電氣自動(dòng)化控制

來源: 發(fā)布時(shí)間:2023-11-30

為了適應(yīng)數(shù)字控制的發(fā)展趨勢(shì),運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中大多采用步進(jìn)電機(jī)、直流電機(jī)或全數(shù)字式交流伺服電機(jī)作為執(zhí)行電動(dòng)機(jī)。雖然三者在控制方式上相似,但在使用性能和應(yīng)用場(chǎng)合上存在著的差異。交流伺服電機(jī)優(yōu)點(diǎn):⑴無電刷和換向器,因此工作可靠,對(duì)維護(hù)和保養(yǎng)要求低。⑵定子繞組散熱比較方便。⑶慣量小,易于提高系統(tǒng)的快速性。⑷適應(yīng)于高速大力矩工作狀態(tài)。直流伺服電機(jī)優(yōu)點(diǎn):直流伺服電機(jī)特指直流有刷伺服電機(jī)——電機(jī)成本高結(jié)構(gòu)復(fù)雜,啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大,調(diào)速范圍寬,控制容易,需要維護(hù),但維護(hù)不方便(換碳刷),會(huì)產(chǎn)生電磁干擾,對(duì)環(huán)境有要求。因此它可以用于對(duì)成本敏感的普通工業(yè)和民用場(chǎng)合。隨著伺服系統(tǒng)逐漸取代變頻器,伺服電動(dòng)機(jī)在數(shù)控產(chǎn)品中的作用越來越重要。電氣自動(dòng)化控制

什么是伺服系統(tǒng)?伺服系統(tǒng)(servomechanism)是使物體的位置、方位、狀態(tài)等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(biāo)(或給定值)的任意變化的自動(dòng)控制系統(tǒng)。伺服主要靠脈沖來定位,基本上可以這樣理解,伺服電機(jī)接收到1個(gè)脈沖,就會(huì)旋轉(zhuǎn)1個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)的角度,從而實(shí)現(xiàn)位移,因?yàn)?,伺服電機(jī)本身具備發(fā)出脈沖的功能,所以伺服電機(jī)每旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度,都會(huì)發(fā)出對(duì)應(yīng)數(shù)量的脈沖,這樣,和伺服電機(jī)接受的脈沖形成了呼應(yīng),或者叫閉環(huán)。如此一來,系統(tǒng)就會(huì)知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機(jī),同時(shí)又收了多少脈沖回來,這樣,就能夠很精確的控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)精確的定位,可以達(dá)到0.001mm。廣州地鐵閘機(jī)伺服直流電機(jī)的換向一直是通過石墨電刷與安裝在轉(zhuǎn)子上的環(huán)形換向器相接觸來實(shí)現(xiàn)的。

在人行通道閘機(jī)設(shè)計(jì)時(shí),需要通過不同的電機(jī)帶中通道門體的運(yùn)動(dòng)來達(dá)到限制和放行的管理效果。人行通道閘機(jī)根據(jù)控制方式的不同,分為機(jī)械式、半自動(dòng)式、全自動(dòng)式等多種動(dòng)作方式。常用的機(jī)械式是通過機(jī)械限位控制人行通道閘機(jī)機(jī)芯的運(yùn)動(dòng)和停止,來實(shí)現(xiàn)人員的通行。半自動(dòng)式是通過電磁鐵來控制機(jī)芯的運(yùn)轉(zhuǎn)和停止,而全自動(dòng)式則是通過電機(jī)來控制機(jī)芯的運(yùn)轉(zhuǎn)和停止。無論采取哪種類型的控制方式,都離不開電機(jī)的帶動(dòng)。人行通道閘機(jī)通過控制機(jī)芯的運(yùn)轉(zhuǎn)和停止,在日常應(yīng)用時(shí),可以是單獨(dú)一個(gè),也可以是組合應(yīng)用,多個(gè)閘機(jī)的組合應(yīng)用時(shí),可以將其中的一扇作為雙控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造。同一臺(tái)人行通道閘機(jī)可以根據(jù)所含機(jī)芯和攔阻體數(shù)量的不同,分為單機(jī)芯和雙機(jī)芯等兩種規(guī)格。人行通道閘機(jī),在攔阻方式上可以分為三輥閘、擺閘、翼閘、平移閘、轉(zhuǎn)閘、一字閘等。

由于電動(dòng)機(jī)電流過大、電源電壓變動(dòng)過大、單相運(yùn)行、機(jī)械碰傷、制造不良等造成絕緣損壞所至,分繞組匝間短路、繞組間短路、繞組極間短路和繞組相間短路。1.故障現(xiàn)象離子的磁場(chǎng)分布不均,三相電流不平衡而使電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)振動(dòng)和噪聲加劇,嚴(yán)重時(shí)電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng),而在短路線圈中產(chǎn)生很大的短路電流,導(dǎo)致線圈迅速發(fā)熱而燒毀。2.產(chǎn)生原因電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期過載,使絕緣老化失去絕緣作用;嵌線時(shí)造成絕緣損壞;繞組受潮使絕緣電阻下降造成絕緣擊穿;端部和層間絕緣材料沒墊好或整形時(shí)損壞;端部連接線絕緣損壞;過電壓或遭雷擊使絕緣擊穿;轉(zhuǎn)子與定子繞組端部相互摩擦造成絕緣損壞;金屬異物落入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部和油污過多。無刷電機(jī)的設(shè)計(jì)通過使用更復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)電路來消除對(duì)電刷的需求。

伺服電機(jī)控制方式速度控制和轉(zhuǎn)矩控制都是用模擬量來控制的。位置控制是通過發(fā)脈沖來控制的。具體采用什么控制方式要根據(jù)客戶的要求,滿足何種運(yùn)動(dòng)功能來選擇。如果您對(duì)電機(jī)的速度、位置都沒有要求,只要輸出一個(gè)恒轉(zhuǎn)矩,當(dāng)然是用轉(zhuǎn)矩模式。如果對(duì)位置和速度有一定的精度要求,而對(duì)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)矩不是很關(guān)心,用轉(zhuǎn)矩模式不太方便,用速度或位置模式比較好。如果上位控制器有比較好的閉環(huán)控制功能,用速度控制效果會(huì)好一點(diǎn)。如果本身要求不是很高,或者,基本沒有實(shí)時(shí)性的要求,用位置控制方式對(duì)上位控制器沒有很高的要求。就伺服驅(qū)動(dòng)器的響應(yīng)速度來看,轉(zhuǎn)矩模式運(yùn)算量小,驅(qū)動(dòng)器對(duì)控制信號(hào)的響應(yīng)快;位置模式運(yùn)算量比較大,驅(qū)動(dòng)器對(duì)控制信號(hào)的響應(yīng)慢。作為數(shù)控系統(tǒng)的重要功能,伺服電動(dòng)機(jī)的性能直接影響數(shù)控系統(tǒng)的性能。人行通道閘機(jī)說明書

在電路中用字母"M"(舊標(biāo)準(zhǔn)用"D")表示。它的主要作用是產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩,作為用電器械或各種機(jī)械的動(dòng)力源。電氣自動(dòng)化控制

伺服主要靠脈沖來定位,基本上可以這樣理解,伺服電機(jī)接收到1個(gè)脈沖,就會(huì)旋轉(zhuǎn)1個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)的角度,從而實(shí)現(xiàn)位移,因?yàn)?,伺服電機(jī)本身具備發(fā)出脈沖的功能,所以伺服電機(jī)每旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度,都會(huì)發(fā)出對(duì)應(yīng)數(shù)量的脈沖,這樣,和伺服電機(jī)接受的脈沖形成了呼應(yīng),或者叫閉環(huán),如此一來,系統(tǒng)就會(huì)知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機(jī),同時(shí)又收了多少脈沖回來,這樣,就能夠很精確的控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)精確的定位,可以達(dá)到0.001mm。直流伺服電機(jī)特指直流有刷伺服電機(jī)——電機(jī)成本低,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大,調(diào)速范圍寬,控制容易,需要維護(hù),但維護(hù)方便(換碳刷),會(huì)產(chǎn)生電磁干擾,對(duì)環(huán)境有要求。因此它可以用于對(duì)成本敏感的普通工業(yè)和民用場(chǎng)合。直流伺服電機(jī)還包括直流無刷伺服電機(jī)——電機(jī)體積小,重量輕,出力大,響應(yīng)快,速度高,慣量小,轉(zhuǎn)動(dòng)平滑,力矩穩(wěn)定,電機(jī)功率有局限做不大。容易實(shí)現(xiàn)智能化,其電子換相方式靈活,可以方波換相或正弦波換相。電機(jī)免維護(hù)不存在碳刷損耗的情況,效率很高,運(yùn)行溫度低噪音小,電磁輻射很小,長(zhǎng)壽命,可用于各種環(huán)境。電氣自動(dòng)化控制