【正文】 樞回路的電壓平衡議程式及控制回路的電壓表達式 （ 424） （ 425） 式中 Id、 Ud——整流器的整流電流、整流電壓平均值 ΔU——晶閘管正向管壓降； Kd——觸發(fā)器到整流器間的放大倍數(shù)； K1——放大器的放大倍九； Ug——給定電壓； KF——速度反饋系數(shù)； n——電動機轉(zhuǎn)速。 將式（ 425）代入式（ 424），可整理得出 （ 426） 式中 Ka——從給定電奪到晶閘管整流輸出端整流電壓的放大倍數(shù)， Ka= KdK1； K——系統(tǒng)的開環(huán)放大倍數(shù)， ——閉環(huán)系統(tǒng)的理想空載轉(zhuǎn)速； ——閉環(huán)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速降落。 ? ? ? ?11acdE R nnIC K K?? ? ?? ? ?如果令系統(tǒng)開環(huán)和閉環(huán)的理想空載轉(zhuǎn)速相等，則據(jù)式（ 423）和式（ 426）可得 由此可見，在同樣負載下，閉環(huán)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速降落僅是開環(huán)轉(zhuǎn)速降落的 ，從而使機械特性的硬度得到很大提高，如圖 434中曲線 1和 4所示。 1 1k ?轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)的調(diào)速系統(tǒng) 4－ 35 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng) 以正比于偏差 ΔU對時間的積分，去控制晶閘管觸發(fā)器的控制角 α，實現(xiàn)無靜態(tài)誤差的調(diào)速。采用集成運算放大器實現(xiàn)積分環(huán)節(jié)，而且為了解決它的滯后問題，又把它和動態(tài)響應(yīng)快的比例調(diào)節(jié)器結(jié)合起來，即用 比例積分（ PI）調(diào)節(jié)器實現(xiàn)無靜差調(diào)速 。實際電路中，為了對系統(tǒng)進行限流保護，還應(yīng)引入 電流截止負反饋環(huán)節(jié) ，這樣就組成了有兩個調(diào)節(jié)器的轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)的調(diào)速系統(tǒng)。這種調(diào)速系統(tǒng)即保證了無靜差調(diào)速，又改善了動態(tài)特性，實現(xiàn)了最佳過渡過程。 PWM(Pulse width Modulate)調(diào)速 PWM晶體管功率放大器由兩部分組成 ， 即 電壓 脈寬變換器 和 開關(guān)式功率放大器 。 電壓 脈寬變換器由三角波發(fā)生器和比較器組成 ， 三角波發(fā)生器產(chǎn)生的頻率恒定的三角波 UT與輸入控制信號 UI相加后送到比較器 ， 當其負端接地 ， 正端接信號 UT + UI時 ， 利用控制信號 UI的大小 ， 就可以改變比較器輸出信號 US的脈沖寬度 （ 占空比 ） 。 即當 UI為零時 ， US為正負脈沖寬度相等方波 ， 當 UI為正或負時 ， 則比較器輸入端的三角波相應(yīng)上移或下移 ， US也相應(yīng)改變 ， 直流脈寬調(diào)速就是利用脈寬調(diào)制 （ PWM） 變換器 ， 將直流電源電壓變換成較高頻率的方波電壓 ， 再控制該方波脈沖寬度來改變加在電機電樞上平均電壓 Ud進行調(diào)速的 。 直流伺服電機的控制 1）簡單的穩(wěn)速控制系統(tǒng) 電機軸上帶有一個永磁測速裝置 ， 組成一個速度反饋回路 ， 從而實現(xiàn)穩(wěn)速目的 。 這種穩(wěn)速精度可達 2%3%。 2） 鎖頻鎖相高精度穩(wěn)速控制系統(tǒng) 利用 基準信號 與 速度反饋信號 進行頻率相位比較后，去控制電機運行的。 基準信號是采用石英晶體振蕩器 。 當輸入信號與反饋信號送到頻率相位比較器后 ， 就會產(chǎn)生一個反映兩個信號 相位誤差 的信號 ， 去控制電機速度朝著減少相位誤差的方向變化 ， 最后達到 兩個信號具有相同頻率和固定相位差 ， 此時稱為鎖定狀態(tài) 。 這時若輸入信號的頻率和相位稍有變化 ， 頻率相位比較器輸出也會相應(yīng)變化 ， 驅(qū)使電機速度朝著減少相位誤差方向改變 。 如果輸入頻率和相位以一定規(guī)律變化 ， 只要在一定范圍內(nèi) ， 也可以實現(xiàn)電機速度以同樣規(guī)律進行 跟蹤 。 交流電機的調(diào)速原理 ? ? ? ?1 06011fn s s np? ? ? ?根據(jù)電機學(xué)可知，交流電機的轉(zhuǎn)速 （ 428） 式中 s——電機的轉(zhuǎn)差率； f1——電機的供電頻率； p——電機的極對數(shù)； n0——電機的同步轉(zhuǎn)速。 可知，只要能改變電機的 轉(zhuǎn)差率 s、 極對數(shù) p和 供電頻率 f1中任一個參數(shù)，就可實現(xiàn)調(diào)速。 然而，繞組中的感應(yīng)電勢難以直接控制，當電勢值較高時，可忽略定子繞組的漏磁阻抗壓降，認為定子相電壓 U1= E1，得 這就是 恒壓頻比 的控制方式。 交流電機的變頻調(diào)速（ 1） （ 1） 開環(huán)控制變頻調(diào)速 變頻調(diào)速時 ， 為了得到需要的電磁轉(zhuǎn)矩和充分利用本身鐵磁材料性能 ， 應(yīng)使氣隙磁通恒定 為額定磁通 。 根據(jù)三相異步電機定子每相電勢有效值表達式 1 1 1 NmE fNK?? （ 429） 式中 E1——定子每相的感應(yīng)電勢有效值； 1N——定子每相繞組匝數(shù) 1NK——繞組系數(shù)； m? ——每極氣隙磁通量 11Ef ?常值11Uf ?常值① 額定頻率以下調(diào)速 由式（ 429）可知，要保持 Φm不變，當從額定頻率 f1n下調(diào)頻率 f1時，必須同時降低 E1，使 這就是恒定電勢頻率比的控制方式。它屬于 恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速 。 ② 額定頻率以上調(diào)速 由于定子相電壓受額定電壓的限制，當上調(diào)頻率時，只能保持 U1= U1n，根據(jù)式（ 429）可知，這時將迫使磁通與頻率成反比例降低，相當于直流電機弱磁調(diào)速的情況。 把上述兩種調(diào)速結(jié)合起來，可見在額定頻率以下屬于“恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速”和額定頻率以上基本屬于“恒功率調(diào)速”，其控制特性如圖 439所示。 交流電機的變頻調(diào)速（ 2） （ 2） 轉(zhuǎn)差頻率控制調(diào)速 轉(zhuǎn)差頻率是指施加于電機的交流電壓頻率與電機轉(zhuǎn)速 （ 電氣角頻率 ） 的差頻率 。 當異步電機在允許過載轉(zhuǎn)矩以下時 ， 可以認為轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)差頻率大致成比例變化 ， 所以利用轉(zhuǎn)差頻率控制 ， 就可以改善 U/f控制時的加減速特性和穩(wěn)定性 。 圖 440所示是轉(zhuǎn)差頻率控制的原理圖。它是利用檢測出電機的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)差頻率之和，作為給定逆變器輸出頻率的控制。當速度控制器（ SC）將給定速度指令信號 f＊ｍ與速度檢測器反饋值 fm的偏差放大后，形成轉(zhuǎn)差頻率指令 f＊ｓ，由該 f＊ｓ加上速度檢出信號 fm后，形成逆變器的輸出頻率控制指令 f*，其它控制與 U/f控制相同。轉(zhuǎn)差頻率限幅器的作用是保證電機可以用逆變器容許電流的最大轉(zhuǎn)矩進行加減速運轉(zhuǎn)，改善了加減速特性。 交流伺服電機的控制 圖 441所示是永磁交流同步電機驅(qū)動系統(tǒng) 。 由于各相電流波形呈正弦形 ，所以電機內(nèi)部產(chǎn)生連續(xù)圓形旋轉(zhuǎn)磁場 ，當電機各繞組按指令脈沖通電時 ， 就會產(chǎn)生脈沖的轉(zhuǎn)角 Δθ。 也就是說 ， 伺服電機轉(zhuǎn)角對應(yīng)于指令脈沖數(shù) ， 電機轉(zhuǎn)動速度對應(yīng)于指令脈沖頻率 。 永磁交流伺服系統(tǒng)具有下述優(yōu)點：調(diào)速范圍極寬 ， 可達 105106， 在調(diào)速范圍內(nèi)電機能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù) 、 平穩(wěn)運行；步距角可以自由選擇等 。 （ 2）鼠籠式異步伺服電機的矢量控制 矢量控制方式就是將電機定子電流分解成規(guī)定的 磁場電流 和 轉(zhuǎn)矩電流 ，分別進行控制，同時將二者合成后的定子電流供給電機。也就是說認為異步電機與直流電機產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩機理相同，即將供給異步電機的定子電流在理論上分解成兩部分，這兩面部分電流與直流電機的 磁場電流 和 電樞電流 等效。 矢量控制變頻調(diào)速是一種高精度的調(diào)速。具有恒功率范圍寬、響應(yīng)快及可實現(xiàn)高速運轉(zhuǎn)等特點。 （ 1）（ 1） 永磁交流同步電機的控制 具有 永磁轉(zhuǎn)子 的交流同步電機稱為永磁交流同步電機。 步進電機的微步運行 微步就是把步進電機單拍運行的一步，細分成若干小步，這樣脈沖當量就縮小到單拍量的若干分之一。減少步進電機在低頻運行中的振動和噪聲，以及實現(xiàn)精確定位 根據(jù)步進電機的矩角特性可知 ， 兩相或兩相以上的繞組通電 ， 并且改變其電流大小和方向時 ， 就可得到一個 相位角變化的合成力矩 ， 即微步運行力矩 。 若改變相鄰兩相通電電流的大小 ， 相當于改變合成電磁力矩 ， 就可使轉(zhuǎn)子停在單拍運行步距間的任意位置上 。 平滑控制 的作用是使步進電機在低頻段能夠?qū)崿F(xiàn)平滑的步進轉(zhuǎn)動，其電路與微步電路相似，但它不改變脈沖當量 單片機控制步進電機 單片機控制步時電機時，主要是做好硬件接口和軟件接口。為了對步進電機運行控制、計算和存儲有關(guān)數(shù)據(jù)，選用了單片機 μPD7811。 1)控制電源與驅(qū)動電源隔離 2） 功放級中， T6是繞組 LA的供電開關(guān)管； T5則是恒流斬波管，用于控制電機繞組中穩(wěn)定電流。 光電隔離 功率放大 前置放大 前置放大 功率放大 電壓保護 電流泄放 電壓保護 電流泄放 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAIT