伺服电机应用及维护.ppt

二.永磁同步电机的结构形式 与电励磁的同步电机不同，永磁同步电机采用高磁能积、高内禀矫顽力的铷铁硼Nd2Fe14B永磁材料制造成特定的形状，在电机的定子或转子形成气隙磁场。 永磁同步电机的分类方法比较多：按工作主磁场方向的不同，可分为径向磁场式和轴向磁场式；按电枢绕组位置的不同，可分为常规式和外转子式；按转子上有无起动绕组，可分为异步起动永磁同步电机和调速永磁同步电机；按供电电流波形的不同，可分为矩形波永磁同步电机和正弦波永磁同步电机。 永磁同步电机的结构形式一般就是指转子结构形式，转子结构是永磁同步电机的关键和核心。根据永磁体在转子上位置的不同，现在普遍使用的转子磁路结构一般有2种：表面式和内埋式。 二.永磁同步电机的结构形式 表面式转子磁路结构中，永磁体通常呈瓦片形，位于转子铁芯的外表面上，提供磁路的方向径向，且永磁体外表面与定子铁芯内圆之间一般套以起保护作用的非磁性圆筒，或在永磁磁极表面包以无纬玻璃丝带作保护层。 表面式转子磁路结构又分为凸出式和插入式两种。 二.永磁同步电机的结构形式 内埋式转子磁路结构的永磁体位于转子内部，永磁体表面与定子铁芯内圆之间有铁磁材料制成的极靴，极靴中可以放置铜条笼或铸铝笼，起阻尼或起动作用，动、稳态性能好，广泛用于要求有自起动能力或动态性能高的永磁同步电机。在该结构中，永磁体受到极靴的保护，其转子磁路结构的不对称所产生的的磁阻转矩也有助于提高电机的过载能力和功率密度，而且易于弱磁扩速。 内埋式转子磁路结构又可以分为径向式、切向式和混合式3种。 三.永磁同步电机的旋转、启动原理 三.永磁同步电机的旋转、启动原理 同步电机的启动问题： 同步电机不同于异步电机，是不能实现自启动的（即接入380V电网，不能自行启动）。为什么呢？ 当同步电机直接接入50HZ的工频电网时，定子线圈产生旋转磁场，其磁场的转速为60f/p.由于是同步电机，此时永磁转子总是企图跟随定子磁场同步旋转，但是由于转子的惯量和负载惯量总是企图阻止转子旋转， 因此，高速的定子磁场总是当转子准备要旋转的时候，掠过了转子磁场表面。马达不能启动，而处于交替磁场的变化中，表现出振动现象。 因此，同步电机的启动和同步成为人们思考的问题？？？ 启动办法： 1：主机拖入同步，甩离主机同步运行 简述：用一台原动机，拖动同步电机轴旋转，当接近同步转速时，利用离心开关接通50HZ工频，同步电机开始运行。 三.永磁同步电机的旋转、启动原理 2：异步启动同步运行 简述：在同步电机的转子上的永磁体内圆，另外铸造一个笼型转子。 这样，投入工频电源时，由于异步鼠笼的作用，做异步旋转。 当接近同步转速时，被自然牵入同步运行。 缺点：有异步附加转矩。 3：变频启动同步运行 简述：采用VF型变频器，利用N=60F/P.用变频从0速慢慢往上提升频 率，以便等待转子克服转子惯量和负载惯量。 缺点：VF型本意是控制磁通，而同步机并不需要控制磁通，因此，VF 仅仅可以调速而已，但没有低频力矩特性 4：闭环矢量控制 通过编码器检测转子磁极位置，转子磁场定向矢量控制。 三.永磁同步电机的旋转、启动原理 4：闭环矢量控制---电机转子初始位置的确定 与转子同轴的复合式光电码盘，除输出A、B、Z基本信号外，还输出U、V、W位置信号。在电机初始上电时，由U、V、W状态可以判定电机所处电角度的相应区间。 系统得到启动指令后，通过I/O读入编码器的UVW信号，判断当前转子处于哪个电角度区间（扇区），再给出该扇区的角平分线对应的固定定子电流矢量，产生转矩，拉动转子到这个位置。此过程称为转子的初始定位。在初始位置有哪些信誉好的足球投注网站过程中，可以发现电机有微振现象。对于极对数为P的电机，初始定位中最大转子振动幅度是物理角度30°/ P。譬如8极电机，初始定位中最大转子振动幅度是物理角度7.5°。 四.伺服电机冷却方式和绝缘等级 1.冷却方式： 自然冷却（一般体积最大） 强制风冷（同功率降低体积、额外噪声源、风扇） 强制液冷（很高功率密度、降低体积和成本、应用范围较窄、工艺相 对复杂） 2.电机绝缘等级---指所用绝缘材料的耐热等级 Y ---90℃ A ---105℃ E ---120℃ B ---130℃ F ---155℃ H ---180℃ 五.汇川伺服电机介绍 1.高性能永磁同步伺服电机 五.汇川伺服电机介绍 2.通用交