电机控制
电机分类:
- 直流电机:容易产生火花、换向片磨损、结构复杂、价格昂贵等缺点 ;易调速。
- 带编码器输出:通过编码器获得转速和位置信息(引入单片机定时器的编码输入引脚进行计数),分为霍尔型和 光电型
- 减速比n:编码器一圈输出m个脉冲信号,经过减速器,脉冲信号变为m*n个脉冲。
- 交流电机:调速差但结构简单便宜,用变频器调速优点(风机消耗功率与转数的三次方成正比):能显著改善交流
电机的启动性能,大幅度降低电机的启动电流,增加启动转矩 。
- 同步交流电机:主要用做发电机
- 异步交流电机:主要用于工业拖动,鼠茏式。
风机控制:通风/降温/除尘等,以一个温控为例,设定两级温度警报控制,正常温度范围,电机,声光警报灯不工作;达到一级时风速低速转,声光警报灯频率低;达到二级阈值时风速高速转,声光警报灯频率高急促。还注意延时控制。(回差控制)。抗干扰性可靠性(硬件复位电路,PID控制,)
直流电机控制芯片MC1413(光耦,PWM速度控制输出)。L293D(双路的H桥有刷电机驱动芯片,使用2个输入引脚以及一个使能脚就可以控制一路电机正反转以及调速。)
对电机的变频控制:为了改变流量,可通过改变电源的频率,进而降低转速,最终大幅度降低了功耗(与转速比成三次方关系)。
必要性:1 可以显著降低功耗: 提高功率因数(变频控制的滤波电容作用提高了功率因数(从0.6~0.7到接近1)和有功功率节能;软起动节能(启动时电流是额定电流的4~7倍,造成系统供电不稳和震动冲击。
原理:
- P∞QH,流量Q与转速N的一次方成正比;Q2=Q1*(n2/n1))
- H2=H1*(n2/n1))2压力(扬程)H与转速N的平方成正
- P2=P1*(n2/n1))3功率P与转速N的立方成正比。
- n=60f/p(1-s):三相异步电动机转速公式为中n/f/s/p分别为转速/频率/转速差/磁极对数 ,从中得出: n2=n1*(f2/f1))转速与频率成正比,最终得出通过改变频率从而改变速度最终功率成三次方速率下降。
- T∞n2转矩与转速平方成正比。
分类:
- PAM:幅度调制
- PWM:脉宽调制
- SPWM:正弦波PWM,用在逆变
- SVPWM:空间矢量正弦波PWM
- 电机控制可以用变频器(利用交流电动机的同步转速随电机定子的电压频率变化而变化的特性而实现电动机调速 ,电网供电的工频交流电源变为适用于交流电动机变频调速用的电压可变、频
率可变的交流电的变流装置
)或者单片机直接控制,控制算法有PID与模糊控制算法。
风机水泵专用变频器:汇川MD320(0.4KW~450KW,最大300HZ);西门子公司的 MM430 变频
器以及 ABB 公司的 ACS617 变频器等
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风机:南通吉安特KTF630风机(全压1040Pa~1060Pa,功率22KW)