日期:2021-08-06 08:32 瀏覽次數:0
目前,各種類型的永磁電機已經悄然進入國民經濟的各個領域,如家電、智能與信息機械、汽車工業、造紙工業、紡織工業、精密機床工業、軍工等。得到了廣泛的應用,并進入了蓬勃發展的階段。對無刷DC永磁電機和自控永磁同步電機的基本理論、設計方法及其選擇進行細致的分析和深入的探討,已經成為一個新的課題,而伺服系統是引領或跟進電機發展的新事物。
對于伺服系統,增益越高,系統越敏感,對命令的響應越快。但是增益太高會導致系統不穩定。通過調節伺服放大器來調節系統增益,當系統具有超調量小于5%且相移小于90的臨界阻尼時,系統可以在最大響應和最小不穩定性之間獲得很好的折衷,建立時間最小。
當系統穩定時,如果驅動機構的慣性增大,就會出現低頻不穩定;如果驅動機構的慣性減小,就會出現高頻不穩定。因此,系統慣性,尤其是負載慣性和電機慣性的匹配,不僅影響系統的動力傳遞,也是導致系統不穩定甚至不可控的最重要因素之一。
如何消除負載慣量與電動機慣量之間的嚴重不匹配?
一般情況下,負載慣性不易改變。為了消除負載慣性和電機慣性高度不匹配引起的無效運動和柔性位移,可采取以下措施:
(1)采用合適的變速機構,盡可能減小負載慣量和電機慣量的不匹配。
(2)二是提高機械系統的剛度。
(3)如果措施(1)和(2)無效,可以采用增加電機軸慣性的方法,以盡可能減小負載慣性和電機慣性之間的不匹配。
電動機的選用方案
在最小化負載慣量和電機慣量不匹配的過程中,通常有兩種電機選擇方案:
選擇低慣性電機。選擇低慣性電機,有助于降低系統的總慣性,使系統獲得更高的加速度和更大的頻帶寬度;在加速性能最大化的同時,利用變速機構可以使負載慣量和電機慣量的失配最小化。然而,為了匹配負載的慣性和電機的慣性,采用最佳速比方案的成本很高,有時可能無法實現。
選擇大慣性電機
當選擇低慣性電機的方案無法實現時,有時最好選擇采用大慣性電機,在相同扭矩等級的轉軸上安裝飛輪,這樣可以在伺服驅動系統的最高動態性能和穩定性之間提供合理的折衷。
根據上述原則,設計人員可以與配件供應商合作,在綜合分析所有可用方案的可行性、系統性能和制造成本的基礎上,做出合理的決策。
什么是伺服系統?
伺服系統,也稱為伺服系統,是一種用于精確跟蹤或再現某一過程的反饋控制系統。伺服系統是一種自動控制系統,在該系統中,對象的位置、方向和狀態等輸出受控變量可以跟隨輸入目標的任意變化。它的主要任務是根據控制命令的要求對功率進行放大、變換和控制,從而可以靈活方便地控制驅動裝置輸出的扭矩、速度和位置。
在許多情況下,伺服系統是指其受控變量為機械位移、位移速度和加速度的反饋控制系統。它的作用是使輸出的機械位移(或轉角)精確地跟蹤輸入的位移(或轉角)。其結構原則上與其他形式的反饋控制系統沒有區別。伺服系統最初用于國防工業,如火炮控制、船舶和飛機的自動駕駛、導彈發射等。然后逐漸擴展到國民經濟的許多部門,如自動機床、無線跟蹤控制等。
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