《数控技术伺服》课件

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1、在定子测，电源电压克服反电动势E建立磁场，反电动势是定子绕组切割转磁场的结果，有效值的大小为E=4.44kr1f1N1Φ式中：kr1——与绕组结构有关的常数N1——每相定子绕组的匝数f1——定子供电频率Φ——每极气隙磁通量若忽略定子阻抗下降，端电压为：U≈E=4.44kr1f1N1Φ式中，N1、kr2为常数，当U1、f1为额定值时，Φ达到饱和状态。6.4.3交流电动机变频调速技术1.f1<50HZ的调速当Φ＝C（饱和值不变时），若f1减小，必须使U减小，即保持（常数）否则，当f1减小，U不变化时，使定子，使定子铁芯处于过饱和状态，可能过热烧坏

2、电机。即Φ＝C，使绕组中电流I2不变，从式T=CmΦI2cosφ，T＝C，为恒转矩调速。2.f1>50HZ的调速当f1>50HZ，若仍维持，必然使U超过额定值，这是不允许的。通常当f1>50HZ时，使U=C，当f1增大时，Φ减小，由于感抗增加，绕组中电流I2减小，使输出转矩T减小。当n增大输出功率P保持不变，近似为恒功率调速。（0～10V）信号经V/F变换→脉冲信号→计数分频器中有（0～359）360个数码，每二进制码对应1°，用于EPROM地址选择。EPROM存放正弦波形，360个波形值（1°对应一个值）计数分频器从0计到360后从零重新开

3、始。计满360°正好取出一个正弦的波形值（从EPROW→D/A→正弦波A、B、C相位角相差120°。正弦波的幅值和频率保持一定的比例关系，幅值通过计算机来实现。6.4.4微机控制的PWM实现6.5交流伺服电机的矢量控制异步电机的矢量变换控制，是一种新的控制理论方法，作用是使异步电机能像直流电机那样，实现磁通小转矩的单元控制，获得好的控制特性。若异步电机的三相固定定子绕组A、B、C上，通以三相正弦平衡交流电iA、iB、iC时，就形成了定子旋转磁场Fs，其旋转方向决定于三相电流的相序，旋转角频率＝三相电流角频率ωs。三相异步电机可用右图固定两相绕

4、组D、Q异步电机来等效，角频率ωs定子旋转磁式Fs，但要满足条件为：(6－18)(6－19)若则(6－20)式(6－18)的系数矩阵为三相固定绕组两相固定绕组的变换矩阵，若右图中两个对称且相互垂直的绕组M’、T’，分别通以电流I’M和I’T且M’、T’，以ωs转，同时满足:(6－21)上式说明，只需旋转绕组M’、T’的M’绕组中通以直流电流，即可使其与两相固定绕组P、Q的异步电机完全等效，也与A、B、C三相固定绕组异步电机完全等效。M’、T’旋转绕组的旋转磁式Fs等于电流im’流过M’相绕组所产生的磁式。式(6－21)系数矩阵为两相固定绕组异

5、步电机M’、T’旋转绕组电机的变换矩阵。将式(6－20)值代入式(6－21)将三种绕组的电机的矢量图画在一起，当固定的A、B、C三相绕组通以式(6－19)的三相交流电时，在同步旋转的M’、T’绕组的M’中有一个与之对应的直流电流。由电机学可知，异步电机工作时，三相定子电流包含两个分量，一个是产生磁势的励磁电流分量，另一个是产生转矩的电流分量。等效直流im’可分解为产生气隙磁通的Φm的励磁电流分量I和产生转矩T的转矩电流分量－IT。A,DT’TCBQM’M-ITiQ-iCiBiCiaΨDΨMθSβεIMiDΨQiTIm及－IT可视为与M’、T’

6、绕组同步旋转的另一个M、T旋转绕组所通过的两个直流电流。M、T中所通过的直流电流Im、－IT与iD、iθ的关系为(6－24)(6－22)式中：θ1＝θs－β,负载角上式为M、T旋转绕组列D、Q固定绕组的变换矩阵(6－23)为D、Q固定绕组列M、T旋转绕组的变换矩阵同样可得D、Q两相固定绕组列A、B、C三相固定绕组的变换矩阵。矢量变换原理如下：由所求的气隙磁通ψm确定电流I，由ψm及所要求的转矩T确定转子电流IT。经过Im1－IT→iD、iQ→iA、iB、iC的变换即可得到三相电流iA、iB、iC的瞬时值,以此作为定子三相电流的给定值对三相异步

7、电机进行控制。由于Im、－IT可单独调节，从而就调节了三相电流的瞬时给定值。即是异步电动机控制只有直流电机同样的灵活性，且有良好的动态控制性能。6.5.1交流伺服电机的矢量控制变频调速系统由电压型PWM逆变器组成的交流异步电机的变频调速系统，由主电路及矢量控制电路组成。气隙磁通给定值与实际值Ψm比较励磁电流调节励磁电流给定值。转矩给定值T＊÷(ψmnp)，(转子电流给定值)。、与、(实际值)比较之后M、T变换到P、Q绕组、矢量分析器。1.主通道、A、B、C轴系、、与△波产生PWM逆变器开关元件的控制信号脉冲。[sin(θs－β)、cos(θs

8、－β)]由矢量分析器算出。、微分器、，即定子每相电阻质ΨD、ΨQ——定子磁通在D、Q系上的分量另一方面，将iD、iQ经D、Q系M、T系的变换，求出IM、－IT作为给