電機控制是指對電機的啟動、調(diào)速(加速、減速)、運轉(zhuǎn)方向和停止進行的控制,不同類型的電機有著不同的工作原理和控制方法。
一、無刷電機
無刷電機是由電機主體和電機驅(qū)動板組成的一種沒有電刷和換向器的機電一體化產(chǎn)品。在無刷電機中,換相的工作交由控制器中的控制電路,隨著控制板的應用場景逐漸豐富,控制板開發(fā)技術日益增強,目前無刷電機的發(fā)展方向。
無刷電機采取電子換向,線圈不動,磁極旋轉(zhuǎn)。無刷電機,是使用一套電子設備,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)動電機。
刷電機的優(yōu)點非常的多,其中最主要的就是沒有電刷,沒有電刷在運行的時候就不會產(chǎn)生火花,減少對設備的干擾;重量降低,結(jié)構變??;運轉(zhuǎn)時摩擦力也會減小,降低了噪音;當然機器的磨損率也會降低,使用的期限會加長;維修時也更加簡單。
二、步進電機
步進電機由脈沖控制,通過改變信號脈沖寬度控制電機的方向和速度,每輸入一個脈沖信號,轉(zhuǎn)子就前進一步,電機就按照設定的方向轉(zhuǎn)動一定的角度,在非超載的情況下電機驅(qū)動只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù),誤差小,控制簡單。
首先通過單片機或編程生成PWM信號,PWM信號輸入步進電機控制器,控制器根據(jù)PWM信號寬度控制電機的電壓和相位,達到控制轉(zhuǎn)速和方向的目的,通過改變PWM信號的占空比調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速和方向。
按相數(shù)可以將步進電機分為單相、雙相和多相,單相步進電機由單路脈沖驅(qū)動,輸出功率小,可以用在小功率驅(qū)動上;多相步進電機受到多方脈沖驅(qū)動,功率大,用途廣。按照轉(zhuǎn)子材料可以分為永磁式、反應式和混合式,永磁式電機動力大,角位移大;反應式電機結(jié)構簡單,成本低,角位移小;混合式電機結(jié)合了二者的優(yōu)點,角位移小動力大,性能優(yōu)越。
三、直流電機
直流電機是通過電刷將直流電源接通電樞繞組,電樞繞組通過換向器經(jīng)過直流電流與定子繞組磁場發(fā)生作用,推動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。直流電機可以將直流電能轉(zhuǎn)換為機械能,調(diào)速性能優(yōu)越。
直流電機可以分為直流有刷電機和直流無刷電機兩種,區(qū)別就是一個有電刷一個沒有電刷,無刷電機是由驅(qū)動器控制電機啟動、制動和停止的,通過接收位置傳感器的信號產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩,接收速度反饋信號調(diào)整轉(zhuǎn)速。相較于直流有刷電機,無刷電機使用干擾小、噪音低、壽命長、維護方便。
隨著電機控制技術的發(fā)展,交流電機在很多領域逐漸興起,交流電機和直流電機有什么區(qū)別?首先是輸入的電源不同,交流電機使用的是交流電源,直流電機則使用直流電源;二是工作方式不同,交流電機的導體是不動的,而磁場旋轉(zhuǎn)運動,直流電機的導體在不動的磁場中運動;三是用途不同,交流電機一般用在調(diào)速要求較低的機器設備中,直流電機啟動、制動性好,可用在調(diào)速范圍大的設備中,比如紡織機械、工業(yè)車床、礦山、冶金、化工、印刷等生產(chǎn)機械中。
以上就是關于電機控制知識的總結(jié),可以說只要有運動的地方就需要用到電機,隨著計算機技術、電子電力技術和智能控制的發(fā)展,電機市場得到了快速增長。電機控制不僅可以轉(zhuǎn)換和傳輸能量,也能進行信息交換和傳遞,未來電機控制需朝著智能化、集成化、專業(yè)化、微型化、節(jié)能化、高效化和一體化的方向發(fā)展,大力提升電機產(chǎn)品的核心競爭力。
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