流大小是由负载决定的。定子绕组中三相电流的频率和相位随转子位置的变化而变化的,使三相电流合成一个与转子同步的旋转磁场,通过电力电子器件构成的逆变电路的开关变化实现三相电流的换相,代替了机械换向器。
图22自控式电机结构原理图
正弦波永磁同步电机属于自控式电机,只是电动机的定子反电势和电流波形均为正弦波,并且保持同相,其可以获得与直流电机相同的转矩特性,而且能实现恒转矩的调速特性。本位置伺服系统是通过正弦波永磁同步电机来实现位置伺服功能的。
f2.1.3旋转式编码器由自控式正弦波PMSM构成的伺服系统,需要实时检测电机转子的位置及转速,本系统是通过旋转编码器来获取相关的信息。根据编码器的工作原理不同可分为磁性编码器和光学编码器,而根据编码器的输出信号的不同又分为增量式i
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tal和绝对式absolute编码器两种。绝对式编码器可以直接测得转子的绝对位置,每次为检测到转子的位置提供一个独一无二的编码数字值。绝对式型编码器旋转型码盘上有许多道光通道刻线,每道刻线依次以2线、4线、8线、16线编排,在编码器的每一个位置,通过读取每道刻线的通、暗,获得一组从2的零次方到2的
1次方的唯一的2进制编码,这就称为
位绝对编码器。这样的编码器是由光电码盘的机械位置决定的,它不受停电、干扰的影响。增量式编码器每次只能返回转子的相对位置。增量型只能测角位移间接为角速度增量,以前一个时刻为基点。光电式增量式编码器旋转型由一个中心有轴的光电
f码盘,其上有环形通、暗的刻线,有光电发射和接收器件读取,获得四组正弦波信号组合成A、B、C、D,每个正弦波相差90度相位差相对于一个周波为360度,将C、D信号反向,叠加在A、B两相上,可增强稳定信号;另每转输出一个Z相脉冲以代表零位参考位。由于A、B两相脉冲信号相差90度,可通过比较A相在前还是B相在前,以判别编码器的正转与反转,通过零位脉冲,可获得编码器的零位参考位。编码器以每旋转360度提供多少的通或暗刻线称为分辨率,也称解读分度、或直接称多少线,一般在每转分度5~10000线。光学增量式编码器和磁性增量式编码器,输出信号信息基本上一样的。光学编码器的主要优点是对潮湿气体和污染敏感,但可靠性差,而磁性编码器不易受尘埃和结露影响,同时其结构简单紧凑,可高速运转,响应速度快达500~700kHz,体积比光学式编码器小,而成本更低【28】。本系统采用的是旋转式增量磁性编码器,r