FANUC A16B-3200-0042 自控式同步電機(jī)的原理自控式同步電機(jī)，是一種通過(guò)半導(dǎo)體變流器把電源功率轉(zhuǎn)變成可變頻率的交流電功率，它與普通同步電機(jī)大體相同，多為凸極式結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子上安裝勵(lì)磁繞組，由集電環(huán)或無(wú)刷勵(lì)磁方式提供勵(lì)磁電流，轉(zhuǎn)子的位置信號(hào)可以由安裝于同步電機(jī)的軸上轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)器提供，也可以由電子線路通過(guò)檢測(cè)極機(jī)端電壓取得。其基本結(jié)構(gòu)如圖：它與直流電動(dòng)機(jī)相比，其本質(zhì)是一樣的。所不同的是，直流電機(jī)電樞繞組的相數(shù)很多，而同步電機(jī)一般只有三相；自控式同步電機(jī)還必須有位置檢測(cè)器；普通直流電機(jī)靠機(jī)械換向器完成電樞電流換向，而自控式同步電機(jī)是通過(guò)晶閘管組成的逆變器完成“換向”的。自控式同步電機(jī)一般利用電機(jī)勵(lì)磁磁場(chǎng)在電機(jī)定子繞組中產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)，使逆變器中的晶閘管在換相新導(dǎo)通的晶閘管可將原導(dǎo)通晶閘管自然關(guān)斷，完成電流換相。
2自控式同步電機(jī)基本關(guān)系式為了能更好的分析自控式同步電機(jī)的基本特性及各基本量之間的關(guān)系，用矢量圖進(jìn)行分析。如下圖：若保證逆變器的晶閘管換相成功，換（相剩余角s必須大于晶閘管關(guān)斷時(shí)間tf在逆變器中，一般分為空載換相，超前角7.定控制和S恒定控制兩種方法。Y恒定控制在FANUC A16B-3200-0042 范圍內(nèi)，確保逆變換相成功；此控制一般不須對(duì)Y進(jìn)行調(diào)整，所以控制簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，可靠性高。但為保證重載下?lián)Q相成功，Y―般較大，造成轉(zhuǎn)矩低，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大、功率因數(shù)低、電機(jī)效率低等缺點(diǎn)。在輕載情況下，尤為嚴(yán)重，影響了電機(jī)調(diào)速性能。電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩為：電流?？紤]了換相重疊角之后的空載換相超前角為：從上可以看出，7對(duì)電機(jī)調(diào)速性能有很的影響，與Y恒定控制相比，S恒定角控制在一定程度上克服了以上缺點(diǎn)。再保證逆變可靠換相的情況下，根據(jù)負(fù)載的不同，調(diào)節(jié)Y使其在S恒定的情況下盡可能小，以提高電機(jī)效率，改善轉(zhuǎn)矩性能。S角一般恒定在15 C內(nèi)，再低速輕載時(shí)，由于M和0較小，所以7.何以被控制在40°C以內(nèi)，甚至更小。但是，要提高S角，就必須通過(guò)實(shí)時(shí)的測(cè)量和0大小或根據(jù)負(fù)載電流的大小計(jì)算出和0.從而增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性。另外，由于突加升速或測(cè)量計(jì)算誤差均有可能造成換相失敗，降低了系統(tǒng)的可靠性。據(jù)電機(jī)特性，有當(dāng)隨負(fù)載增大時(shí)，在保持磁通、直流電勢(shì)恒定的情況下，上式右邊分母將隨負(fù)載增大而減小，電機(jī)的機(jī)械特性出現(xiàn)上翹趨勢(shì)。導(dǎo)致調(diào)速系統(tǒng)失穩(wěn)。為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)性，需要通過(guò)增大勵(lì)磁和減小直流電勢(shì)的方法進(jìn)行補(bǔ)償，進(jìn)一步增大了控制系統(tǒng)復(fù)雜性。
3系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)自控式同步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)主電路采用交一直一交變頻調(diào)速結(jié)構(gòu)，用晶閘管作為功率驅(qū)動(dòng)器件，要求控制系統(tǒng)既能夠?qū)崟r(shí)地處理整流和逆變控制種的各種檢測(cè)及反饋信號(hào)，又能夠根據(jù)工況和運(yùn)行指令發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)和晶閘管的觸發(fā)信號(hào)。本控制系統(tǒng)主要以80C196KB為控制核心的主控電路板和以信號(hào)處理故障檢測(cè)單元為核心的信號(hào)接口電路板主成。
控制系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)圖如下：控制系統(tǒng)的檢測(cè)信號(hào)、故障信號(hào)、模擬輸出信號(hào)和系統(tǒng)主電路接觸器控制信號(hào)均由I/O接口電路板隔離輸入輸出。鍵盤顯示監(jiān)控電路、晶閘管驅(qū)動(dòng)電路和LED故障顯示板分別與主電路板相連。三塊晶閘管驅(qū)動(dòng)電路板分別驅(qū)動(dòng)兩路整流和器隔離，以防止強(qiáng)電路串入。
核心，包括數(shù)字控制單元、系統(tǒng)整流位置同步信號(hào)處理單元、整流逆變脈沖生成單元、故障處理顯示單元等幾個(gè)子單元。這些子單元均包含在系統(tǒng)主控單元電路板上，它所完成的主要功能有：自控式電機(jī)同步調(diào)速過(guò)程控制；整流、逆變過(guò)程控制及晶閘管觸發(fā)脈沖的生成；（f）系統(tǒng)擴(kuò)展功能，包括與上位機(jī)串口通信、雙CPU擴(kuò)展、打印機(jī)接口等。
?。?）I/O接口單元是介于主控單元、外部信號(hào)源和主電路之間的電路單元。它由信號(hào)接口電路板、機(jī)端電壓位置檢測(cè)電路板、晶閘管觸發(fā)驅(qū)動(dòng)電路板、鍵盤顯示監(jiān)控電路板和LED故障顯示板組成。其主要功能為無(wú)機(jī)械位置傳感器的機(jī)端電壓位置檢測(cè)功能；4結(jié)論同步電機(jī)由于采用了自動(dòng)控制，使其應(yīng)用更廣泛，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，節(jié)能效果顯著，具有良好的應(yīng)用前景及推廣價(jià)值，建議同行業(yè)中大型水泵和路逆變晶閘管橋組；與主愚反的連線由光耦空氣壓縮機(jī)的電機(jī)都翻方法控制：
Reliance Electric 8022220-V 802220V Drive
SIEMENS 6SN1118-0DG23-0AA0 6SN11180DG230AA0
Siemens 6RB2110-0FG01 6RB21100FG01
Yaskawa CACR-SR10BZ1SSY367 CACRSR10BZ1SSY367
Foxboro IMT96-SEADB10M IMT96SEADB10M Transmitter
Allen Bradley 2711E-K10C15 /D 2711EK10C15 Panelview 100
Allen Bradley PANELVIEW PLUS 2711P-T6C20A /C 2711PT6C20
SEALED Siemens 6AV66470AD113AX0 /08 6AV66470AD113AX
Schneider Electric MAGELIS MPCNT50NNN00N
Indramat TDA 1.1-100-3-L00 AC Mainspindle Drive EXCEL
ProFace Digital 5015T
ALenn Bradley 20BD022A3AYYARB0 /A POWERFLEX 700 15HP
Control Techniques SP2402 Unidrive 3-Phase AC Drive
Fanuc Motor A06B-0853-B190 A06B0853B190
YASKAWA MOTOR SGMGH-05D2A61 SGMGH05D2A61
Control Techniques COMMANDER CDVE50HP 9650-8150 50HP
Yaskawa SMC-2000-4M SMC20004M DRIVE
Allen Bradley Kinetix 6000 2094-AC05-MP5 2094AC05MP5 Se
FANUC A16B-3200-0042 /02A A16B32000042 CPU Board
Rosemount 8732CT03E5M4 8732 Transmitter Magnetic Fl
MITSUBISHI FR-A520-11K-NA FRA52011KNA VFD
port PM500-C PM500C Precision Motion Controller
Siemens 6SN1123-1AA00-0BA1 6SN11231AA000BA1
Yaskawa Servopack SGDB-15ADGY8 SGDB15ADGY8
