在電機(jī)控制領(lǐng)域中,串激電機(jī)控制電路是一種常見(jiàn)的電機(jī)控制方式。串激電機(jī)控制電路具有簡(jiǎn)單、可靠、成本低廉等優(yōu)點(diǎn),因此在工業(yè)控制中應(yīng)用廣泛。本文將詳解串激電機(jī)的控制原理和電路設(shè)計(jì),幫助讀者深入了解串激電機(jī)的工作原理和控制方法。
一、串激電機(jī)的原理
串激電機(jī)是一種直流電機(jī),其轉(zhuǎn)子和定子的繞組都是串聯(lián)的。在串激電機(jī)中,定子和轉(zhuǎn)子的電磁場(chǎng)是相互作用的,定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組的電流方向相同,因此轉(zhuǎn)子的磁極和定子的磁場(chǎng)相互作用,產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)和轉(zhuǎn)矩。串激電機(jī)的工作原理如下:
1、電樞電流方向
串激電機(jī)的電樞電流方向與磁場(chǎng)方向相同,電樞電流通過(guò)電樞繞組,形成磁場(chǎng),使得轉(zhuǎn)子在磁場(chǎng)作用下旋轉(zhuǎn)。電磁場(chǎng)方向
串激電機(jī)的磁場(chǎng)方向與電樞電流方向相同,磁場(chǎng)由定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組共同產(chǎn)生。當(dāng)電流通過(guò)定子繞組時(shí),產(chǎn)生的磁場(chǎng)會(huì)使轉(zhuǎn)子磁極對(duì)應(yīng)地旋轉(zhuǎn),從而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。
3、電動(dòng)勢(shì)方向
串激電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)方向與電樞電流方向相反,電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生是由于轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)時(shí)穿過(guò)磁場(chǎng),產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。
二、串激電機(jī)的控制方法
串激電機(jī)的控制方法主要有兩種,一種是直接電壓控制法,另一種是PWM控制法。
1、直接電壓控制法
直接電壓控制法是一種簡(jiǎn)單、可靠的控制方法,其控制原理是通過(guò)改變電源電壓來(lái)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。直接電壓控制法的優(yōu)點(diǎn)是控制電路簡(jiǎn)單,成本低廉,適用于轉(zhuǎn)速要求不高、負(fù)載穩(wěn)定的場(chǎng)合。PWM控制法
PWM控制法是一種高效、精準(zhǔn)的控制方法,其控制原理是通過(guò)改變電源電壓的占空比來(lái)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。PWM控制法的優(yōu)點(diǎn)是控制精度高、控制范圍廣,適用于高速、高精度、負(fù)載變化大的場(chǎng)合。
三、串激電機(jī)控制電路設(shè)計(jì)
串激電機(jī)控制電路設(shè)計(jì)需要考慮電機(jī)的工作特性和控制要求,選擇合適的控制方法和電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
1、電機(jī)參數(shù)測(cè)量
在設(shè)計(jì)電機(jī)控制電路之前,需要進(jìn)行電機(jī)參數(shù)測(cè)量,包括電機(jī)電阻、電感、反電動(dòng)勢(shì)等參數(shù)。電機(jī)參數(shù)的測(cè)量可以通過(guò)各種電測(cè)儀器來(lái)完成。電機(jī)控制電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
串激電機(jī)控制電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有很多種,常用的包括單向器、半橋、全橋等結(jié)構(gòu)。單向器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但效率較低;半橋結(jié)構(gòu)效率較高,但控制復(fù)雜;全橋結(jié)構(gòu)控制靈活,但成本較高。
3、電機(jī)控制算法
電機(jī)控制算法是電機(jī)控制電路的核心部分,常用的控制算法有PID控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等。PID控制是一種常用的控制算法,其具有簡(jiǎn)單易用、控制精度高的優(yōu)點(diǎn)。
4、電機(jī)保護(hù)電路
為了保護(hù)電機(jī)和控制電路的安全,需要設(shè)計(jì)電機(jī)保護(hù)電路,包括過(guò)流保護(hù)、過(guò)溫保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)等。電機(jī)保護(hù)電路可以有效避免電機(jī)損壞或控制電路故障。
串激電機(jī)控制電路是一種常見(jiàn)的電機(jī)控制方式,具有簡(jiǎn)單、可靠、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。本文詳細(xì)介紹了串激電機(jī)的工作原理和控制方法,并介紹了串激電機(jī)控制電路的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。通過(guò)本文的闡述,相信讀者已經(jīng)深入了解了串激電機(jī)控制電路的設(shè)計(jì)原理和方法,可以根據(jù)實(shí)際需求來(lái)選擇合適的電機(jī)控制方式和電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。