低壓直流伺服電機的調速方法有哪些

低壓直流伺服電機調速，往往說的是他勵有刷直流電機調速，根據直流電機的轉速方程，轉速n=(電樞電壓U-電壓電流Ia*內阻Ra)÷（常數Ce*氣隙磁通Φ），因為電樞的內阻Ra非常小，所以電壓電流Ia*內阻Ra≈0，這樣轉速n=(電樞電壓U)÷（常數Ce*氣隙磁通Φ），只要在氣隙磁通Φ恒定下調整電樞電壓U，就可以調整直流電機的轉速n；     或者在電(dian)(dian)樞電(dian)(dian)壓(ya)U恒定下調(diao)整(zheng)氣隙磁通Φ，同樣(yang)可(ke)以調(diao)整(zheng)電(dian)(dian)機的轉(zhuan)速(su)n，前者叫恒轉(zhuan)矩調(diao)速(su)，后(hou)者稱之為恒功率調(diao)速(su)。

低壓直(zhi)流伺服(fu)電機恒轉矩調速(su)方式

恒(heng)轉(zhuan)矩模式下，要先(xian)保(bao)持氣(qi)隙磁(ci)(ci)通(tong)Φ恒(heng)定(ding)，直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)機(ji)的(de)定(ding)子(zi)(zi)和轉(zhuan)子(zi)(zi)磁(ci)(ci)場是(shi)正交狀態的(de)，互(hu)相沒(mei)有影響(xiang)。要保(bao)持Φ恒(heng)定(ding)，只要保(bao)證勵(li)磁(ci)(ci)線(xian)圈(quan)(quan)的(de)電(dian)流(liu)(liu)穩(wen)(wen)定(ding)在一個值就可以了。理論上(shang)給(gei)一個恒(heng)流(liu)(liu)源來控制勵(li)磁(ci)(ci)線(xian)圈(quan)(quan)的(de)電(dian)流(liu)(liu)是(shi)比較完美(mei)的(de)，但是(shi)因為電(dian)流(liu)(liu)源不好找，而一般給(gei)勵(li)磁(ci)(ci)線(xian)圈(quan)(quan)施加一個穩(wen)(wen)定(ding)的(de)電(dian)壓值，也可以近(jin)似讓(rang)勵(li)磁(ci)(ci)電(dian)流(liu)(liu)穩(wen)(wen)定(ding)，進而讓(rang)氣(qi)隙磁(ci)(ci)通(tong)Φ恒(heng)定(ding)。如果是(shi)永磁(ci)(ci)直(zhi)流(liu)(liu)伺服(fu)電(dian)機(ji)，用永磁(ci)(ci)鐵來替代了勵(li)磁(ci)(ci)線(xian)圈(quan)(quan)，磁(ci)(ci)通(tong)是(shi)永久恒(heng)定(ding)的(de)，所(suo)以不用操這個心(xin)了。

簡單的(de)(de)(de)(de)調(diao)(diao)整電(dian)(dian)壓，并(bing)不能滿足負(fu)載(zai)(zai)波動比較厲害(hai)的(de)(de)(de)(de)場合，所以(yi)引進了串級調(diao)(diao)速(su)系(xi)統，通過檢測電(dian)(dian)機的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)流(liu)和(he)轉速(su)，分(fen)別弄出(chu)電(dian)(dian)流(liu)環(huan)內環(huan)和(he)速(su)度環(huan)外環(huan)了，使用PID算法，有(you)效(xiao)的(de)(de)(de)(de)滿足了負(fu)載(zai)(zai)波動狀況下的(de)(de)(de)(de)調(diao)(diao)速(su)，讓(rang)直流(liu)電(dian)(dian)機的(de)(de)(de)(de)調(diao)(diao)速(su)工(gong)作特性非常“硬”，也(ye)就是最大轉矩(ju)不會(hui)受到(dao)轉速(su)的(de)(de)(de)(de)波動而變(bian)化(hua)，實(shi)現了真正的(de)(de)(de)(de)恒扭(niu)矩(ju)輸出(chu)。這種調(diao)(diao)速(su)方式，一直是交(jiao)流(liu)調(diao)(diao)速(su)系(xi)統的(de)(de)(de)(de)模仿對方，比如變(bian)頻器(qi)矢量控(kong)(kong)制(zhi)，就是模仿這種方式而實(shi)現的(de)(de)(de)(de)。如果只用電(dian)(dian)流(liu)環(huan)內環(huan)，還(huan)可以(yi)直接(jie)控(kong)(kong)制(zhi)電(dian)(dian)機輸出(chu)一定的(de)(de)(de)(de)扭(niu)矩(ju)，滿足不同的(de)(de)(de)(de)拉(la)伸(shen)和(he)卷曲等控(kong)(kong)制(zhi)要(yao)求。

電(dian)樞(shu)電(dian)壓(ya)(ya)控(kong)制，在晶閘管和IGBT這些(xie)沒有(you)被發(fa)明前，控(kong)制起來也不是容易的(de)事情了(le)，畢竟功率比較大(da)，早期是通過(guo)一臺發(fa)電(dian)機(ji)直流(liu)發(fa)電(dian)來控(kong)制的(de)，通過(guo)調整發(fa)電(dian)機(ji)的(de)磁通就(jiu)可以控(kong)制發(fa)電(dian)機(ji)的(de)輸出電(dian)壓(ya)(ya)，進而調整了(le)電(dian)樞(shu)電(dian)壓(ya)(ya)大(da)小的(de)。

在晶閘管可(ke)(ke)控硅被(bei)發明出來以后(hou)，通過給可(ke)(ke)控硅施加交流輸入電(dian)(dian)壓，利用移(yi)相觸發技(ji)術(shu)控制可(ke)(ke)控硅的(de)導通角(jiao)，就(jiu)可(ke)(ke)以把交流電(dian)(dian)整流成一定(ding)脈(mo)動(dong)的(de)直(zhi)流電(dian)(dian)，因為直(zhi)流電(dian)(dian)機是大感(gan)性負載，脈(mo)動(dong)直(zhi)流電(dian)(dian)會(hui)被(bei)大電(dian)(dian)感(gan)緩沖穩定(ding)下來。這個直(zhi)流電(dian)(dian)的(de)電(dian)(dian)壓是可(ke)(ke)以調整的(de)，和可(ke)(ke)控硅的(de)導通角(jiao)成一定(ding)的(de)比例關(guan)系。這種調速技(ji)術(shu)是非常成熟可(ke)(ke)靠的(de)，在上個世紀中后(hou)期得到了廣泛(fan)的(de)工(gong)業應用。

另外場效應管和IGBT之類的器件出現以后，低壓直流伺服電機調速(su)(su)還可以(yi)做得(de)更加精密了(le)，可以(yi)利用(yong)PWM斬波(bo)技術，讓輸出(chu)的(de)(de)直(zhi)流電(dian)(dian)壓非(fei)常穩定(ding)(ding)，這樣直(zhi)流電(dian)(dian)機的(de)(de)轉(zhuan)速(su)(su)波(bo)動(dong)非(fei)常小，如果讓電(dian)(dian)機的(de)(de)轉(zhuan)子(zi)變(bian)長點，轉(zhuan)動(dong)慣(guan)量變(bian)小了(le)，外加了(le)位(wei)置環進(jin)去，還可以(yi)實現精確(que)的(de)(de)定(ding)(ding)位(wei)控制，這個就(jiu)是所謂(wei)的(de)(de)直(zhi)流伺(si)服系(xi)統了(le)。

低壓直流伺服電機恒功率調速方式

就是所謂的(de)弱(ruo)(ruo)磁(ci)調速，這種調速方式(shi)，本(ben)質是恒(heng)轉矩調速方式(shi)的(de)一種補(bu)充，主要(yao)(yao)是有些場合，需要(yao)(yao)比(bi)較(jiao)寬的(de)調速范圍，比(bi)如有些龍門(men)床，需要(yao)(yao)電(dian)機加工時(shi)(shi)候(hou)進刀(dao)非(fei)常(chang)慢，扭(niu)(niu)矩要(yao)(yao)很高；而退回來時(shi)(shi)候(hou)扭(niu)(niu)矩很輕(qing)看(kan)是要(yao)(yao)跑非(fei)常(chang)快，這時(shi)(shi)候(hou)進刀(dao)時(shi)(shi)候(hou)用(yong)恒(heng)轉矩調速模式(shi)，而退回來時(shi)(shi)候(hou)用(yong)弱(ruo)(ruo)磁(ci)調速方式(shi)，這時(shi)(shi)候(hou)電(dian)機的(de)最大功(gong)率是不變的(de)。

也(ye)有些電動車，低速(su)(su)上坡時(shi)候(hou)要跑很(hen)慢，需(xu)要很(hen)大扭力，而(er)平路阻力小又想(xiang)跑非常快，這時(shi)候(hou)也(ye)需(xu)要用到恒功率調(diao)(diao)(diao)速(su)(su)，類似于機(ji)械變檔或者調(diao)(diao)(diao)減速(su)(su)比的(de)方(fang)式來調(diao)(diao)(diao)速(su)(su)。一般弱磁調(diao)(diao)(diao)速(su)(su)，是不(bu)適合于永(yong)磁電機(ji)的(de)，因此(ci)磁通Φ無(wu)法單(dan)獨(du)控(kong)制。

要弱磁(ci)，就是(shi)直接(jie)減少氣隙磁(ci)通Φ的大小，這時候可以(yi)降低勵磁(ci)線圈(quan)的電流，一(yi)(yi)般也會在勵磁(ci)線圈(quan)使用可控硅或者場效應(ying)管這些(xie)來做一(yi)(yi)個PI調整(zheng)回來輸出一(yi)(yi)個電流源來實現。

弱磁調速的(de)(de)時候，電機(ji)轉速越高，電機(ji)輸出的(de)(de)最大(da)扭矩會(hui)越小，這(zhe)個是需要注(zhu)意的(de)(de)，而且一般(ban)也不會(hui)無限制的(de)(de)減小下去，大(da)概能(neng)控(kong)制在(zai)額(e)定勵磁電流的(de)(de)90%左右。

深圳市華科星電氣有限公司是工業自動化行業一家有名的技術服務企業，專注進口伺服電機、精密減速機、步進電機、直線電機等一站式供應，提供免費技術支持和終身維護服務，歡迎來電咨詢： 13902954146