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什么是相位滯后并且對(duì)于直流電機(jī)有什么影響？
發(fā)布時(shí)間：
2020-11-30 16:40
在一個(gè)無(wú)刷直流電機(jī)中，永磁體是嵌入在轉(zhuǎn)子中的，并且定子有由外部電流激勵(lì)產(chǎn)生磁極的繞組。無(wú)刷電機(jī)使用電子換相來(lái)確定定子線圈的開(kāi)關(guān)順序，并且無(wú)刷直流電機(jī)能夠被梯形或者正弦換相來(lái)驅(qū)動(dòng)。梯形換相是一種簡(jiǎn)單的方法，但是在每一個(gè)換相步中，尤其是在慢速中，它產(chǎn)生了扭矩波動(dòng)。正弦換相經(jīng)常被使用，因?yàn)樗伺ぞ夭▌?dòng)并且提供了平滑的運(yùn)動(dòng)，但是它產(chǎn)生了另外一個(gè)挑戰(zhàn)：相位滯后。
正弦換相為每一個(gè)電機(jī)繞組提供隨電機(jī)旋轉(zhuǎn)而正弦變化的電流。為了產(chǎn)生最大扭矩（也要消除扭矩波動(dòng)），繞組電流的集合必須要產(chǎn)生一個(gè)矢量，其大小是常量并且與轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)成正交。
但是，隨著電機(jī)的速度開(kāi)始增加，正弦信號(hào)的頻率也開(kāi)始增加。反電動(dòng)勢(shì)，為了獲得所需要的扭矩，也為了增加振幅和頻率，電機(jī)必須克服它。因?yàn)殡姍C(jī)控制器-PI控制器-有限制性的帶寬與相應(yīng)。所以，追蹤正弦控制信號(hào)與客戶增加的反電動(dòng)勢(shì)是非常困難的。結(jié)果就是定子電流矢量與轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)存在相位滯后。
當(dāng)一個(gè)線圈與磁場(chǎng)相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)，電動(dòng)勢(shì)（電壓）就產(chǎn)生了。在一個(gè)電機(jī)中，這個(gè)力就被稱為反電動(dòng)勢(shì)。因?yàn)樗醋饔门c驅(qū)動(dòng)電壓并且通過(guò)電機(jī)減少了電流。
當(dāng)定子與電流磁場(chǎng)不再是正交的時(shí)候，在特定的電流之下，更少的扭矩將會(huì)產(chǎn)生。換句話說(shuō)，為了維持一定量的扭矩，電流必須增加。因此，效率將減少。
另外一種控制方法，被稱為磁場(chǎng)定向控制（FOC），能夠消除相位滯后。在磁場(chǎng)定向控制（也被稱為矢量控制），電流矢量-無(wú)論是大小還是方向-被控制是與轉(zhuǎn)子的方向，而不是被正弦波控制。這個(gè)消除了在定子電流矢量以及轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)之間的相位滯后。
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從物理術(shù)語(yǔ)上講，一個(gè)電機(jī)就是就能量轉(zhuǎn)換成移動(dòng)某種機(jī)器部件的東西，這些機(jī)器可以是汽車，打印機(jī)。如果電機(jī)在同一時(shí)刻，不再旋轉(zhuǎn)，那么，世界將變得難以想象。
為了理解氣動(dòng)電機(jī)是如何工作的，重要的是首先知道什么是氣動(dòng)電機(jī)。一個(gè)啟動(dòng)電機(jī)，是一種利用壓縮空氣然后將它轉(zhuǎn)換成為了機(jī)械工作而使用的能量。這個(gè)電機(jī)能夠在工業(yè)應(yīng)用中被發(fā)現(xiàn)，例如活塞驅(qū)動(dòng)器或者隔膜產(chǎn)生直線運(yùn)動(dòng)。除了直線運(yùn)動(dòng)之外，氣動(dòng)電機(jī)也能夠產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。這種類型的運(yùn)動(dòng)是通過(guò)氣動(dòng)馬達(dá)或者類似于葉片的空氣電機(jī)所產(chǎn)生的。每一種類型的電機(jī)都有不同的功能。例如，天然氣或者柴油型發(fā)電機(jī)開(kāi)始使用產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的葉片型空氣電機(jī)。 類型： 來(lái)自壓縮空氣的能量被儲(chǔ)存起來(lái)，然后被輸送到密封的電機(jī)室中，旋轉(zhuǎn)氣動(dòng)電機(jī)開(kāi)始工作。壓力被吹出，并且使得轉(zhuǎn)子迅速旋轉(zhuǎn)起來(lái)。當(dāng)轉(zhuǎn)子開(kāi)始迅速旋轉(zhuǎn)，這個(gè)運(yùn)動(dòng)就類似于風(fēng)車。當(dāng)扭矩被減速齒輪所創(chuàng)造出來(lái)的時(shí)候，引擎的齒輪就會(huì)被空氣啟動(dòng)器或者小齒輪所轉(zhuǎn)動(dòng)。 功能： 氣動(dòng)電機(jī)出現(xiàn)在各式各樣的產(chǎn)品與地點(diǎn)之中。它們被使用在手持工具，例如刀具，扳手，棘輪、銼刀、鉆頭或磨床之中。然而，相比于工業(yè)應(yīng)用而言，使用在手持工具上的電機(jī)更比較小。盡管帶有氣動(dòng)電機(jī)的手持工具的功率比較低，但是，他們有時(shí)候被使用，而不是電機(jī)替代物。因?yàn)樗麄兏p并且更加緊湊。除此之外，他們不需要像電動(dòng)工具那樣充電。
伺服與步進(jìn)電機(jī)有同樣的構(gòu)造，并且使用相同的運(yùn)轉(zhuǎn)原理。兩個(gè)電機(jī)都包含有一個(gè)永磁體的轉(zhuǎn)子以及一個(gè)帶有繞線繞組的定子。
步進(jìn)電機(jī)不同于其他電機(jī)，特別是伺服電機(jī)的地方，是在于其表現(xiàn)了啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。
什么是相位滯后并且對(duì)于直流電機(jī)有什么影響？
在一個(gè)無(wú)刷直流電機(jī)中，永磁體是嵌入在轉(zhuǎn)子中的，并且定子有由外部電流激勵(lì)產(chǎn)生磁極的繞組。
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