電機知識大全,你知道多少-(電機學(xué)知識點整理)

該電機具有廣泛的應(yīng)用，如無人駕駛飛行器、機器人手臂、電動工具和工業(yè)自動化。很多剛開始接觸電機的工程師都會有一些疑惑。今天我整理了11個關(guān)于電機的常見知識點，重點介紹一些容易被忽略但又很重要的知識點，希望對你有所幫助！

BLDC無刷直流電機調(diào)速控制方式有哪些方法？

1.外部模擬信號速度控制；

2.脈沖頻率速度控制；

3.PWM速度控制；

4.內(nèi)置電位計速度控制；

5.速度調(diào)節(jié)用外部電位計。

無刷直流電機調(diào)速種類和原理是什么？

DC電機調(diào)速一般采用脈寬調(diào)制。

也就是說，電源電壓是具有可調(diào)寬度的脈沖電壓。脈沖最寬時，相當(dāng)于DC，功率最高，速度最快。當(dāng)脈沖寬度減小時，相當(dāng)于DC電壓、功率和速度的降低。

脈寬調(diào)制(PWM)是調(diào)整脈沖寬度而不是頻率。“脈沖寬度”是指高電平時間長，低電平時間短，脈沖頻率沒有變化。脈寬調(diào)制不直接調(diào)節(jié)電機的速度，而是改變電機的功率或轉(zhuǎn)矩。當(dāng)扭矩增加時，換向速度加快，轉(zhuǎn)速增加。

怎樣將直流無刷電機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動？

使用螺桿和編碼器形成閉環(huán)控制。如果一般用于定位，可以考慮使用步進(jìn)電機或者伺服電機。伺服定位主要靠脈沖。基本上可以理解為伺服電機接收到一個脈沖，就會旋轉(zhuǎn)一個脈沖對應(yīng)的角度，從而實現(xiàn)位移。因為伺服電機本身具有發(fā)射脈沖的功能，所以伺服電機每旋轉(zhuǎn)一個角度，就會發(fā)射相應(yīng)數(shù)量的脈沖。

這樣伺服電機接收到的脈沖就是回波，或者叫做閉環(huán)。因此，系統(tǒng)將知道有多少脈沖被發(fā)送到伺服電機，同時又有多少脈沖被接收回來。這樣可以精確控制電機的旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)精確定位，定位精度可以達(dá)到0.001mm

直流無刷電機的極數(shù)怎么判斷？

1.如果使用CD系列驅(qū)動程序，可以使用ZERO命令(轉(zhuǎn)子設(shè)置為零)來啟用驅(qū)動程序。電流從定子繞組的C端流入，從B端流出，產(chǎn)生與轉(zhuǎn)子磁場極數(shù)相同的定子磁場。這個磁場的強度可以由IZERO設(shè)定。設(shè)置IZERO=5(電機連續(xù)電流的5%)，用手慢慢轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子一次。每當(dāng)轉(zhuǎn)子磁極與定子磁極對準(zhǔn)時(相同或相反)，就會有停頓。如果轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)圈有2p個停頓，則電機的極數(shù)為2p。

2.如果您使用不帶轉(zhuǎn)子零點命令的驅(qū)動器，如S600/S300，您可以將驅(qū)動器設(shè)置為串行電流模式。

用電流指令T，給定一個小電流，不足以使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。用手慢慢轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子一次，每當(dāng)轉(zhuǎn)子磁極對準(zhǔn)定子磁極(相同或相反)時會有一次停頓。如果轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一圈有2p次停頓，則電機的極數(shù)為2p。設(shè)置正確的電機極數(shù)對于驅(qū)動器的操作非常重要。

改善無刷直流電機低速的方法：

由于無刷DC電機低速運行時測得的反電動勢太小，需要考慮二極管正向壓降引起的反電動勢電壓偏移，這會產(chǎn)生分布不均勻的過零點。本文提出了一種改進(jìn)的低速反電動勢檢測方法，利用預(yù)補償電路可以改善低速反電動勢檢測效果。

獲得無刷直流電機位置或速度的實時信息的方法：

1.依靠霍爾元件或碼盤獲得位置和速度信號。

缺點：增加了設(shè)備的成本，在無法安裝傳感器的情況下無效。

2.無傳感器方法，現(xiàn)在主要有反電勢過零檢測法、三次諧波分析法和卡爾曼預(yù)測法。

缺點：僅限于梯形反電動勢的BLDCM，有的需要安裝專門的外接電路，有些情況下無法實現(xiàn)；有些算法比較復(fù)雜，會造成較大的實時誤差。

如何確定步進(jìn)電機驅(qū)動器的直流供電電源？

A.電壓的確定

混合式步進(jìn)電機驅(qū)動器的電源電壓一般在較寬的范圍內(nèi)(如IM483的電源電壓為12 ~ 48 VDC)，通常根據(jù)電機的工作速度和響應(yīng)要求來選擇電源電壓。如果電機工作速度高或響應(yīng)要求快，電壓值也高，但注意電源電壓的紋波不能超過m

電源電流一般根據(jù)驅(qū)動器的輸出相電流I來確定。如果采用線性電源，電源電流一般可以是I的1.1 ~ 1.3倍；如果采用開關(guān)電源，電源電流一般可以是I的1.5 ~ 2.0倍。

B.電流的確定

四相混合式步進(jìn)電機一般由兩相驅(qū)動器驅(qū)動，所以四相電機可以串聯(lián)或并聯(lián)成兩相。

當(dāng)電機速度相對較高時，通常使用串聯(lián)連接。此時驅(qū)動器所需輸出電流是電機相電流的0.7倍，所以電機發(fā)熱小；并聯(lián)方式一般用于電機轉(zhuǎn)速較高的場合(也叫高速連接方式)，驅(qū)動器所需輸出電流為電機相電流的1.4倍，因此電機發(fā)熱較大。

四相混合式步進(jìn)電機與驅(qū)動器：

但如果高于一定速度，就無法啟動，并伴有嘯叫。

步進(jìn)電機有一個技術(shù)參數(shù)：空載啟動頻率，即步進(jìn)電機在空載情況下能夠正常啟動的脈沖頻率。如果脈沖頻率高于該值，電機不能正常啟動，可能會失步或失速。在負(fù)載條件下，起動頻率應(yīng)更低。如果電機要高速旋轉(zhuǎn)，脈沖頻率要有一個加速過程，即起始頻率低，然后以一定的加速度上升到所需的高頻(電機轉(zhuǎn)速從低速上升到高速)。

為什么步進(jìn)電機低速時可以正常運轉(zhuǎn)？

對于有刷DC電機，改變其電源電壓將改變轉(zhuǎn)子線圈中的電流，從而改變定子磁場中的安培力，這將改變轉(zhuǎn)子的扭矩。電機的轉(zhuǎn)速隨著扭矩的增大而增大，隨著扭矩的減小而減小。這種方法叫調(diào)壓變速。

有刷直流電機的調(diào)壓變速：

這是馬達(dá)自己做的工作。在電機外殼上，有一對相隔180的電刷，通過兩個換向器觸點(金屬板)將施加的電流引向電樞線圈；每個金屬板覆蓋一個近180的電樞。電機轉(zhuǎn)動時，電源、電刷、換向器金屬板和兩個電機線圈(繞組)之間的電流回路會每半圈自動切換一次。

電樞磁場與轉(zhuǎn)子磁場相互作用，轉(zhuǎn)子磁場可由電機體上的固定線圈或永磁體產(chǎn)生。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，其磁場方向也反轉(zhuǎn)，使電機保持旋轉(zhuǎn)，因為線圈產(chǎn)生的磁場方向總是切換的，受到外部線圈或永磁體產(chǎn)生的磁場的吸引/排斥。