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电机控制(（上野佐千夫，中文） -1.pptx

发布时间：2022-06-01 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：3.70M 资料格式：pptx 举报 版权申诉
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    使用变频器的电机控制技术 １．电机控制的概要 ２．压缩机的控制 ３．傅立叶级数和应用例的介绍 ４．矢量控制 ５、电机参数的计算方法 2013年6月29日 中央空調事業部 上野佐千夫
    电机控制：电机控制的概要 １．电机控制上所需的运动方程式 ２．磁通和诱启电压的关系 ３．3相电机的转矩发生原理 ４．转矩常数和诱启电压常数 ５．极数和电机转矩 ６．转矩脉动的影响和原因 ７．齿槽转矩引起的转矩脉动 ８．诱启电压失真引起的转矩脉动 ９．电流失真引起的转矩脉动 10．诱启电压失真引起的转矩脉动的补偿(1) 11．诱启电压失真引起的转矩脉动的补偿(2) 12．速度反馈电路的增益最优化带来的转矩脉动补偿例
    １．电机控制上所需要的运动方程式 直线运动 回转运动 力F(force) 　　　[N]=[kg･m/sec2] 位移(距離)s(dispacement) [m] 速度v(velocity) [m/sec] 加速度a(acceleration) [m/sec2] 转矩Tr(torque) 　 [Nm] 位移(角度)θ(angle)　 [rad] or[°] 角速度ω(angular velocity) [rad/s] 角加速度(angular acceleration) dωdt [rad/s2] 工作W(work) W = F・s 　[J] 工作率P(power) P = d(W)/dt 　 [w] P = d(F・s)/dt = F・d(s)/dt = F・v (力×速度) = (F・r)・(v/r) = Tr・ωv　(转矩×角速度) P= Mgv = 100×9.81×2 = 1962[W] P= ωvTr = 9.81 ×200 = 1962 [W] Tr = F・r =Mg・r = 100*9.81*0.01 = 9.81 [Nm] ω = v/r = 2/0.01 =200 [rad/sec] n = ω/2π=200/2π =31.8 [rps] 質量M:100kg 速度v：2m/sec 半径r：0.01m 转速n 角转速ωn=2πn 角速度ωv = v/r F&Tr F=Mg r Tr = Fr = Mgr 速度v M 重力加速度g
    ２．磁通和诱启电压(E)的关系 永磁电机一回转，端子间发生诱启电压。 诱启电压和总交链磁通Φ(磁通的大小φ和匝数n的积)与转速(ω)成比例变大。 磁通φ(t) 4極Motor 10rps(20Hz) 20rps(40Hz) 磁束 n S N Eu U V W C E = n・d(φ)/dt 诱启电压E(t) 设nφ(t)= Φsinωt E　=nφω=Keω nφ=Φ：诱启电压常数 10rps(20Hz) 20rps(40Hz)
    F =B・i・ℓ 長度ℓ ３．3相电机的转矩发生原理 磁束密度 B ●相对磁通前进了90度的電流外加到1相时的转矩 转矩(Torque) 電流 電流I ∞ 磁束 n 转矩 ●各3相的转矩和3相合计转矩 磁束 ∞ ∞ ∞ n S N 3相合計转矩 U转矩 V转矩 W转矩 Tr(合計) = 3・Φ・i=1.5・Φrms・Irms =Kt・Irms nφ = Φ Kt:转矩常数
    ４．转矩常数・诱启电压常数 工作P用运动方程式和电气工学可表现 P = ωv・Tr = 3・Ｅ・I E = n・d(φ)/dt=n・ωｆ・φ ωv：角转速 2πN Wf：角频率 ωf = 2πf=πPof N：转速rps N= 2f/Po f：频率Hz　f = N*Po/2 E：1相的诱启电压(有效值) =n・2πf・φ=n2π・N・Po/2・B・S I：1相的电流(有效值) =n・Po/2・B・S・2πN =0.5・n・Po・B・S・ωv Ke：诱启电压常数 Kt：转矩常数 Tr = 1.5・n・Po・B・S・I 诱启电压常数・转矩常数相同性质，和下 面的特性成比例。 ●匝数n ●極数Po ●磁铁的磁通密度B ●电机的磁路面积S φ：磁通的大小(磁铁的磁通密度B×磁磁路横截面S) n：匝数 Po：極数 B：磁铁的磁通密度 T S：磁路的横截面　m2 S N S N S N S N S N 4極转子 8極转子 N S
    ５．极数和电机转矩 定子相同，仅转子的极数变更了时 磁束φ(t) N：10rps 4極(20Hz) 8極(40Hz) S N S N S N S N S N 4極转子 8極转子 N S 诱启电压E(t) 4極(20Hz) 8極(40Hz) 铁损=磁滞损耗+过电流损耗 磁滞损耗= σh ・f・Bm 2 过电流损耗= σe (t・f・Bm)2 σｈ ： 铁心的材质决定的常数 σe　= k （k : 定数） f ： 频率（Hz） Bm ： 磁通密度的最大值（T） ●转速低的用途(风机)是增加极数 ●转速高的用途(压缩机)是把磁通密度B设大
    ６．转矩脉动的影响和原因 转矩的一般式 Tr = J・dw/dt F = M・dv/dt dwr/dt = Tm-Tl J + Tmr+Tlr J 马达发生的振动转矩 负载发生的振动转矩 通常的负载和 加速・減速 振动(外干扰)发生 Tr=P/ωr = (E1+ΣEn)・(I1+ΣIn) ωr = E1・I1+Σ(En・In) ωr モータの仕事 振动(外干扰）成 分 转矩脉动发生因素 因素的主要原因 １．空间磁场抢走的齿槽转矩发生 ２．诱启电压失真 ３．电流波形失真 ４．负载转矩的失真 羽风叶的片数和形状、同心度不良、主轴的扭力振动 电机设计 电机设计 变频器设计 整机、风叶等结构设计
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