永磁同步馬達助工業機器人精準位移

2021-01-08 OFweek維科網

　　幅值控制

　　所有變數現在都是直流值，可以輕鬆控制，但是要如何控制它們的幅值呢？對於幅值控制，建議使用級聯結構的PI控制器，且可以像直流馬達那樣控制許多狀態量，如相電流(扭矩環)、轉速和位置。

　　FOC步驟

　　首先，須測量馬達的相電流，並使用Clarke變換將它們轉換為兩相系統，及計算轉子位置角；接著，再使用Park變換將定子電流轉換為d、q坐標系統上；此時，定子電流扭矩(isq)分量和磁通量(isd)生成分量由控制器單獨控制；最後，透過逆向Park變換，輸出定子電壓空間向量從d、q坐標系轉換回兩相靜止坐標系，並使用空間向量調製，生成三相輸出電壓。

　　無感測器控制

　　設計人員需要轉子的位置資訊，才能高效地控制永磁同步馬達，然而在一些應用中於傳動軸上安裝轉子位置感測器，會降低整個系統的耐用性和可靠性。因此，設計人員的目標不是使用這個機械感測器直接測量位置，而是利用一些間接的技術估算轉子位置。

　　低速時，須高頻率注入或開環啟動(效率不高)等特殊技術來啟動馬達並使之達到某一個轉速，在這個轉速下對於反電動勢觀測器來說，反電動勢已足夠。通常，5%的基本速度足以使無感測器模式正常運行。

　　中/高速時，使用d/q參照系中的反電動勢觀測器。內部脈寬調變(PWM)頻率和控制環路頻率必需夠高，才能獲得合理數量的相電流和直流母線電壓的樣本。反電動勢觀測器的計算要求乘累加、除法、正弦/餘弦(sin/cos)、開方等數學計算，適合使用基於安謀國際(ARM)內核的KinetisMCU或PowerArchitecture系列的數位訊號控制器(DSC)。

　　弱磁控制

　　超過馬達額定轉速的作業要求，PWM逆變器提供的輸出電壓高於直流母線電壓所限制的輸出能力。要克服速度限制，可實施弱磁演算法。負的d軸給定電流將提高速度範圍，但由於定子電流的限制，可得到的最大扭矩會相對地降低。在同樣的直流母線電壓限制下，控制d軸電流可以起到弱化轉子磁場的效果，這降低了反電動勢電壓，允許更高的定子電流流入馬達。

相關焦點

  • 借力多核MCU/編碼器 PMSM助工業機器人精準位移
    弱磁控制　　超過馬達額定轉速的作業要求，PWM逆變器提供的輸出電壓高於直流母線電壓所限制的輸出能力。要克服速度限制，可實施弱磁演算法。負的d軸給定電流將提高速度範圍，但由於定子電流的限制，可得到的最大扭矩會相對地降低。
  • 工業機器人對關節驅動電機的要求
    對工業機器人關節驅動的電動機，要求有最大功率質量比和扭矩慣量比、高起動轉矩、低慣量和較寬廣且平滑的調速範圍。特別是像機器人末端執行器(手爪)應採用體積、質量儘可能小的電動機，尤其是要求快速響應時，伺服電動機必須具有較高的可靠性和穩定性，並且具有較大的短時過載能力。這是伺服電動機在工業機器人中應用的先決條件。
  • 讓機器人實現精準定位的N大技術盤點
    無感測器控制　　設計人員需要轉子的位置資訊，才能高效地控制永磁同步馬達，然而在一些應用中於傳動軸上安裝轉子位置感測器，會降低整個系統的耐用性和可靠性。因此，設計人員的目標不是使用這個機械感測器直接測量位置，而是利用一些間接的技術估算轉子位置。
  • 電機基礎知識:什麼是馬達?
    在工業應用中，電動機用於各種驅動器。可以說，製造工程師和電動機是密不可分的。在本文中，我們將解釋各種電機操作原理和電機選擇方法。1.電動機的定義和原理電動機和發電機都是轉換電能和機械功的裝置。使用電能執行機械功的設備稱為電動機，將電能轉換為電能的設備稱為發電機。
  • 一種能夠自發同步的仿生微納機器人
    受自然界中同步現象的啟發，哈爾濱工業大學（深圳）的王威（點擊查看介紹）課題組及其合作者研究了微納機器人之間的同步現象，為微納機器人之間的協同工作和對其集群控制提供了一種新的仿生思路。自上世紀中葉開始，人們就對微納米機器人產生了濃厚的興趣。
  • 安泰科技:高性能稀土永磁供應商 受益新能源及智能製造蓬勃發展
    公司產品在汽車、手機、計算機、節能電機、工業機器人及大數據等應用領域佔據著重要席位，是全球知名的汽車助力轉向及剎車輔助用電機、新能源汽車電機、手機震動馬達及攝像頭VCM、伺服電機、直線電機及計算機硬碟VCM用磁材元件的主要供應商之一。環保、智能製造等新興產業拉動高性能釹鐵硼磁體需求新能源汽車產業是我國重點培育和發展的戰略性新興產業。
  • 永磁同步電機工作原理,永磁同步電機介紹
    小編今天先不給大家介紹汽車車型，小編給大家說一個東西叫永磁同步電機，大家有知道這個東西的嗎？今天就來為大家介紹一下永磁同步電機工作原理。永磁同步電機：介紹永磁同步電機是由永磁體勵磁產生同步旋轉磁場的同步電機，永磁體作為轉子產生旋轉磁場，三相定子繞組在旋轉磁場作用下通過電樞反應
  • 永磁同步伺服電機驅動器原理
    永磁交流伺服系統具有以下等優點：(1)電動機無電刷和換向器，工作可靠，維護和保養簡單;(2)定子繞組散熱快;(3)慣量小，易提高系統的快速性;(4)適應於高速大力矩工作狀態;(5)相同功率下，體積和重量較小，廣泛的應用於工具機、機械設備、搬運機構、印刷設備、裝配機器人、加工機械、高速卷繞機、紡織機械等場合，滿足了傳動領域的發展需求。
  • 永磁電機優勢
    永磁電機在近幾年相對比較火，由於它的節能環保型經濟發展模式，深層助力因素這些固有的特性，都使得永磁電機受到追捧。 高能永磁材料（強磁材料）和電力電子技術方面取得的最新成就，極大推廣了永磁電機的應用領域，機器人、航空航天、電動工具、發電機、新能源、各類醫藥裝備和電動或混合動力汽車。
  • 永磁電機概況及發展趨勢分析
    二是受益於國內健全的稀土行業，能夠以較低的成本生產永磁定子。現如今，永磁電機火熱程度不減，並在減速機行業得到了極高的關注，今天「今日減速機」小編就帶您了解一下永磁電機。 一、永磁電機介紹永磁電機從大類上分主要有永磁直流機（如汽車起動馬達）和永磁同步機兩種形式。
  • 「直流無刷電機廠家|永磁同步電機參數」淺談高壓風機的特點
    「直流無刷電機優勢 |永磁同步電機參數」淺談高壓風機的特點高壓風機機械精密度高，迴轉部分子零件均經過極精密之平衡設計，測試、校正、所以震動率很低，採用散熱良好好之多翼式鋁合金散熱殼，能夠快速散熱以加強馬達轉速率。
  • 世界最小機器人尺寸小於0.1毫米;7月工業利潤同比漲19.6%;中國電子...
    本申請提供的技術方案通過顯示模塊的輸出界面模擬機器人的眼球運動，移動過程中無需馬達驅動實現偏轉，響應時間較短，實現了平滑凝視跟蹤行為，提高了擬人化程度以及凝視跟蹤行為的準確性，能夠更好地使用機器人對孩子進行陪伴以及教育，增強了人機互動的體驗感。
  • 汽車怠速馬達是什麼?怠速馬達有怎樣的工作原理?
    汽車怠速馬達是傳統拉線式節氣門的一個重要組件，它位於節氣門的旁路上，控制發動機在節氣門旁路上的進氣量大小，發動機怠速工況是由怠速馬達直接控制。怠速馬達的內部結構主要是由永磁轉子，定子線圈，螺紋傳動機構組成。
  • 基於TMS320F28035的永磁同步電機矢量控制系統研究
    永磁同步電動機(PMSM)具有體積小、重量輕、結構多樣、可靠性高等優點。在數控工具機、工業機器人等自動化領域得到了廣泛的應用。數位化交流伺服調速系統採用的是目前非常流行的矢量控制算法，即電壓空間矢量脈寬調製(SVPWM)。
  • 永磁同步伺服電機(PMSM)驅動器原理
    、印刷設備、裝配機器人、加工機械、高速卷繞機、紡織機械等場合，滿足了傳動領域的發展需求。永磁交流伺服系統的驅動器經歷了模擬式、模式混合式的發展後，目前已經進入了全數字的時代。全數字伺服驅動器不僅克服了模擬式伺服的分散性大、零漂、低可靠性等確定，還充分發揮了數字控制在控制精度上的優勢和控制方法的靈活，使伺服驅動器不僅結構簡單，而且性能更加的可靠。現在，高性能的伺服系統，大多數採用永磁交流伺服系統其中包括永磁同步交流伺服電動機和全數字交流永磁同步伺服驅動器兩部分。
  • KUKA機器人電機-同步電機工作原理
    本文轉載自【微信公眾號：機器人及PLC自動化應用，ID：ZS18943047820】，經微信公眾號授權轉載，如需轉載與原文作者聯繫庫卡所用電機採用的是交流電同步電機同步電機，和感應電機同步電機分為同步發電機和同步電動機。現代發電廠中的交流機以同步發電機為主。同步電動機工作時，定子的三相繞組中通入三相對稱電流，轉子的勵磁繞組通入直流電流。在定子三相對稱繞組中通入三相交變電流時，將在氣隙中產生旋轉磁場。在轉子勵磁繞組中通入直流電流時，將產生極性恆定的靜止磁場。
  • 永磁同步電機工作原理
    導讀：本文主要介紹的是永磁同步電機工作原理，感興趣的盆友們快來看一下吧~~~很漲姿勢的哦~~~本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/275004
  • 新能源車的電 機,永磁同步電機好還是異步電機好?
    在電動汽車上已應用的和有應用前景的有直流電動機、交流感應(異步)電動機、永磁同步電動機、開關磁阻電動機等。目前市場上新能源車使用最多的電機是永磁同步電動機和交流感應(異步)電動機兩種，而永磁同步電動機又是兩種當中的主流。
  • 新能源百科 永磁同步和交流異步哪個好
    [愛卡汽車 新能源頻道 原創]　　在描述純電動車的動力系統的時候，我們經常會聽到永磁同步電機和交流異步電機的說法，而在出現頻率上，永磁同步電機佔據著絕大多數。它們之間到底有什麼區別，又分別擁有哪些優缺點呢？本期新能源百科，讓我們一同來探討。