电机,无论其类型如何,都需匹配某种类型的控制器,这些控制器的特性和复杂性可能有所不同,这主要取决于特定电机的功能。电机控制机构Zui简单的例子是一个将电机与其电源相连的常规开关,此开关可以是手动控制器,也可以是连接到自动传感器的继电器,用于启动和停止电机。
控制电路设计的准备
面对“对的时间”之前,还有一项“送电”的事前工作需准备,也就是需要确定驱动电路。它所担任的角色是如何设计可控制的供电系统,它需要具以下信息,以确保可线路板设计和散热设计,电子元器件等硬件满足系统需要。
1.供电能力大小,需与电机的规格相匹配。
2.接收控制命令操作,需与控制器搭配。
3.电源传输效率,信号及电源可正常传输,不受到其他信号或电磁波干扰。
4.系统置于操作环境下,是否可以正常运作。
5.安全防护能力。
有了完善的驱动电路后,才能确定“对的时间”,虽然使用时间是名词,但其真正表示的意思为“位置”,即为电机转子的旋转的相对位置,或可称为角度。
Τ=1/2π·I·L·D^2·N·Sin(δ)
以上方程式为电机转矩公式,其中Sin(δ)表示电机的电流与磁场的夹角,当Sin(90°)=1为Zui大值,Sin(0°)=0为Zui小值,在”对的夹角位置“输送”电流“给电机,才可达到zuijia的输出效果。
如何做到“对的时间”
要做到“对的时间”,第一关是获得电机转子正确的位置,即需依赖位置传感器的运用。然而位置判断会受到传感器解析度、安裝位置、信号处理、资料传输、编程计算等产生误差的现象,其可能原因分析如下:
1.分辨率度不足会导致传感器无法直接标示出该送电的位置点,需要再经由信号处理的技巧间接求得。
2.若具备有充分解析度的传感器,则无须担心安裝问题,反之若安裝位置偏差亦无法直接标示正确位置点。
3.传感器所提供的为电子信号,使用上是以观察电压位准变化来判断位置变化,然而所有电压位准的变化,事实上都是依赖电流传输來达成的。传感器电路中,常加入电容来进行滤波及稳压等工作,稳定电压位准,但亦会影响电流工作时间,使电压位准需要较长的变化时间,产生延迟的现象。
4.经由传感器所获得之电子信号,需传输至控制器方可使用,然后,在控制电路板上会具有电容及电感元件,影响电子信号进入控制器的时间。
5.位置信号进入控制器后,可能还需要经过运算或是处理,或是要等其它程序先跑完等因素,导致无法立即性对位置信号做出反应。
以上列出几项较常见之发生原因作为参考,获得正确的位置信息后,则要送入”电流”进入电机,需注意”对的时间”是指电流进入电机运作的时间,电机可视为电感性元件,会导致电流进入电机的时间大幅延后。事实上,电机內的电感值,会受到流入电流大小及电源切换频率(转速)而改变,因此在不同的转速下,电流延迟时间亦会产生变化。
另外也要注意从控制器接收位置信号,到处理完成输出控制命令的所需时间,还有开关元件的响应时间及频宽问题,都有可能导致送入电流的时间受到影响。
根据电机的应用,控制器可以提供不同的功能,它们有助于电机在低电压条件下启动,允许多种速度或反向控制操作,防止过电流和过载故障,并执行各种其他功能。一些复杂的电机控制装置也有助于有效控制电机的速度和扭矩,也可能是负责电机驱动机器jingque定位的闭环控制系统的一部分。