重要4交流伺服電機(jī)

1、1變頻調(diào)速對(duì)電1變頻調(diào)速對(duì)電機(jī)運(yùn)行的影電機(jī)機(jī)械電機(jī)機(jī)械特性的變電機(jī)機(jī)械特電機(jī)機(jī)械特性的變利用最大轉(zhuǎn)矩起磁場(chǎng)分布的磁場(chǎng)分布的變電機(jī)的電流諧波和電壓諧波增諧波次波極對(duì)磁勢(shì)幅轉(zhuǎn)1 fKW 1.35電機(jī)的電流諧波和電壓諧波增諧波次波極對(duì)磁勢(shì)幅轉(zhuǎn)1 fKW 1.35W1KW1 0 1 f5KW 1.35W1KW5 50n1 / 5 fKW 1.35W1KW1 0 5 f5KW 1.35W1KW5 50電流和磁場(chǎng)矢量控電流和磁場(chǎng)矢量控2變頻調(diào)速電機(jī)設(shè)計(jì)主要概2變頻調(diào)速電機(jī)設(shè)計(jì)主要概變頻調(diào)速電機(jī)設(shè)變頻調(diào)速電機(jī)設(shè)計(jì)理電機(jī)設(shè)計(jì)是一個(gè)運(yùn)行區(qū)域的最優(yōu)設(shè)計(jì)，而不是傳統(tǒng)的額定點(diǎn)設(shè)電機(jī)運(yùn)行在追求高效率的同時(shí)，必須考慮高功

2、率因3.空間磁場(chǎng)分布應(yīng)與電流時(shí)間波形有一個(gè)適當(dāng)?shù)钠ヒ詼p小諧波分電機(jī)設(shè)計(jì)必須與控制方法和變頻電源特性相匹電機(jī)原來(lái)的一些性能可由控制替代，如起動(dòng)性能1.電機(jī)設(shè)計(jì)1.電機(jī)設(shè)計(jì)是一個(gè)運(yùn)行區(qū)域的最優(yōu)設(shè)計(jì)，而不是傳統(tǒng)的額定點(diǎn)設(shè)2.電機(jī)運(yùn)行在2.電機(jī)運(yùn)行在追求高效率的同時(shí)，必須考慮高功率因3.空間磁場(chǎng)分布應(yīng)3.空間磁場(chǎng)分布應(yīng)與電流時(shí)間波形有一個(gè)適當(dāng)?shù)钠ヒ詼p小諧波分。4.電機(jī)設(shè)計(jì)必4.電機(jī)設(shè)計(jì)必須與控制方法和變頻電源特性相匹5.電機(jī)原來(lái)的5.電機(jī)原來(lái)的一些性能可由控制替代，如起動(dòng)性能變頻調(diào)變頻調(diào)速電機(jī)設(shè)計(jì)公圖2-圖2-3變頻調(diào)速3變頻調(diào)速電機(jī)中的諧波分變頻調(diào)速變頻調(diào)速電機(jī)的分析模1.變頻調(diào)速異1.變頻調(diào)速異步

3、電機(jī)的等效電2.變頻調(diào)速異步電機(jī)分析模型2.變頻調(diào)速異步電機(jī)分析模型的建(1)各電抗值都在基波電路的電抗值上乘以一個(gè)系數(shù)，(2)(3)諧波電流諧波電流對(duì)磁場(chǎng)的影響及磁場(chǎng)分諧波對(duì)損耗的影諧波對(duì)損耗的影響及計(jì)算1)高次諧波高次諧波對(duì)電機(jī)運(yùn)行性能的影響分電路中5、7、11次電壓諧波含量對(duì)電機(jī)的影變頻電源輸出電壓更高次諧波對(duì)電機(jī)的影1.電路中1.電路中5、7、11次電壓諧波含量對(duì)電機(jī)的影1.電路中1.電路中5、7、11次電壓諧波含量對(duì)電機(jī)的影1.電路中1.電路中5、7、11次電壓諧波含量對(duì)電機(jī)的影1.電路中1.電路中5、7、11次電壓諧波含量對(duì)電機(jī)的影1.電路中1.電路中5、7、11次電壓諧波含量對(duì)電

4、機(jī)的影2.變頻電源輸2.變頻電源輸出電壓更高次諧波對(duì)電機(jī)的影2.變頻電源輸2.變頻電源輸出電壓更高次諧波對(duì)電機(jī)的影2.變頻電源輸2.變頻電源輸出電壓更高次諧波對(duì)電機(jī)的影4閉環(huán)控制中的電機(jī)4閉環(huán)控制中的電機(jī)運(yùn)矢量控制中電機(jī)運(yùn)行矢量控制中電機(jī)運(yùn)行性能的分析模轉(zhuǎn)子磁鏈r的求轉(zhuǎn)子漏感初值Lrl0的設(shè)轉(zhuǎn)子的諧波漏感和斜槽漏感都與機(jī)磁場(chǎng)的飽和系數(shù)有關(guān)，在不同的轉(zhuǎn)差率控制方案中，由于磁的不同會(huì)造成飽和系數(shù)的變化，因此轉(zhuǎn)子的漏感是隨控制變化變化的氣隙磁鏈g的求取及磁場(chǎng)迭代轉(zhuǎn)子漏感的計(jì)算用求得的飽和系數(shù)代入，可計(jì)算轉(zhuǎn)子漏感值與前一次計(jì)算所得值比較，若差值在誤差范圍之內(nèi)，則轉(zhuǎn)到否則轉(zhuǎn)到(3)(5)電感參數(shù)Lm、L

5、s和Lr的求先計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E，在傳統(tǒng)析模型中，E需要迭代計(jì)算求出(6)定、轉(zhuǎn)子電量的求矢量控制中電矢量控制中電機(jī)運(yùn)行性能的分析模(7)性能計(jì)由上面得到的電路和磁場(chǎng)參數(shù)，對(duì)電機(jī)的銅損、損、機(jī)械損耗和雜散損耗等進(jìn)行計(jì)算，得到總損耗P矢量控制中電矢量控制中電機(jī)運(yùn)行性能的分析模圖2-閉環(huán)控制閉環(huán)控制系統(tǒng)中電機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行點(diǎn)分電磁負(fù)荷的轉(zhuǎn)差率變化時(shí)的電磁負(fù)荷和1.電磁負(fù)荷的改統(tǒng)參數(shù)名常規(guī)電源系變頻調(diào)速閉環(huán)控制轉(zhuǎn)速n/r轉(zhuǎn)矩T N 1.電磁負(fù)荷的改統(tǒng)參數(shù)名常規(guī)電源系變頻調(diào)速閉環(huán)控制轉(zhuǎn)速n/r轉(zhuǎn)矩T N 相電壓U /V頻率轉(zhuǎn)差率氣隙磁密BB 定子電流Is 鐵耗PFe 效率功率因數(shù)2.轉(zhuǎn)差率變化2.轉(zhuǎn)差率變化時(shí)

6、的電磁負(fù)荷和2.轉(zhuǎn)差率變化2.轉(zhuǎn)差率變化時(shí)的電磁負(fù)荷和2.轉(zhuǎn)差率變化2.轉(zhuǎn)差率變化時(shí)的電磁負(fù)荷和閉環(huán)控制閉環(huán)控制下的電機(jī)性能分閉環(huán)控制閉環(huán)控制下的電機(jī)性能分閉環(huán)控制閉環(huán)控制下的電機(jī)性能分閉環(huán)控制閉環(huán)控制下的電機(jī)性能分最優(yōu)轉(zhuǎn)差最優(yōu)轉(zhuǎn)差率控制與電機(jī)運(yùn)行點(diǎn)的匹最優(yōu)轉(zhuǎn)差最優(yōu)轉(zhuǎn)差率控制與電機(jī)運(yùn)行點(diǎn)的匹最優(yōu)轉(zhuǎn)差最優(yōu)轉(zhuǎn)差率控制與電機(jī)運(yùn)行點(diǎn)的匹最優(yōu)轉(zhuǎn)差最優(yōu)轉(zhuǎn)差率控制與電機(jī)運(yùn)行點(diǎn)的匹最優(yōu)轉(zhuǎn)差最優(yōu)轉(zhuǎn)差率控制與電機(jī)運(yùn)行點(diǎn)的匹最優(yōu)轉(zhuǎn)差最優(yōu)轉(zhuǎn)差率控制與電機(jī)運(yùn)行點(diǎn)的匹最優(yōu)轉(zhuǎn)差最優(yōu)轉(zhuǎn)差率控制與電機(jī)運(yùn)行點(diǎn)的匹小由于電源頻率不小由于電源頻率不同，則電機(jī)機(jī)械特性可以隨之平移3)由于逆變器供電下的異步電機(jī)大多不是長(zhǎng)期工作在定況下，

7、而是處于不斷變化之中，因此其溫升極限得以提高，從可以增加電流設(shè)計(jì)密度，進(jìn)一步減小電機(jī)尺寸和重量永磁同步永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意永磁同步永磁同步電機(jī)的繞組形a)整數(shù)槽繞組 b)分?jǐn)?shù)槽繞無(wú)槽結(jié)構(gòu)無(wú)槽結(jié)構(gòu)永磁同步永磁同步電機(jī)常永磁同步電機(jī)常用的轉(zhuǎn)子結(jié)非磁性體或空HalbachHalbach圖3-6所圖3-6所示結(jié)構(gòu)電機(jī)的交、直軸電樞反應(yīng)磁通路a)直軸電樞反應(yīng)磁通路徑 b)交軸電樞反應(yīng)磁通路Z/m=整Z0/m=整Z/m=整Z0/m=整電樞沖片槽數(shù)較少, 工藝相對(duì)簡(jiǎn)單常采用集中繞組, 槽利用率高、槽滿率高, 簡(jiǎn)化了嵌線工藝當(dāng)?shù)谝还?jié)距y = 1 時(shí), 繞線不僅提高勞動(dòng)生產(chǎn)率, 又降低了成一般采用分?jǐn)?shù)槽繞組時(shí), 電機(jī)線圈端部較短, 不僅節(jié)約了銅線而且同在不斜槽的情況下, 減少了齒槽效應(yīng), 改善電機(jī)的電勢(shì)波形,