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技術(shù)文章

數(shù)控立車主軸控制裝置兩種常用的調(diào)速方案

閱讀:1162          發(fā)布時(shí)間:2022-1-7

  交流電動(dòng)機(jī)變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)中所配備的靜止式變壓變頻主要由主電路和控制回路兩部分組成。對(duì)于異步電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)目前工業(yè)生產(chǎn)中所使用的變頻器可分為交—直—交電壓源型SPWM變頻器和交—直—交電流源型SPWM變頻器兩種,而工業(yè)中應(yīng)用最多、泛的變頻器是交—直—交電壓源型SPWM變頻器。其主電路用不可控整流、用SPWM逆變器,其輸出電壓波形接近正弦波。變頻器主電路中的中間直流環(huán)節(jié)是采用大電容濾波。由于采用了SPWM控制,因而使其輸出電壓波形接近于正弦波型。電壓源型變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)主電路有兩個(gè)功率變換環(huán)節(jié)構(gòu)成,及整流橋和逆變橋,整流橋是由二極管組成的三相橋式不可控電路。調(diào)壓與調(diào)頻通過(guò)逆變器來(lái)完成,其給定值來(lái)源于同一個(gè)給定環(huán)節(jié)。

  該系統(tǒng)用SPWM控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)變壓變頻控制,通過(guò)改變IGBT的占空比(脈沖寬度)來(lái)控制交流電壓逆變器輸出的大小,從而改變電機(jī)轉(zhuǎn)速。而輸出頻率通過(guò)控制逆變橋的工作周期就可以實(shí)現(xiàn)。交流調(diào)速,價(jià)格低,維護(hù)簡(jiǎn)單,維護(hù)成本低。交流變頻調(diào)速就可以了,已經(jīng)得到迅猛的發(fā)展其應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛。

  隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展,數(shù)字控制系統(tǒng)在逐漸地取代過(guò)去的模擬控制系統(tǒng)。帶有微型計(jì)算機(jī)的全數(shù)字直流調(diào)速裝置中,在不改變硬件,或者改動(dòng)很少的情況下,依靠軟件支持,就可以方便地實(shí)現(xiàn)各種調(diào)節(jié)和控制功能,所以,通用全數(shù)字直流調(diào)速裝置的應(yīng)用靈活性和可靠性就明顯優(yōu)于模擬控制系統(tǒng)。目前,以德國(guó)SIEMENS公司的6RA70系列通用全數(shù)字直流調(diào)速裝置在中國(guó)的應(yīng)用廣泛。直流電機(jī)的調(diào)速不需要其它設(shè)備的配合,可通過(guò)改變輸入的電壓/電流,或者勵(lì)磁電壓/電流來(lái)調(diào)速。

  直流調(diào)速裝置采用德國(guó)SIEMENS的6RA70直流調(diào)速裝置來(lái)控制直流電機(jī)調(diào)速,而調(diào)速方式又分為改變電樞端電壓調(diào)速和改變磁通調(diào)速。直流電動(dòng)機(jī)采用他勵(lì)勵(lì)磁方式。直流電動(dòng)機(jī)的電壓平衡方程式為U=Ea+RIa(1)式中U為電源電壓,單位V;R是電樞回路總電阻,單位Ω。

  有電磁轉(zhuǎn)矩方程式Ia=U-RIaU-RIa=KeφCeTem帶入轉(zhuǎn)速特性方程,即得到機(jī)械特性方程式KTφUR-TemCeCeCtn=(2)由電壓平衡方程式(1)可知(3)式中Ua=U-RadIa為電樞的端電壓。當(dāng)Ia=0或Rad=0時(shí),Ua=U由式(3)和電動(dòng)勢(shì)公式Ea=Cen,可得轉(zhuǎn)速公式n=Ua-RaIa(4)CeEa=U-(Ra+Rad)Ia=(U-RadIa)-RaIa=Ua-RaIa根據(jù)轉(zhuǎn)速公式(4),改變電樞端電壓調(diào)速是保持磁通φ不變,改變電動(dòng)機(jī)的電樞電壓U,則理想空載轉(zhuǎn)速n隨電樞電壓而變化,而機(jī)械特性斜率保持不變;改變磁通調(diào)速就是保持電樞電壓U不變,減弱磁通則理想空載轉(zhuǎn)速n隨著磁通的減弱而增加,同時(shí)機(jī)械特性的斜率也增加。

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