电机是一种利用电和磁的相互作用实现能量转换和传递的电磁机械装置。广义的电机包括电动机、发电机和*电机。本文则主要指的是狭义的工业的电机,包括一般电动机和微特电机。
电动机从电系统吸收电能,向机械系统输出机械能,各种类型的电动机广泛应用于国民经济各部门以及家用电器中,主要作为驱动各种机械设备的动力;发电机从机械系统吸收机械能,向电系统输出电能,发电机和其他相关设备的技术进步,使人们能够利用热能、水能、核能以及风能、太阳能、生物质能等能源发电,向国民经济各部门和广大城乡居民提供必需的电能;
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一、无刷电机的控制方式
1、方波控制
方波控制使用霍尔传感器或者无感估算算法获得电机转子的位置,松下,然后根据转子的位置在360°的电气周期内,进行6次换向(每60°换向一次)。每个换向位置电机输出特定方向的力,因此可以说方波控制的位置精度是电气60°。由于在这种方式控制下,电机的相电流波形接近方波,所以称为方波控制。优点是控制算法简单、硬件成本较低,使用性能普通的控制器便能获得较高的电机转速;缺点是转矩波动大、存在一定的电流噪声、效率达不到大值。方波控制适用于对电机转动性能要求不高的场合。
2、正弦波控制
正弦波控制方式使用的是svpwm波,输出的是3相正弦波电压,相应的电流也是正弦波电流。这种方式没有方波控制换向的概念,或者认为一个电气周期内进行了多次的换向。显然,正弦波控制相比方波控制,其转矩波动较小,电流谐波少,控制起来感觉比较“细腻”,但是对控制器的性能要求稍高于方波控制,而且电机效率不能发挥到大值。
3、foc控制
正弦波控制实现了电压矢量的控制,松下伺服,间接实现了电流大小的控制,但是无法控制电流的方向。foc控制方式可以认为是正弦波控制的升级版本,实现了电流矢量的控制,也即实现了电机定子磁场的矢量控制。
依据直流伺服电机噪声发生的分歧方法,大致可把其噪声分为三大类:
①电磁噪声;
②机械噪声;
③空气动力噪声。
当出现这个问题的时候,我们要怎么解决呢?
电磁噪声首要是由气隙磁场效果于定子铁芯的径向重量所发生的。它经过磁轭向别传播,松下伺服维修,使定子铁芯发生振动变形。其次是气隙磁场的切向重量,它与电磁转矩相反,使铁芯齿部分变形振动。当径向电磁力波与定子的固有频率接近时,就会惹起共振,使振动与噪声大大加强,甚至危及直流伺服电机的使用寿命。
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