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大功率驱动器驱动小功率伺服电机存在的4大危害

作者: 深圳市日弘忠信实业有限责任公司发表时间:2020-04-14 11:21:57浏览量:3873

大功率驱动器来驱动小功率伺服电机,相信有不少人使用这种方法,但是很多人不知道这样会带来很多危害,那么这样做会带来什么危害呢?下面跟松下伺服电机官网的小编一起来看下吧。 电流传感器的直流残余电压...
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大功率驱动器来驱动小功率伺服电机,相信有不少人使用这种方法,但是很多人不知道这样会带来很多危害,那么这样做会带来什么危害呢?下面跟松下伺服电机官网的小编一起来看下吧。

 

电流传感器的直流残余电压
加在电流调节器输入端的电流反馈,来自电流传感器。电流传感器的输出比例于电动机电流,但与电动机的动力回路电位隔离。电流传感器通经常存在1%到2%的直流残余电压E0。电流传感器的最大输出电压对应于驱动器的峰值电流,因此直流残余电压在电流环中引起相当于1%到2%峰值直流残余电流I0。


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2、直流残余电流对直流有刷电机运行影响
(1)松下伺服电机官网的小编知道对电流环的影响:对电流指令ICMD产生偏置,实际电流指令为ICMD-I0。当ICMD=0时,电机将产生转矩T0=Kt·(-I0),使电机旋转。
(2)对速度环的影响:对速度环的运行没有影响,只是使速度调节器的输出偏置了I0。当VCMD=0时,速度调节器的输出为I0,电流调节器的输入为I0-I0=0,电动机速度为0(电机不转)。
三相定子电流流入三相对称绕组,产生定子合成磁场。合成磁场和与该磁场垂直的转子磁场相互作用,产生使电机连续旋转的转矩。转子主磁场呈正弦分布,三相绕组在主磁场内对称分布。
其中,φPeak为转子正弦磁场的峰值。
相绕组的转矩常数为:
KTPhase=kt·φPhase
每相绕组的转矩常数:
KTA=kt·φA
=kt·φPeak·Sin(θ)=KTPhase·Sin(θ)
KTB=kt·φB
=kt·φPeak·Sin(θ-120)=KTPhase·Sin(θ-120)
KTC=kt·φC
=kt·φPeak·Sin(θ-240)=KTPhase·Sin(θ-240)
A相绕组产生的转矩:
TA=KTA·IA=KTPhase·[IPeak·Sin2(θ)-I0·Sinθ]
=KTPhase·[IPeak·1/2·(1-Cos(2θ))-I0·Sinθ]
=1/2·KTPhas·eIPeak-1/2·KTPhase·IPeak·Cos(2θ)-KTPhase·I0·Sinθ
B相绕组产生的转矩:
TB=KTB·IB=KTPhase·[IPeak·Sin2(θ-120)+2I0·Sin(θ-120)]
=KTPhase·[IPeak·1/2·(1-Cos(2θ-120))+2I0·Sin(θ-120)]
=1/2·KTPhase·IPeak-1/2·KTPhase·IPeak·Cos(2θ-120)+KTPhase·2I0·Sin(θ-120)
C相绕组产生的转矩:
TC=KTC·IC=KTPhase·[IPeak·Sin2(θ-240)-I0·Sin(θ-240)]
=KTPhase·[IPeak·1/2·(1-Cos(2θ-120))-I0·Sin(θ-240)]
TC=1/2·KTPhase·IPeak-1/2·KTPhase·IPeak·Cos(2θ-240)-KTPhase·I0·Sin(θ-240)
电动机产生的总的转矩:
等于三相绕组产生的转矩之和
Tm=TA+TB+TC
Tm=3/2·KTPhase·IPeak-1/2·KTPhase·IPeak·[Cos(2θ)+Cos(2θ-120)+Cos(2θ-240)]
+KTPhase·(2I0·Sin(θ-120)-I0·Sinθ-I0·Sin(θ-240))
Tm=3/2·KTPhase·IPeak+3·KTPhase·I0·Sin(θ-120)
Tm=3/2·KTPhase·√2·IRMS+3·KTPhase·I0·Sin(θ-120)
Tm=KTRMS·IRMS+KTPhase·√2I0·Sin(θ-120)
可以看出:
考虑到电流传感器的直流残余电流I0,电动机产生的转矩除了使电机连续旋转的转矩KTRMS·IRMS外,还有由电流传感器的直流残余电流引起的转矩的正弦脉动:
KTPhase·√2I0·Sin(θ-120)
转矩脉动的频率与电机的转速及极对数成正比:
f=p·N/60
其中p为电机的极对数,N为电机的转速(rpm)。
电流指令为0时,电机将产生频率为f=p·N/60的正弦振动。

 

松下伺服电机官网的小编提示:


3、“大马拉小车”引起较大转矩、转速波动
相位控制的直流无刷电机的运行存在转矩波动,引起转矩波动的因素很多,其中一个因素是电流传感器的直流残余电压引起的转矩波动。
转矩波动的频率与电机的转速及极对数成正比。例如,一个6极电机的转速为600 rpm,则由电流传感器的直流残余电压引起的转矩波电流传感器通常有1%到2%的直流残余电压,相对于驱动器峰值电流的1%到2%。对20 A驱动器来说,峰值电流为40 A,电流传感器2%的直流残余电压相对于400 mA。如果用20 A驱动器驱动一个连续电流只有1 A的直流无刷电机,400 mA引起的转矩波动将是电动机连续转矩的40%,这是绝对不能允许的。
电流传感器的直流残余电压随着驱动器额定电流的增大而增大,因此选择大功率驱动器驱动小功率伺服电机(大马拉小车),将产生不必要的转矩波动,引起转速的波动。

 

以上便是松下伺服电机官网的小编给大家带来的“大功率驱动器驱动小功率伺服电机存在的4大危害”想了解更多松下伺服电机的小伙伴可以前往松下伺服电机官网了解:www.songxiasifu.com

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