伺服电机原理与注塑机应用.ppt

交流永磁同步电机/伺服原理

注塑机伺服泵原理与应用
2009
华南区东莞办：张志军
大纲
汇川能为注塑机行业贡献些什么？
1：注塑机伺服泵驱动器
标准驱动器，用于电液混合系统
2：大吨位注塑机自动门控制器
采用直驱永磁同步电机内置编码器，实现低速大力矩，省去异步电机的减速机。用于大吨位门
3：电溶胶马达及驱动器
用于注塑机螺杆直接驱动，实现溶胶与其他动作的同
时动作
大纲
一：交流永磁同步/伺服电机原理和结构
二：交流永磁同步/伺服电机的驱动技术
三：交流永磁同步/伺服电机在注塑机上的应用
四：交流永磁同步/伺服电机应用中的注意事项
一：交流永磁同步电机/伺服电机原理和结构
1：交流永磁同步电机的材料和磁极构造
与电励磁的同步电机不同，永磁同步电机采用高磁能积，高内禀矫顽力的铷铁硼Nd2Fe14B永磁材料制造成特定的形状，在电机的定子或转子形成气隙磁场。
在永磁同步电机设计中，通常将转子设计成永磁体，而将定子设计成线圈，则可以免去电刷和滑环装置，提高电机的可维护性和控制性能。
永磁电机通常可以组合励磁方式与磁场结构如图一所示意
一：交流永磁同步电机/伺服电机原理的励磁方式
图一：永磁电机的磁极结构与励磁方式
一：交流永磁同步电机/伺服电机原理和结构
1—定子绕组等效磁极 2—定子铁心
3—转子铁心 4—转子磁极
电机的定子电枢绕组在三相正弦交流电流的作用下之下，在定转子之间的气隙中所产生一个合成的旋转磁场。这个等效的磁场必然和转子的永磁磁场相互作用，就象上图中示意的。如果定子等效磁场不停的连续旋转，转子磁场在“同性相斥、异性相吸”的受力过程中，必然会跟着定子等效磁场一起旋转起来。实际上，一台永磁同步电机的结构不论有多么复杂，都可以用这个物理模型来描述。
2：永磁同步电机的旋转原理
编码器分类
编码器
模拟量编码器
数字编码器
旋转变压器
Sin/Cos 编码器
增量编码器
绝对值编码器
A, A, B, B, C, C
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格雷码
二进制码
二：交流永磁同步电机驱动技术------编码器概览
二：交流永磁同步电机驱动技术------OC门开路集电极光电编码器
OC门增量式旋转编码器
用光信号扫描分度盘（分度盘与转动轴相联），通过检测、统计信号的通断数量来计算旋转角度
二：交流永磁同步电机驱动技术------SIN/COS编码器
sin/cos编码器也称为正余弦编码器。
该种编码器利用励磁原理，通过给励磁线圈励磁，输出一路SIN信号，一路COS信号，同时也脉冲输出仿真信号。
二：交流永磁同步电机驱动技术------SIN/COS编码器
这种编码器最重要的特征是：
由于正余弦信号为模拟量连续信号，因此，理论上可以被无限分割。因此，可以做到很高的精度，关键取决与解码电路与软件处理
例如： 一个编码器具有1024脉冲的正弦波，一个周期被分割为1024，则此编码器脉冲数为1024*