無刷電機(jī)采取電子換向,線圈不動(dòng),磁極旋轉(zhuǎn)。無刷電機(jī),是使用一套電子設(shè)備,通過霍爾元件,感知永磁體磁極的位置,根據(jù)這種感知,使用電子線路,適時(shí)切換線圈中電流的方向,保證產(chǎn)生正確方向的磁力,來驅(qū)動(dòng)電機(jī)。消除了有刷電機(jī)的缺點(diǎn)。這些電路,就是電機(jī)控制器。無刷電機(jī)的控制器,還可以實(shí)現(xiàn)一些有刷電機(jī)不能實(shí)現(xiàn)的功能,比如調(diào)整電源切換角,制動(dòng)電機(jī),使電機(jī)反轉(zhuǎn),鎖住電機(jī),利用剎車信號(hào),停止給電機(jī)供電。現(xiàn)在電瓶車的電子報(bào)警鎖,就充分利用了這些功能。無刷直流電機(jī)由電動(dòng)機(jī)主體和驅(qū)動(dòng)器組成,是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。由于無刷直流電動(dòng)機(jī)是以自控式運(yùn)行的,所以不會(huì)象變頻調(diào)速下重載啟動(dòng)的同步電機(jī)那樣在轉(zhuǎn)子上另加啟動(dòng)繞組,也不會(huì)在負(fù)載突變時(shí)產(chǎn)生振蕩和失步。紅外光電開關(guān)又分為成對(duì)使用的對(duì)射式(比較常見)和單個(gè)使用的反射式;閘機(jī)會(huì)采用10對(duì)以上進(jìn)口紅外光電開關(guān)。伺服直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器
目前主流的伺服驅(qū)動(dòng)器均采用數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)作為控制重心,可以實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜的控制算法,實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化。功率器件普遍采用以智能功率模塊(IPM)為**設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)電路,IPM內(nèi)部集成了驅(qū)動(dòng)電路,同時(shí)具有過電壓、過電流、過熱、欠壓等故障檢測(cè)保護(hù)電路,在主回路中還加入軟啟動(dòng)電路,以減小啟動(dòng)過程對(duì)驅(qū)動(dòng)器的沖擊。功率驅(qū)動(dòng)單元首先通過三相全橋整流電路對(duì)輸入的三相電或者市電進(jìn)行整流,得到相應(yīng)的直流電。經(jīng)過整流好的三相電或市電,再通過三相正弦PWM電壓型逆變器變頻來驅(qū)動(dòng)三相永磁式同步交流伺服電機(jī)。功率驅(qū)動(dòng)單元的整個(gè)過程可以簡單的說就是AC-DC-AC的過程。整流單元(AC-DC)主要的拓?fù)潆娐肥侨嗳珮虿豢卣麟娐?。脈沖控制通道閘電機(jī)驅(qū)動(dòng)器?伺服驅(qū)動(dòng)器在控制信號(hào)的作用下驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電機(jī),因此驅(qū)動(dòng)器是否能正常工作直接影響設(shè)備的整體性能。
根據(jù)對(duì)機(jī)芯的控制方式的不同,分為機(jī)械式、半自動(dòng)式、全自動(dòng)式,。有些廠商會(huì)把半自動(dòng)式稱為電動(dòng)式,把全自動(dòng)式稱為自動(dòng)式。機(jī)械式是通過人力控制攔阻體(與機(jī)芯相連)的運(yùn)轉(zhuǎn),機(jī)械限位控制機(jī)芯的停止;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;全自動(dòng)式是通過電機(jī)來控制機(jī)芯的運(yùn)轉(zhuǎn)和停止。通過控制機(jī)芯的運(yùn)轉(zhuǎn)和停止,從而進(jìn)一步控制攔阻體的開啟和關(guān)閉。根據(jù)同一臺(tái)閘機(jī)所含機(jī)芯和攔阻體數(shù)量的不同,閘機(jī)可分為單機(jī)芯(包含1個(gè)機(jī)芯和1個(gè)攔阻體)和雙機(jī)芯(包含2個(gè)機(jī)芯和2個(gè)攔阻體,呈左右對(duì)稱形態(tài))。根據(jù)攔阻體和攔阻方式的不同,可以分為三輥閘、擺閘、翼閘、平移閘、轉(zhuǎn)閘、一字閘等。折疊
因?yàn)閭鹘y(tǒng)的剛性驅(qū)動(dòng)器已經(jīng)不能滿足機(jī)器人的需求。如足式機(jī)器人,在步行運(yùn)動(dòng)中總會(huì)受到地面的沖擊,如何更好地吸收沖擊能量并良好地控制腿部在沖擊后的運(yùn)動(dòng),需要做機(jī)械與控制方面的改進(jìn)。而研究柔性驅(qū)動(dòng)器就是其改進(jìn)方向之一。如工業(yè)機(jī)器人,拖動(dòng)試教是一種簡單快捷的機(jī)器人配置功能。在人拖動(dòng)機(jī)器人的過程中,希望人受到的阻力小,機(jī)器人運(yùn)動(dòng)平順不抖動(dòng)。除了在柔順控制的算法上做文章,研究機(jī)械方面的柔性驅(qū)動(dòng)器也是一大方向。除此以外,剛性機(jī)器人常常因裝配誤差等問題造成“卡死”,剛性的位置控制算法會(huì)對(duì)機(jī)器人關(guān)節(jié)施加很大的堵轉(zhuǎn)扭矩,這容易對(duì)機(jī)械系統(tǒng)造成損傷。而在關(guān)節(jié)中加入一些吸能與緩沖結(jié)構(gòu),能在機(jī)械上保護(hù)機(jī)器人。再者,外部環(huán)境的沖擊對(duì)機(jī)器人控制系統(tǒng)來說,通常是極其短暫的階躍信號(hào),如果控制系統(tǒng)的帶寬不高,是難以響應(yīng)這些信號(hào)的。即,即便是柔順控制算法,通常也無法很好響應(yīng)沖擊信號(hào),進(jìn)而無法對(duì)環(huán)境的沖擊做出控制,因此機(jī)器人在面對(duì)沖擊時(shí)就會(huì)以剛性的狀態(tài)去應(yīng)對(duì)。硬碰硬,結(jié)果通常是損害機(jī)械本體。伺服單元采用全數(shù)字化結(jié)構(gòu),通過高性能的硬件支持,實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制的軟件化。
變頻調(diào)速就是通過改變電動(dòng)機(jī)電源頻率實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)的。主要采用交—直—交方式,先把工頻交流電源通過整流器轉(zhuǎn)換成直流電源,然后再把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動(dòng)機(jī)。變頻器的電路一般由整流、中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制4個(gè)部分組成。整流部分為三相橋式不可控整流器,逆變部分為IGBT三相橋式逆變器,且輸出為PWM波形,中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲(chǔ)能和緩沖無功功率。伺服系統(tǒng)的工作原理簡單的說就是在開環(huán)控制的交直流電機(jī)的基礎(chǔ)上將速度和位置信號(hào)通過旋轉(zhuǎn)編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器等反饋給驅(qū)動(dòng)器做閉環(huán)負(fù)反饋的PID調(diào)節(jié)控制。再加上驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部的電流閉環(huán),通過這3個(gè)閉環(huán)調(diào)節(jié),使電機(jī)的輸出對(duì)設(shè)定值追隨的準(zhǔn)確性和時(shí)間響應(yīng)特性都提高很多。伺服系統(tǒng)是個(gè)動(dòng)態(tài)的隨動(dòng)系統(tǒng),達(dá)到的穩(wěn)態(tài)平衡也是動(dòng)態(tài)的平衡。繼電器板、驅(qū)動(dòng)板、功率變換電路提供直流電源。繼電器板作用,提供直流電完成控制信號(hào)、檢測(cè)信號(hào)傳遞。菲士伺服驅(qū)動(dòng)器
閘機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)合分室內(nèi)外,室內(nèi)外環(huán)境不一樣,適用的閘機(jī)也不一樣。伺服直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器
隨著伺服系統(tǒng)的大規(guī)模應(yīng)用,伺服驅(qū)動(dòng)器使用、伺服驅(qū)動(dòng)器調(diào)試、伺服驅(qū)動(dòng)器維修都是伺服驅(qū)動(dòng)器在當(dāng)今比較重要的技術(shù)課題,越來越多工控技術(shù)服務(wù)商對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行了技術(shù)深層次研究。伺服驅(qū)動(dòng)器是現(xiàn)代運(yùn)動(dòng)控制的重要組成部分,被廣泛應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人及數(shù)控加工中心等自動(dòng)化設(shè)備中。尤其是應(yīng)用于控制交流永磁同步電機(jī)的伺服驅(qū)動(dòng)器已經(jīng)成為國內(nèi)外研究熱點(diǎn)。當(dāng)前交流伺服驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)中普遍采用基于矢量控制的電流、速度、位置3閉環(huán)控制算法。該算法中速度閉環(huán)設(shè)計(jì)合理與否,對(duì)于整個(gè)伺服控制系統(tǒng),特別是速度控制性能的發(fā)揮起到關(guān)鍵作用。伺服直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器
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