2017年11月7日

新手看-变频器伺服驱动器基础知识

变频器,也叫变频驱动器,平日主如果节制电机的速率或转矩输出。   如本大年夜多半变频器应用脉宽调制或PWM来孕育发生可变的输出电压,电流和频率。在此,二极管桥式整流器从电源获取交流电(ac)电力并供给中心直流(dc)电路电压。在中心直流电路中,直流电压经由过程一个低通滤波器。然后,节制变频器逆变器中的六个高速电子开关,以孕育发生具有各类宽度的直流母线电压高度的短脉冲。   经由过程改变脉冲宽度,转换器创建一个输出波形,其匀称值是一个正弦电压和电流波形,频率可以改变。这是用来节制电机速率,转矩或位置的可变输出。   在中心直流电路中,直流电压经由过程一个低通滤波器。   用于今世转换器,主如果由于它对照高效。输出开关是开或关,不运行在任何中心状态,不能在任何可能增添功耗和能量丧掉的中心状态下事情。   变频器驱动的电念头无意偶尔装有位置反馈装配。在这些环境下,反馈装配可以在低速下前进电机精度,动态相应和扭矩产量。   变频器与伺服驱动器有什么不合?   变频器平日节制速率或扭矩。相反,伺服驱动器平日用于节制电机的位置。   输出开关是开或关,经由过程改变脉冲的宽度,转换器孕育发生一个输出波形,该波形的匀称值是正弦电压和电流波形,其频率可以变更。恰是这种可变输出用于节制电机速率、转矩或位置。   在某些变频器利用中,对电机效率的要求越来越高 – 以是变频器越来越多地节制永磁电机。其次,新型变频器的机能更好,与伺服驱动器相媲美。着末。基于以太网的收集的呈现改良了所有类型的节制,包括运动和驱动节制。   变频器和伺服驱动用具有以下特征:连接到任一种变频器的电机将变频器供给的电能转换为扭转或直线运动。电机输出可以连接到任何数量的履行器或机器机械长进行事情。   装置,收集处置惩罚,加工和包装行业的机械都应用变频器类型来和谐事情轴,并终极将材料转换为日常产品。   变频器若何与其他元件通信?   大年夜多半今世变频器经由过程通信收集与节制系统中的其他部件连接,从而前进诊断和机械节制。   此外,大年夜多半变频器制造商本日正从专有收集转向开放式收集,用于伺服驱动器和变频器。例如,以太网/ IP可以连接工厂的所有设备、历程和信息(用一个收集布局)来供给实时信息和节制。   事实上,基于以太网的收集比以往任何时刻都容许更多的信息从变频器和其他智能机械组件流向机械节制,并终极进入工厂级节制系统。更好地集成伺服驱动器,变频器和节制,也使设置设置设备摆设摆设和诊断更轻易。   新的变频器与以前的设计有什么不合?   模块化(带有散播式节制)的机械越来越普遍,由于它们使设计加倍靠得住和可重用。   在这里,变频器(以及伺服驱动器)直接安装到机械上。移动节制硬件更靠近利用法度榜样或在机械上最小化设计的物理萍踪,简化连接,并削减布线和安装资源高达30%。
2017年10月27日

关于轴电压在电机上的常见问题分析与对策

【导读】跟着国家对能效要求的前进以及国人环保意识的遍及,高能效电机的需求赓续提升,无利DC电机的市场应用量也增大年夜。该类型电机有较大年夜风险,会导致轴承电解腐蚀。本文先容了轴电压、轴电压孕育发生的影响及其在空调电机上的对策。 无刷DC电机的驱动要领一样平常是经由过程电压型变频器的PWM驱动。该驱动要领有较大年夜风险,会导致轴承电解腐蚀。轴承电解腐蚀孕育发生的缘故原由是变频器的开关引起的共膜电压锅合到轴承上,从而轴承的内圈和外圈之间孕育发生电位差。假如电机轴承内外圈之间的电位差升高到足够大年夜,就可能孕育发生毁坏轴承的电流。在很早以昔人们就已经熟识到轴电压和轴电流问题,但在初期主要斟酌的是有电机磁场纰谬称性而孕育发生的轮回轴电流,是以才有对大年夜电机轴承采取绝缘的做法。跟着调速驱动系统尤其是脉宽调制(PWM)电压源逆变器驱动系统的呈现,已经确认有因逆变器而孕育发生的轴电压和轴电流的新滥觞和机理问题。现在先先容一下轴电压孕育发生的征象,然后我们再评论争论减小电机轴电压和轴承电流的措施。 1、轴电压孕育发生的影响 轴电压的孕育发生伴跟着的是轴电流的孕育发生,而轴电流是导致轴承徐徐毁坏的缘故原由。轴承毁坏会慢慢影响到DC电机及空调器的音质效果。详细如下:(1)轴承的内径与钢球打仗部分有电流流过;(2)钢球与内径打仗部分由于有润滑油脂,以是会发生放电征象;(3)轴承内径与钢球打仗部分因为有放电征象会导致钢球外面有凹凸不平的丧掉呈现;(4)因为轴承损伤,轴承的噪音值变高,DC电机及空调器的音质徐徐变差。 2、轴电压、周电流孕育发生的历程 轴承电解腐蚀孕育发生的缘故原由是变频器的开关引起的共膜电压藕合到轴承上,从而轴承的内圈和外圈之间孕育发生电位差。假如电机轴承内外圈之间的电位差升高到足够大年夜,就可能孕育发生毁坏轴承的电流。轴电压的孕育发生伴跟着的是轴电流的孕育发生,而轴电流是导致轴承徐徐毁坏的缘故原由。要保护轴承免于损伤就必须抑制轴电压。抑制轴电压的道路有:(1)抑制轴电压孕育发生的共膜电压;(2)抑制轴电压本身。 3、轴电压的测试措施 如图1、2是测定电机的轴电压Vsh的措施:用差分探头测定介于电机机壳端得轴承外圈和转轴真个轴承内圈的电压。经由过程以上的操作后,我们可以经由过程示波器对轴电压进行察看阐发。经由过程测试我们懂得到电机的轴电压Vsh的峰值电压在OV基准下1000rpm转速下的测试结果。跟着扭转速率的上升,实测结果和仿真结果都体现出轴电压Vsh增大年夜的倾向。此外,实测结果和应用测得的轴承的静电容量进行仿真的结果异常同等。 因为各个公司对付轴电压的办理规划不一样,导致DC电机轴电压的抑制效果不合。在低压PWM调制驱动装配下轴承放电电流本色上是随机的,并且可能有很高的峰值,以摆动的形式衰减,这种电流在一段光阴内可能对轴承孕育发生有害的影响。 4、轴电压办理措施 因为现有主流DC电机厂家对轴电压的评价及办理措施不一样。主要的措施如下:(1)轴承内外圈都采纳绝缘,即采纳陶瓷轴承或绝缘转子。这种办理措施能在很大年夜程度上办理轴电压孕育发生的问题。但受限于空调器DC电机资源缘故原由,暂时没有采纳该办理规划。(2)针对电机的应用情况、温度等身分,选择最相宜的油脂。这种措施在资源和效果中都能有效的抑制轴电压问题,但不能根治。一样平常的DC直流电机厂家都邑采纳多种措施并举的形式对轴电压进行抑制。(3)对DC电机端盖两侧进行短接,即经由过程工资地把轴承内外圈进行短路。该规划的目的在于把轴电压孕育发生的轴电流在没有损伤轴承之前导地,削减对轴承的损伤。(4)转子进行双重绝缘,即在轴与转子磁片之间经由过程PBT注塑进行绝缘。 5、结语 跟着生活水平的前进,应用者对空调器、DC电机的能效性、舒适性的要求越来越高。DC电机效率的前进是当下不停努力的偏向。然则从应用者应用角度启程,其舒适性会越来越受人关注。是以,若何办理DC电机在经久应用历程中的音诘责题是未来值得我们赓续摸索的偏向。无论是绝缘轴承的应用、绝缘转子的应用照样轴承油脂的选择,这些当前轴电压的办理规划都必要在实际和理论中赓续证明。
2017年10月14日

细说变频器与电动机之间的亲密关系

本文将从电念头的效率和温升的问题、电念头绝缘强度问题、谐波电磁噪声与震荡、电念头对频繁启动、制动的适应能力、低转速时的冷却问题等5个方面来为大年夜家解说变频器对电机的影响。 1、电念头的效率和温升问题 不论那种形式的变频器,在运行中均孕育发生不合程度的谐波电压和电流,使电念头在非正弦电压、电流下运行。拒资料先容,以今朝普遍应用的正弦波PWM型变频器为例,其低次谐波基础为零,剩下的比载波频率大年夜一倍阁下的高次谐波分量为:2u+1(u为调制比)。高次谐波会引起电念头定子铜耗、转子铜(铝)耗、铁耗及附加损耗的增添,最为明显的是转子铜(铝)耗。由于异步电念头因此靠近于基波频率所对应的同步转速扭转的,是以,高次谐波电压以较大年夜的转差切割转子导条后,便会孕育发生很大年夜的转子损耗。除此之外,还需斟酌因集肤效应所孕育发生的附加铜耗。这些损耗都邑使电念头额外发烧,效率低落,输出功率减小,如将通俗三相异步电念头运行于变频器输出的非正弦电源前提下,其温升一样平常要增添10%~20%。 2、电念头绝缘强度问题 今朝中小型变频器,不少是采纳PWM的节制要领。他的载波频率约为几千到十几千赫,这就使得电念头定子绕组要遭遇很高的电压上升率,相称于对电念头施加陡度很大年夜的冲击电压,使电念头的匝间绝缘遭遇较为严厉的磨练。别的,由PWM变频器孕育发生的矩形斩波冲击电压叠加在电念头运行电压上,会对电念头对地绝缘构成要挟,对地绝缘在高压的反复冲击下会加速老化。 3、谐波电磁噪声与震荡 通俗异步电念头采纳变频器供电时,会使由电磁、机器、透风等身分所引起的震荡和噪声变的加倍繁杂。变频电源中含有的各次光阴谐波与电念头电磁部分的固有空间谐波互相过问,形成各类电磁激振力。当电磁力波的频率和电念头机体的固有振动频率同等或靠近时,将孕育发生共振征象,从而加大年夜噪声。因为电念头事情频率范围宽,转速变更范围大年夜,各类电磁力波的频率很难避开电念头的各构件的固有震荡频率。 4、电念头对频繁启动、制动的适应能力 因为采纳变频器供电后,电念头可以在很低的频率和电压下以无冲击电流的要领启动,并可使用变频器所供的各类制动要领进行快速制动,为实现频繁启动和制动创造了前提,因而电念头的机器系统和电磁系统处于轮回交变力的感化下,给机器布局和绝缘布局带来疲惫和加速老化问题。 5、低转速时的冷却问题 首先,异步电念头的阻抗不尽抱负,当电源频率较底时,电源中高次谐波所引起的损耗较大年夜。其次,通俗异步电念头再转速低落时,冷却风量与转速的三次方成比例减小,致使电念头的低速冷却状况变坏,温升急剧增添,难以实现恒转矩输出。
2017年8月15日

基于NE555的PWM信号发生器电路

PWM发生器电路 PWM(脉冲宽度调制)是电子技巧领域中一项紧张的技巧,在许多设备中都有PWM的利用,比如电机节制、照明节制等场合。在没有单片机的场合,假如必要利用PWM,可以应用NE555芯片天生所需的PWM旌旗灯号。 脉宽调制的占空比: PWM旌旗灯号维持在高电平的光阴百分比被称为占空比。 Duty Cycle = Turn ON time / (Turn ON time + Turn OFF time) 占空比 脉宽调制的频率: PWM旌旗灯号的频率抉择PWM完成一个周期的速率。 假如LED关闭半秒,然后打开LED半秒,那么看起来LED是闪烁的。然则,假如打开和关闭光阴的频率从每秒1次增添到每秒50次,那么人眼不能捕捉到这个频率的LED变更。对付正常的眼睛,LED会不停发光,但亮度减为一半。是以,跟着占空比的进一步削减,LED亮度徐徐减小。 电路道理图 在这个PWM发生器电路中,经由过程选择电阻RV1和电容C1的值节制PWM旌旗灯号的输出频率,应用可变电阻代替固定电阻器来改变输出旌旗灯号的占空比。电容器经由过程D1二极管充电,经由过程D2二极管放电,在555准时器的输出引脚上孕育发生PWM旌旗灯号。 PWM旌旗灯号的频率由下式确定: F […]