發(fā)布時間:2012-05-28 08:50:10
磨粉機(jī)自動化控制系統(tǒng)的一個關(guān)鍵技術(shù)就是電動執(zhí)行磨輥離合閘,軋距可以通過操作顯示器上的鍵盤進(jìn)行設(shè)定、調(diào)節(jié),并在運(yùn)行中得到響應(yīng)執(zhí)行。
電動執(zhí)行機(jī)構(gòu),由無刷直流電機(jī)(BLDCM)和滾珠絲杠組成。該機(jī)構(gòu)主要是依靠BLDCM 驅(qū)動滾珠絲杠做水平直線移動,滾珠絲杠通過中間的曲柄偏心轉(zhuǎn)軸推動動輥以一定的軌跡運(yùn)行,達(dá)到與定輥的給定間距。
無刷直流電機(jī)的組成
BLDCM 是由永磁電機(jī)本體、轉(zhuǎn)子位置傳感器和功率開關(guān)器件(逆變器)三部分組成。
1.永磁電機(jī)本體
BLDCM 本體通永磁同步電動機(jī)(PMSM)非常相似,只是沒有籠型繞組和啟動裝置。通常情況下 BLDCM 本體定子多為三相結(jié)構(gòu),繞組分為布式或集中式,且多為Y型接法。永磁轉(zhuǎn)子多用稀土永磁材料,瓦片型永磁直接粘貼在轉(zhuǎn)子鐵心上,故其氣隙磁場在空間呈矩形分布。
轉(zhuǎn)子的永磁鋼與有刷直流電動機(jī)中所用的永磁鋼的作用相似,均是在電動機(jī)的氣隙中建立足夠的磁場,其不同之處在于 BLDCM 中永磁鋼裝在轉(zhuǎn)子上,而有刷直流電動機(jī)的永磁鋼裝在定子上。在定子繞組通電后,與轉(zhuǎn)子磁鋼所產(chǎn)生的磁場相互作用,產(chǎn)生力或轉(zhuǎn)矩,驅(qū)動轉(zhuǎn)載帶動外負(fù)載一塊轉(zhuǎn)動,從而決定了電動機(jī)的運(yùn)動過程。
2. 逆變器
逆變器用于給電動機(jī)定子各相繞組在一定時刻通以一定時間長短的恒定直流電流,以便與轉(zhuǎn)子永磁磁場相互作用產(chǎn)生持續(xù)不斷的恒定轉(zhuǎn)矩。逆變器的開關(guān)器件可以采用GTO、MOSFET 和 IGBT 等可關(guān)斷器件。逆變器的結(jié)構(gòu)有半橋和橋式兩種,但多采用橋式結(jié)構(gòu),對于三相 BLDCM 來說,其三相橋式逆變器和普通的三相直—交逆變器結(jié)構(gòu)十分相似,單各橋臂元件一般只在一個輸出頻率周期內(nèi)開、關(guān)一次。
3. 位置傳感器
各相繞組通電順序、通電時刻和通電時間長短取決于轉(zhuǎn)子磁極與定子繞組空間的相對位置,傳統(tǒng)的 BLDCM 通過位置傳感器來獲得轉(zhuǎn)子位置信號,并經(jīng)過邏輯處理,功率放大后形成逆變器的觸發(fā)信號,再去控制定子繞組的通、斷,實(shí)現(xiàn)換相功能。在 BLDCM中常用的位置檢測裝置有以下幾種:
a. 電磁式位置傳感器
這是一種利用電磁效應(yīng)來實(shí)現(xiàn)位置檢測的傳感元件,有開口變壓器、鐵磁諧振電路、接近開關(guān)等多種形式,其中開口變壓器使用最多。
b. 磁敏式位置傳感器
磁敏傳感器利用電流的磁效應(yīng)進(jìn)行工作,所組成的位置檢測器由與電動機(jī)同軸安裝、具有與電動機(jī)轉(zhuǎn)子同極數(shù)的永磁轉(zhuǎn)子和多只空間均勻分布的磁敏元件構(gòu)成。目前常用的磁敏元件為霍爾元件或霍爾集成電路,它們在磁場作用下會產(chǎn)生霍爾磁勢,經(jīng)整形、放大后即可輸出所需電平信號,構(gòu)成原始的位置信號。
c. 光電式位置傳感器
這是一種利用與電動機(jī)同軸安裝、帶缺口旋轉(zhuǎn)圓盤對光電元件進(jìn)行通斷控制,以產(chǎn)生一系列反映轉(zhuǎn)子位置空間脈沖信號的檢測方式。對于三相 BLDCM 來說,一般每 1/6周期換相一次,因此只要采用與電磁式或霍爾式位置檢測相似的簡單檢測方法即可,不必采用光電編碼盤的復(fù)雜方式。
磨粉機(jī)自動化控制系統(tǒng)的一個關(guān)鍵技術(shù)就是電動執(zhí)行磨輥離合閘,軋距可以通過操作顯示器上的鍵盤進(jìn)行設(shè)定、調(diào)節(jié),并在運(yùn)行中得到響應(yīng)執(zhí)行。
電動執(zhí)行機(jī)構(gòu),由無刷直流電機(jī)(BLDCM)和滾珠絲杠組成。該機(jī)構(gòu)主要是依靠BLDCM 驅(qū)動滾珠絲杠做水平直線移動,滾珠絲杠通過中間的曲柄偏心轉(zhuǎn)軸推動動輥以一定的軌跡運(yùn)行,達(dá)到與定輥的給定間距。
無刷直流電機(jī)的組成
BLDCM 是由永磁電機(jī)本體、轉(zhuǎn)子位置傳感器和功率開關(guān)器件(逆變器)三部分組成。
1.永磁電機(jī)本體
BLDCM 本體通永磁同步電動機(jī)(PMSM)非常相似,只是沒有籠型繞組和啟動裝置。通常情況下 BLDCM 本體定子多為三相結(jié)構(gòu),繞組分為布式或集中式,且多為Y型接法。永磁轉(zhuǎn)子多用稀土永磁材料,瓦片型永磁直接粘貼在轉(zhuǎn)子鐵心上,故其氣隙磁場在空間呈矩形分布。
轉(zhuǎn)子的永磁鋼與有刷直流電動機(jī)中所用的永磁鋼的作用相似,均是在電動機(jī)的氣隙中建立足夠的磁場,其不同之處在于 BLDCM 中永磁鋼裝在轉(zhuǎn)子上,而有刷直流電動機(jī)的永磁鋼裝在定子上。在定子繞組通電后,與轉(zhuǎn)子磁鋼所產(chǎn)生的磁場相互作用,產(chǎn)生力或轉(zhuǎn)矩,驅(qū)動轉(zhuǎn)載帶動外負(fù)載一塊轉(zhuǎn)動,從而決定了電動機(jī)的運(yùn)動過程。
2. 逆變器
逆變器用于給電動機(jī)定子各相繞組在一定時刻通以一定時間長短的恒定直流電流,以便與轉(zhuǎn)子永磁磁場相互作用產(chǎn)生持續(xù)不斷的恒定轉(zhuǎn)矩。逆變器的開關(guān)器件可以采用GTO、MOSFET 和 IGBT 等可關(guān)斷器件。逆變器的結(jié)構(gòu)有半橋和橋式兩種,但多采用橋式結(jié)構(gòu),對于三相 BLDCM 來說,其三相橋式逆變器和普通的三相直—交逆變器結(jié)構(gòu)十分相似,單各橋臂元件一般只在一個輸出頻率周期內(nèi)開、關(guān)一次。
3. 位置傳感器
各相繞組通電順序、通電時刻和通電時間長短取決于轉(zhuǎn)子磁極與定子繞組空間的相對位置,傳統(tǒng)的 BLDCM 通過位置傳感器來獲得轉(zhuǎn)子位置信號,并經(jīng)過邏輯處理,功率放大后形成逆變器的觸發(fā)信號,再去控制定子繞組的通、斷,實(shí)現(xiàn)換相功能。在 BLDCM中常用的位置檢測裝置有以下幾種:
a. 電磁式位置傳感器
這是一種利用電磁效應(yīng)來實(shí)現(xiàn)位置檢測的傳感元件,有開口變壓器、鐵磁諧振電路、接近開關(guān)等多種形式,其中開口變壓器使用最多。
b. 磁敏式位置傳感器
磁敏傳感器利用電流的磁效應(yīng)進(jìn)行工作,所組成的位置檢測器由與電動機(jī)同軸安裝、具有與電動機(jī)轉(zhuǎn)子同極數(shù)的永磁轉(zhuǎn)子和多只空間均勻分布的磁敏元件構(gòu)成。目前常用的磁敏元件為霍爾元件或霍爾集成電路,它們在磁場作用下會產(chǎn)生霍爾磁勢,經(jīng)整形、放大后即可輸出所需電平信號,構(gòu)成原始的位置信號。
c. 光電式位置傳感器
這是一種利用與電動機(jī)同軸安裝、帶缺口旋轉(zhuǎn)圓盤對光電元件進(jìn)行通斷控制,以產(chǎn)生一系列反映轉(zhuǎn)子位置空間脈沖信號的檢測方式。對于三相 BLDCM 來說,一般每 1/6周期換相一次,因此只要采用與電磁式或霍爾式位置檢測相似的簡單檢測方法即可,不必采用光電編碼盤的復(fù)雜方式。
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