变频器的运动控制

时间:2023-03-06来源:佚名
运动控制具有明显的时代特点,它是多种高新技术的综合,用来将工业自动化、办公自动化和家庭自动化推向更高阶段。目前的运动控制主要由变频器、电动机、控制器三部分组成。
1.变频器部分
变频器的核心是电力电子器件及控制方式。
1)电力电子器件 电力电子器件就是在电路中起通断作用并实现各种变流的器件,变频器就是这种变流的装置,因此它是随着逆变器件的发展而发展,逆变器件的好坏就要看它的通断能力,承受通断的电流和额定电压;在通断过程中损耗的大小如饱和压降和开关损耗就决定了变频器的效率和体积大小;开关损耗与开关频率有关;开关频率与噪声有关,而且与输出电压、电流波形有关。就是说电力电子器件要朝着电压高、电流大、开关频率高、导通压降小的方向发展。晶闸管是半控器件,属于第一代产品,但调制频率低、控制复杂、效率低、容量大、电压高、历史悠久,不管是用作整流还是用作逆变,都是比较成熟的。
全控器件GTO晶闸管和BJT,不管是组装直流斩波器还是组装变频器,GTO晶闸管在电力机车上的应用具有垄断性。这也是我国“八五”期间组织攻关的重大科研课题。但是将GTO晶闸管变频器用于其他地方,争议较大,原因是GTO晶闸管的关断电流增益太小,过电流保护比较困难,调制频率低。用BJT组装的直流斩波器和PWM变频器十分流行,但输出电压不超过460V,容量不超过400kW。BJT是电流驱动,功耗大,调制频率也不高,噪声还大,不如MOSFET的电压驱动简单、可靠。但后者容量更小,输出电压也更低,在市场上有竞争力的产品并不多。
在运动控制中,新一代的电力电子器件是IGBT和MCT:前者是MOS驱动BJT,优点是容量和电压都超过了BJT,有取而代之的趋势;后者MOS驱动晶闸管,理论上具有两者的优点。这两种新型器件都有成熟的产品,IGBT已发展到第四代,而且目前国外正在将微电子的生产工艺向电力电子转移,于是产生了专用集成电路( SPIC)。把IGBT的驱动电路和保护电路复合在一起的智能器件叫IPM,还有把开关电源复合在一起的IPM,这样使变频器更加可靠,已经成为调速的主导产品,将取代直流调速,21世纪将是交流调速时代。
2)控制方式 变频器用不同的控制方式,得到的调速性能、特性及用途是不同的。控制方式大体分为开环和闭环控制。开环控制有U/f(电压与频率)成正比例的控制方式;闭环有转差频率控制和各种矢量控制。从发展历史来看,也是从开环到闭环,如今的矢量控制可以实现与直流电动机电枢电流控制相媲美。现在还可直接取交流电动机参数进行直接转矩控制,这样控制就方便准确、精度高。
2.电动机部分
运动控制中主要是电动机,但又不完全是人们熟知的电动机,这里有很多新概念,值得人去重视。
电力电子器件从交流电变为直流电容易,从直流电变为交流电困难。电力电子器件串联、并联也有一定的困难,因此希望电动机的电压和相数都要和器件密切配合,综合设计,统一考虑,不要困于原来的传统和标准。
近几年来,同步电动机在运动控制中升为一颗新星,21届IEEE国际电力电子会议曾讨论过“永磁或磁阻电动机是否将取代异步电动机在变速传动中应用”的问题,永磁同步电动机采用自控后,虽然增加了转子位置反馈环节,但去掉了起动绕组,摆脱了起动和牵人造成的设计和运行上的困难。永磁同步电动机可以是自然解耦的,电磁时间常数也较小,控制性能已经优于直流电动机,在伺服系统中取得了盟主地位。另外我国是稀土大国,应该在永磁同步电动机的研制上取得领先地位。

相关阅读

为什么你的4.7uF电容变成0.33uF

几年以前,经过用瓷片电容的25年多工作之后,我对它们有了新的领悟。那时我正在忙于做一个LED灯泡驱动器,当时我项目中一个RC电路的时间常数显然是有问题。 我第一个假设是:电...
2023-03-31
为什么你的4.7uF电容变成0.33uF

守护电力心脏:负荷开关的定期检测与维护要点

负荷开关作为电力系统中不可或缺的关键组件,其性能的稳定性和可靠性直接影响到电力系统的安全运行。因此,定期进行负荷开关的检测与维护至关重要。一、检测前准备1.1 安全准备...
2024-08-09
守护电力心脏:负荷开关的定期检测与维护要点

光电二极管放大电路设计-如何放大信号?

今天给大家分享一些关于光电二极管运算放大电路的文章。 由光电二极管产生的极低幅度电流的标准方法:将该电流用作基于运算放大器的跨阻放大器 (TIA) 的输入。下图提供了连接到...
2023-05-29
光电二极管放大电路设计-如何放大信号?

如何使用PLC改造传统电路,实现PLC控制设备

【免费下载】 PLC软件下载_PLC软件安装教程_PLC手册下载_PLC案例下载! 【免费学习】 变频器精品课程_西门子PLC精品教程_三菱PLC精品教程! 有很多初学者在刚学PLC的时候,搞不清楚如何...
2023-06-27

电工技师专业技术工作总结

自从事本职工作以来,我一直在不断地加强自身修养,努力地提高思想道德水平,认真地进行各项文化和专业知识的深化学习,不断地探求新知,锐意进取,积极地开展智能范围内的各...
2023-03-21

热销商品

加厚abs安全帽电工建筑工地程施工领导监理透气防砸头盔可印字V型

这款加厚ABS安全帽专为电工、建筑工地施工人员、领导及监理设计,采用高强度ABS工程塑料,抗冲击、防砸性能优异,有效保障头部安全。帽体加厚设计,增强耐用性与防护等级...
5.8

欧普led筒灯3w孔灯超薄桶灯吊顶天花灯过道嵌入式洞灯客厅5w

欧普LED筒灯是一款高品质嵌入式照明产品,适用于客厅、过道、吊顶等多种场景。采用优质LED光源,提供3W和5W两种功率选择,光线柔和均匀,显色指数高,有效还原真实色彩。超...
7.45

水口钳高硬度模型剪钳电子钳工业级口水剪斜嘴钳偏口斜口专用钳子

水口钳高硬度模型剪钳是一款工业级精密工具,专为电子、模型制作及精细作业设计。采用优质高碳钢材质,经热处理工艺打造,具备卓越的硬度和耐磨性,可轻松剪切金属引脚、...
4.8

170电子剪钳II 如意斜口钳 工业斜嘴钳水口钳 模型剪塑胶钳尖嘴钳

170电子剪钳II如意斜口钳是一款专业级精密工具,集工业斜嘴钳、水口钳、模型剪、塑胶钳与尖嘴钳功能于一体,适用于电子维修、模型制作、手工艺及精密作业。其采用优...
4.5

安全帽国标工地加厚施工领导透气安全头盔建筑工程监理免费印字

本款安全帽严格遵循国家GB 2811-2019标准,专为建筑工程、工地施工及监理人员设计。采用高强度ABS工程塑料,加厚壳体有效抗冲击,保障头部安全。帽体轻盈透气,内置可调...
10

网站栏目