電機,無論其類型如何,都需匹配某種類型的控制器,這些控制器的特性和復雜性可能有所不同,這主要取決于特定電機的功能。電機控制機構Zui簡單的例子是一個將電機與其電源相連的常規開關,此開關可以是手動控制器,也可以是連接到自動傳感器的繼電器,用于啟動和停止電機。
控制電路設計的準備
面對“對的時間”之前,還有一項“送電”的事前工作需準備,也就是需要確定驅動電路。它所擔任的角色是如何設計可控制的供電系統,它需要具以下信息,以確保可線路板設計和散熱設計,電子元器件等硬件滿足系統需要。
1.供電能力大小,需與電機的規格相匹配。
2.接收控制命令操作,需與控制器搭配。
3.電源傳輸效率,信號及電源可正常傳輸,不受到其他信號或電磁波干擾。
4.系統置于操作環境下,是否可以正常運作。
5.安全防護能力。
有了完善的驅動電路后,才能確定“對的時間”,雖然使用時間是名詞,但其真正表示的意思為“位置”,即為電機轉子的旋轉的相對位置,或可稱為角度。
Τ=1/2π·I·L·D^2·N·Sin(δ)
以上方程式為電機轉矩公式,其中Sin(δ)表示電機的電流與磁場的夾角,當Sin(90°) =1為Zui大值,Sin(0°)=0為Zui小值,在”對的夾角位置“輸送”電流“給電機,才可達到zuijia的輸出效果。
如何做到“對的時間”
要做到“對的時間”,第一關是獲得電機轉子正確的位置,即需依賴位置傳感器的運用。然而位置判斷會受到傳感器解析度、安裝位置、信號處理、資料傳輸、編程計算等產生誤差的現象,其可能原因分析如下:
1.分辨率度不足會導致傳感器無法直接標示出該送電的位置點,需要再經由信號處理的技巧間接求得。
2.若具備有充分解析度的傳感器,則無須擔心安裝問題,反之若安裝位置偏差亦無法直接標示正確位置點。
3.傳感器所提供的為電子信號,使用上是以觀察電壓位準變化來判斷位置變化,然而所有電壓位準的變化,事實上都是依賴電流傳輸來達成的。傳感器電路中,常加入電容來進行濾波及穩壓等工作,穩定電壓位準,但亦會影響電流工作時間,使電壓位準需要較長的變化時間,產生延遲的現象。
4.經由傳感器所獲得之電子信號,需傳輸至控制器方可使用,然后,在控制電路板上會具有電容及電感元件,影響電子信號進入控制器的時間。
5.位置信號進入控制器后,可能還需要經過運算或是處理,或是要等其它程序先跑完等因素,導致無法立即性對位置信號做出反應。
以上列出幾項較常見之發生原因作為參考,獲得正確的位置信息后,則要送入”電流”進入電機,需注意”對的時間”是指電流進入電機運作的時間,電機可視為電感性元件,會導致電流進入電機的時間大幅延后。事實上,電機內的電感值,會受到流入電流大小及電源切換頻率(轉速)而改變,因此在不同的轉速下,電流延遲時間亦會產生變化。
另外也要注意從控制器接收位置信號,到處理完成輸出控制命令的所需時間,還有開關元件的響應時間及頻寬問題,都有可能導致送入電流的時間受到影響。
根據電機的應用,控制器可以提供不同的功能,它們有助于電機在低電壓條件下啟動,允許多種速度或反向控制操作,防止過電流和過載故障,并執行各種其他功能。一些復雜的電機控制裝置也有助于有效控制電機的速度和扭矩,也可能是負責電機驅動機器jingque定位的閉環控制系統的一部分。
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