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機(jī)械類解決方案作者: 深圳市日弘忠信實(shí)業(yè)有限責(zé)任公司發(fā)表時(shí)間:2020-04-14 11:21:57瀏覽量:4327【小中大】
大功率驅(qū)動(dòng)器來驅(qū)動(dòng)小功率伺服電機(jī),相信有不少人使用這種方法,但是很多人不知道這樣會(huì)帶來很多危害,那么這樣做會(huì)帶來什么危害呢?下面跟松下伺服電機(jī)官網(wǎng)的小編一起來看下吧。
電流傳感器的直流殘余電壓
加在電流調(diào)節(jié)器輸入端的電流反饋,來自電流傳感器。電流傳感器的輸出比例于電動(dòng)機(jī)電流,但與電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力回路電位隔離。電流傳感器通經(jīng)常存在1%到2%的直流殘余電壓E0。電流傳感器的最大輸出電壓對(duì)應(yīng)于驅(qū)動(dòng)器的峰值電流,因此直流殘余電壓在電流環(huán)中引起相當(dāng)于1%到2%峰值直流殘余電流I0。
2、直流殘余電流對(duì)直流有刷電機(jī)運(yùn)行影響
(1)松下伺服電機(jī)官網(wǎng)的小編知道對(duì)電流環(huán)的影響:對(duì)電流指令I(lǐng)CMD產(chǎn)生偏置,實(shí)際電流指令為ICMD-I0。當(dāng)ICMD=0時(shí),電機(jī)將產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩T0=Kt·(-I0),使電機(jī)旋轉(zhuǎn)。
(2)對(duì)速度環(huán)的影響:對(duì)速度環(huán)的運(yùn)行沒有影響,只是使速度調(diào)節(jié)器的輸出偏置了I0。當(dāng)VCMD=0時(shí),速度調(diào)節(jié)器的輸出為I0,電流調(diào)節(jié)器的輸入為I0-I0=0,電動(dòng)機(jī)速度為0(電機(jī)不轉(zhuǎn))。
三相定子電流流入三相對(duì)稱繞組,產(chǎn)生定子合成磁場(chǎng)。合成磁場(chǎng)和與該磁場(chǎng)垂直的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)相互作用,產(chǎn)生使電機(jī)連續(xù)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)子主磁場(chǎng)呈正弦分布,三相繞組在主磁場(chǎng)內(nèi)對(duì)稱分布。
其中,φPeak為轉(zhuǎn)子正弦磁場(chǎng)的峰值。
相繞組的轉(zhuǎn)矩常數(shù)為:
KTPhase=kt·φPhase
每相繞組的轉(zhuǎn)矩常數(shù):
KTA=kt·φA
=kt·φPeak·Sin(θ)=KTPhase·Sin(θ)
KTB=kt·φB
=kt·φPeak·Sin(θ-120)=KTPhase·Sin(θ-120)
KTC=kt·φC
=kt·φPeak·Sin(θ-240)=KTPhase·Sin(θ-240)
A相繞組產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩:
TA=KTA·IA=KTPhase·[IPeak·Sin2(θ)-I0·Sinθ]
=KTPhase·[IPeak·1/2·(1-Cos(2θ))-I0·Sinθ]
=1/2·KTPhas·eIPeak-1/2·KTPhase·IPeak·Cos(2θ)-KTPhase·I0·Sinθ
B相繞組產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩:
TB=KTB·IB=KTPhase·[IPeak·Sin2(θ-120)+2I0·Sin(θ-120)]
=KTPhase·[IPeak·1/2·(1-Cos(2θ-120))+2I0·Sin(θ-120)]
=1/2·KTPhase·IPeak-1/2·KTPhase·IPeak·Cos(2θ-120)+KTPhase·2I0·Sin(θ-120)
C相繞組產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩:
TC=KTC·IC=KTPhase·[IPeak·Sin2(θ-240)-I0·Sin(θ-240)]
=KTPhase·[IPeak·1/2·(1-Cos(2θ-120))-I0·Sin(θ-240)]
TC=1/2·KTPhase·IPeak-1/2·KTPhase·IPeak·Cos(2θ-240)-KTPhase·I0·Sin(θ-240)
電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的總的轉(zhuǎn)矩:
等于三相繞組產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩之和
Tm=TA+TB+TC
Tm=3/2·KTPhase·IPeak-1/2·KTPhase·IPeak·[Cos(2θ)+Cos(2θ-120)+Cos(2θ-240)]
+KTPhase·(2I0·Sin(θ-120)-I0·Sinθ-I0·Sin(θ-240))
Tm=3/2·KTPhase·IPeak+3·KTPhase·I0·Sin(θ-120)
Tm=3/2·KTPhase·√2·IRMS+3·KTPhase·I0·Sin(θ-120)
Tm=KTRMS·IRMS+KTPhase·√2I0·Sin(θ-120)
可以看出:
考慮到電流傳感器的直流殘余電流I0,電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩除了使電機(jī)連續(xù)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩KTRMS·IRMS外,還有由電流傳感器的直流殘余電流引起的轉(zhuǎn)矩的正弦脈動(dòng):
KTPhase·√2I0·Sin(θ-120)
轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的頻率與電機(jī)的轉(zhuǎn)速及極對(duì)數(shù)成正比:
f=p·N/60
其中p為電機(jī)的極對(duì)數(shù),N為電機(jī)的轉(zhuǎn)速(rpm)。
電流指令為0時(shí),電機(jī)將產(chǎn)生頻率為f=p·N/60的正弦振動(dòng)。
松下伺服電機(jī)官網(wǎng)的小編提示:
3、“大馬拉小車”引起較大轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速波動(dòng)
相位控制的直流無刷電機(jī)的運(yùn)行存在轉(zhuǎn)矩波動(dòng),引起轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的因素很多,其中一個(gè)因素是電流傳感器的直流殘余電壓引起的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)。
轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的頻率與電機(jī)的轉(zhuǎn)速及極對(duì)數(shù)成正比。例如,一個(gè)6極電機(jī)的轉(zhuǎn)速為600 rpm,則由電流傳感器的直流殘余電壓引起的轉(zhuǎn)矩波電流傳感器通常有1%到2%的直流殘余電壓,相對(duì)于驅(qū)動(dòng)器峰值電流的1%到2%。對(duì)20 A驅(qū)動(dòng)器來說,峰值電流為40 A,電流傳感器2%的直流殘余電壓相對(duì)于400 mA。如果用20 A驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)一個(gè)連續(xù)電流只有1 A的直流無刷電機(jī),400 mA引起的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)將是電動(dòng)機(jī)連續(xù)轉(zhuǎn)矩的40%,這是絕對(duì)不能允許的。
電流傳感器的直流殘余電壓隨著驅(qū)動(dòng)器額定電流的增大而增大,因此選擇大功率驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)小功率伺服電機(jī)(大馬拉小車),將產(chǎn)生不必要的轉(zhuǎn)矩波動(dòng),引起轉(zhuǎn)速的波動(dòng)。
以上便是松下伺服電機(jī)官網(wǎng)的小編給大家?guī)淼摹按蠊β黍?qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)小功率伺服電機(jī)存在的4大危害”想了解更多松下伺服電機(jī)的小伙伴可以前往松下伺服電機(jī)官網(wǎng)了解:sxduocai.com
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