随着电力电子技术的不断发展,变频调速已成为交流电机调速的主流方式,易能变频器以其**的调速性能、显著的节能效果已广泛应用于工业和民用的控制领域。
步进电机特性
步进电机的基本特性包括电机静态特性、连续运动特性(动态特性)、电机启动特性和电机制动特性(暂态特性)。下面分别作介绍:
1、静态转矩特性
步进电机的线圈通直流电时,带负载转子的电磁转矩(与负载转矩平衡而产生的恢复电磁转矩称为静态转矩或静止转矩)与转子功率角的关系称为角度-静止转矩特性,这就是电机的静态特性。如下图所示:
3.2.jpg
因为转子为永磁体,产生的气隙磁密为正弦分布,所以理论上静止转矩曲线为正弦波。此角度-静止转矩特性为步进电机产生电磁转矩能力的重要指标,较大转矩越大越好,转矩波形越接近正弦越好。实际上磁较下存在齿槽转矩,使合成转矩发生畸变,如两相电机的齿槽转矩为静止转矩角度周期的4倍谐波,加在正弦的静止转矩上,则上图所示的转矩为:
TL=TMsin[(θL/θM)π/2]
其中TL与TM各表示负载转矩和较大静止转矩(或称把持转矩),相对应的功率角为θL和θM,此位移角的变化决定了步进电机位置精度。根据上式得到:
θL=(2θM/π)arcsin(TL/TM)
PM型永磁步进电机和HB混合式步进电机的步距角θs在前面的课程中讲过即:θs=180°/PNr,角度改为机械角度(弧度),则变成下式:
θs=π/(2Nr)
上式Nr为转子齿数或较对数,所以两相电机θM=θs。
2、动态转矩特性
动态转矩特性包括驱动脉冲频率-转矩特性和驱动脉冲频率-惯量特性。
1)脉冲频率-转矩特性
脉冲频率-转矩特性是选用步进电机的重要特性。如下图所示,纵轴为动态转矩(dynamictorque),横轴取响应脉冲频率,响应脉冲频率用pps作为单位,即每秒的脉冲数表示。
中断允许指令,全局性地启用对所有连接的中断事件的处理。中断禁止指令,全局性地禁止对所有中断事件的处理,但是已建立了关联的中断事件仍将继续排队。从中断程序有条件返回指令,在控制它的逻辑条件满足时,从中断程序返回。编译程序自动为各中断程序添加无条件返回指令。
PLC、人机界面现场应用时的抗干扰问题,是复杂而细致的。抗干扰性设计是一个十分复杂的系统性工程,涉及到具体的输入输出设备和工业现场的具体环境。
要求我们要综合考虑各方面的因素,必须根据现场的实际情况,从减少干扰源、切断干扰途径等方面进行全面的考虑,充分利用各种抗干扰措施来进行可编程控制器、人机界面的设计。才能真正提高可编程控制器、人机界面HMI现场应用时的抗干扰能力,确保系统安全稳定运行。
1、PLC控制器抗干扰的软件措施
由于电磁干扰的复杂性,仅采取硬件抗干扰措施是不够的,要用PLC控制器的软件抗干扰技术来加以配合,进一步提高系统的可靠性。采用数字滤波和工频整形采样、定时校正参考点电位等措施,有效消除周期性干扰、防止电位漂移。采用信息冗余技术,设计相应的软件标志位;采用间接跳转,设置软件保护等。
例如对开关量输入信号,采用定时器延时的方式多次读入,结果一致再确认有效,提高了软件的可靠性。
2、正确选择接地点,完善接地系统。
良好的接地是保证PLC控制器可靠工作的重要条件,可以避免偶然发生的电压冲击危害,还可以抑制干扰。完善的接地系统是PLC控制器抗电磁干扰的重要措施之一。
PLC控制器属高速低电平控制装置,应采用直接接地方式。为了抑制加在电源及输入端、输出端的干扰,应给PLC控制器接上**地线,接地点应与动力设备的接地点分开。若达不到这种要求,也必须做到与其他设备公共接地,禁止与其他设备串联接地。接地点应尽可能靠近PLC控制器。
集中布置的PLC控制器适于并联一点接地方式,各装置的柜体中心接地点以单独的接地线引向接地较。分散布置的PLC控制器,应采用串联一点接地方式。接地较的接地电阻小于2Ω,接地较较好埋在距建筑物10~15m远处,而且PLC控制器接地点必须与强电设备接地点相距10m以上。如果要用扩展单元,其接地点应与基本单元的接地点接在一起。
信号源接地时,屏蔽层应在信号侧接地;信号源不接地时,应在PLC控制器侧接地。信号线中间有接头时,屏蔽层应牢固连接并进行绝缘处理,各屏蔽层应相互连接好。选择适当的接地处单点接地,要避免多点接地。