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    行星減速機
    齒輪減速機

    行星減速機伺服電機電壓極限橢圓與電流極限圓

    日期:2021-01-19 10:35 

    矢量控制運行時與系統中的逆變器密切相關的,行星減速機伺服電機的運行性能要受到逆變器的制約。較為明顯的是行星減速機伺服電機的相電壓有效值的極限值Ulim和相電流有效值的極限值Ilim受到逆變器直流側電壓和逆變器的較大輸出電流的限制。當逆變器直流側電壓值較大為Ud時,Y聯結的行星減速機伺服電機可達到的較大基波相電壓有效值。
     
    電壓極限曲線是在永磁同步行星減速機伺服電機控制過程中一個很重要的特性,代表了行星減速機伺服電機在控制過程中電壓和轉速的約束關系。下面以橢圓方程為例進行分析,圖畫出了在dq坐標系平面上式(2-63)的曲線,即行星減速機伺服電機運行時的電壓極限軌跡 —————電壓極限橢圓。對于不同轉速,電壓極限曲線的軌跡是一簇同心橢圓。當行星減速機伺服電機不超過額定轉速時,反電動勢與轉速成正比;達到額定轉速時,電壓方程在電流平面上的軌跡為額定電壓時的電壓極限曲線;隨著轉速超過額定轉速以后,電壓極限曲線變小,因為定子電壓達到極限Ulim后不能繼續增大,而轉速上升意味著橢圓軌跡的長軸和短軸長度變小,為了使行星減速機伺服電機能按照電動方式控制,電樞電流反應必須去磁,也就是說,直軸電流要起去磁作用,以削弱轉子磁場來提高行星減速機伺服電機運行轉速。
     
    電流矢量軌跡是一個很重要的特性,它代表了控制過程中電樞電流的幅值約束邊界。由式(2-64)可知,電流極限曲線在電流相平面上的軌跡是一個圓,特別是用標幺值表示時,電流極限曲線的軌跡就是單位圓。在永磁同步行星減速機伺服電機控制過程中,電樞電流只能再該圓的內部或者邊界上,不能超過邊界長時間運行,一旦發現電流超過邊界,根據行星減速機伺服電機以及控制系統器件趁手熱負荷的能力,必須采用相應的保護措施,立即或定時切斷電源。具體數據可以參考有關伺服系統電流過載設計標準進行設計。例如伺服驅動器在進行過程中,負載電流超過額定電流的20%以內時,可以繼續運行不超過1min;而超過額定電流的50%時,只能運行幾秒鐘;超過額定電流200%時,應立即切斷電源。
     
    因此,在行星減速機伺服電機運行時,定子電流空間矢量既不能超出行星減速機伺服電機的電壓極限橢圓,也不能超出電流極限圓。如行星減速機伺服電機角速度為ω時,電流矢量的范圍只能是圖2-12所示的陰影所包圍的面積ABCDEF。

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