和牵人导致的设计方案和运作上的艰难。稀土永磁感应电机能够是当然解耦的,电磁感应稳态值也较小,操纵特性早已好于直流电机,在伺服控制系统中获得了尊主影响力。此外在我国是希土强国,应当在稀土永磁感应电机的研发上获得领先水平。

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