伺服电机原理与注塑机应用.ppt

大纲大纲一：交流永磁同步电机/伺服电机原理和结构一：交流永磁同步电机/伺服电机原理的励磁方式一：交流永磁同步电机/伺服电机原理和结构编码器分类二：交流永磁同步电机驱动技术------OC门开路集电极光电编码器二：交流永磁同步电机驱动技术------SIN/COS编码器二：交流永磁同步电机驱动技术------SIN/COS编码器二：交流永磁同步电机驱动技术---RESOLVE旋转变压器二：交流永磁同步电机驱动技术---RESOLVE旋转变压器二：交流永磁同步电机驱动技术---RESOLVE旋转变压器二：交流永磁同步电机驱动技术------长线UVW编码器二：交流永磁同步电机驱动技术-----同步电机的驱动变革1：主机拖入同步，甩离主机同步运行
简述：用一台原动机，拖动同步电机轴旋转，当接近同步转速时，利用离心开关接通50HZ工频，同步电机开始运行。

2：异步启动同步运行
简述：在同步电机的转子上的永磁体内圆，另外铸造一个笼型转子，这样，投入工频电源时，由于异步鼠笼的作用，做异步旋转。当接近同步转速时，被自然牵入同步运行。
缺点：有异步附加转矩。3：变频启动同步运行
简述：采用VF型变频器，利用N=60F/P.用变频从0速慢慢往上提升频率，以便等待转子克服转子惯量和负载惯量。
缺点：VF型本意是控制磁通，而同步机并不需要控制磁通，因此，VF仅仅可以调速而已，但没有低频力矩特性

4：闭环矢量控制.
A:关于自同步与磁极偏角
B:关于速度环与转矩环
C:关于弱磁扩速
D:电枢反应与D轴，Q轴

同步电机在运行中，由于电网电压波
动，或者轴负载的变化，会导致轴速有变
化。如果没有及时的追踪，可能导致同步
电机失步，进入不正常状态。
为了解决这个问题，驱动器需要实时
检测转子位置状态，当发现偏离一定范围
时，通过电流控制，纠正这个磁极位置偏
差。这称之为自同步。
毫无疑问：驱动器需要知道转子磁极
定子某相磁极的初始偏差角。才可以在运
转的过程中按照这个初始偏差角进行控制
这就是转子与编码器的磁极偏角B：速度环与转矩环C：弱磁扩速
电机的理想空载转速C：弱磁扩速与母线电压(驱动器输出电压)的关系。
在恒转矩控制过程中，随着电机转速的升高，电枢绕组的反电势增大。当增大到逆变器最高输出电压时（即电机的极限电压），电机转速到达恒转矩控制时的最高转速，这个转速定义为电机的转折速度。

当速度增加到转折速度时，要继续增加转速就必须采用弱磁控制，是磁场得以减弱，才能保持反电势和电压的平衡。

因此：对于额定电压低于驱动器输出电压的电机而言，是可以自然弱
磁的，并不需要特别的手段。弱磁点通常就是额定转速时的频率

确定一台永磁电机的实际弱磁点的方法：将电机运行在额定频率，
查看驱动器输出电压是否到达电机额定电压，以及电流是否接近0A.
从这个频率点开始向上增加频率，电流逐渐增大的这个点，就是弱磁频
率点D:电枢反应与D轴，Q轴
对称负载时，电枢磁动势对主极磁场基波产生的影响，这种现象称为电枢反应。当电枢绕组中没有电流通过时，由磁极所形成的磁场称为主磁场，近似按正弦规律分布。当电枢绕组中有电流通过时，绕组本身产生一个磁场，称为电枢磁场。电枢磁场对主磁场的作用将使主磁场发生畸变,产生电枢反应;D:电枢反应与D轴，Q轴
合成磁势分解为两个方向的作用，
一个垂直与主磁极，称之为交轴（Q轴）反应，可以对负载轴产生
电磁转矩，相当与异步电机的转矩电流。

一个平行于主磁极，称之为直轴（D轴）反应，可以对主磁极去磁
或助磁，相当于异步机的励磁电流。通常用于弱磁升速

因此，D轴，Q轴都需要有电流环。这在IS300的伺服驱动器中可以得到体现。

基于以上认识，我们得到一下结论：
1：如果电机制造商的编码器角度不一致，则驱动器侧无法统一参数；

2：如果电机制造上的电机参数，D,Q电感，定子电阻，反电势等参数不具备一致性，则驱动器无法统一参数；

故：如果想获得简便的参数调试，则需要电机厂统一以上相关的电机参数

三：交流永磁同步电机系统在注塑机上的应用----工艺过程三：交流永磁同步电机在注塑机上的应用—压力流量的共性问题设想1：速度N控制流量,转矩T控制压力？
实践：油泵的流量Q正比于转速N.系统的压力P只有管路状态一定，动
作静止的稳态状况下，有近似正比关系。而一旦管路状态发生变
化，或动态过程，压力P与转矩T没有任何线性关系。
故此设想无法应用
设想二：速度N控制流量，当流量建立了压力之后，由PID控制速度，
稳定油压（即流量，压力均由速度予以控制）？
实践：在油压还没有建立的时候，管路尚有空间，此时，用流量正比与
转速的方式运转油泵，管路很快充油。油会受到管路的限制，很
快建立油压。当油压建立起来之后，利用PID调整出来的转速N控
制，由于PID的平衡作用原