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[點擊量:9557][來源:立新電機]
2020-10-07
直流永磁電機調速,往往說的是他勵有刷直流電機調速,根據直流永磁電機的轉速方程,轉速n=(電樞電壓U-電壓電流Ia*內阻Ra)÷(常數Ce*氣隙磁通Φ),因為電樞的內阻Ra非常小,所以電壓電流Ia*內阻Ra≈0,這樣轉速n=(電樞電壓U)÷(常數Ce*氣隙磁通Φ),只要在氣隙磁通Φ恒定下調整電樞電壓U,就可以調整直流電機的轉速n;或者在電樞電壓U恒定下調整氣隙磁通Φ,同樣可以調整電機的轉速n,前者叫恒轉矩調速,后者稱之為恒功率調速。
恒轉矩模式下,要先保持氣隙磁通Φ恒定,直流電機的定子和轉子磁場是正交狀態(tài)的,互相沒有影響。要保持Φ恒定,只要保證勵磁線圈的電流穩(wěn)定在一個值就可以了。理論上給一個恒流源來控制勵磁線圈的電流是比較完美的,但是因為電流源不好找,而一般給勵磁線圈施加一個穩(wěn)定的電壓值,也可以近似讓勵磁電流穩(wěn)定,進而讓氣隙磁通Φ恒定。如果是永磁直流電機,用永磁鐵來替代了勵磁線圈,磁通是永久恒定的,所以不用操這個心了。
簡單的調整電壓,并不能滿足負載波動比較厲害的場合,所以引進了串級調速系統(tǒng),通過檢測電機的電流和轉速,分別弄出電流環(huán)內環(huán)和速度環(huán)外環(huán)了,使用PID算法,有效的滿足了負載波動狀況下的調速,讓直流永磁電機的調速工作特性非常“硬”,也就是最大轉矩不會受到轉速的波動而變化,實現了真正的恒扭矩輸出。這種調速方式,一直是交流調速系統(tǒng)的模仿對方,比如變頻器矢量控制,就是模仿這種方式而實現的。如果只用電流環(huán)內環(huán),還可以直接控制電機輸出一定的扭矩,滿足不同的拉伸和卷曲等控制要求。