各類電機(jī)的調(diào)節(jié)器如何調(diào)整？有哪些工作原理？

一、步進(jìn)電機(jī)的概述

1、系統(tǒng)常識(shí) ：步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行元件。當(dāng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)(來(lái)自控制器)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度 ( 稱為 “ 步距角 ”) ，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的。

2 、系統(tǒng)控制 ：步進(jìn)電動(dòng)機(jī)不能直接接到直流或交流電源上工作，必須使用專用的驅(qū)動(dòng)電源(步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器)。控制器(脈沖信號(hào)發(fā)生器)可以通過(guò)控制脈沖的個(gè)數(shù)來(lái)控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的;同時(shí)可以通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。

3 、主要用途 ：步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是一種控制用的特種電機(jī)，作為執(zhí)行元件，是機(jī)電一體化的關(guān)鍵產(chǎn)品之一，隨著微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展(步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器性能提高)，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的需求量與日俱增。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中精度沒(méi)有積累誤差的特點(diǎn)，使其廣泛應(yīng)用于各種自動(dòng)化控制系統(tǒng)，特別是開環(huán)控制系統(tǒng)。

二、步進(jìn)電機(jī)的工作原理

1、步進(jìn)電機(jī)是一種常用的控制電機(jī)，在工業(yè)自動(dòng)化中被廣泛應(yīng)用。它能夠根據(jù)外界信號(hào)的變化而實(shí)現(xiàn)精確的運(yùn)動(dòng)控制。步進(jìn)電機(jī)的控制可以分為模擬控制和數(shù)字控制兩類。模擬控制是通過(guò)模擬信號(hào)，如模擬電壓、模擬電流等，來(lái)控制電機(jī)的運(yùn)動(dòng)。而數(shù)字控制則是通過(guò)一組數(shù)字信號(hào)，如高電平信號(hào)、低電平信號(hào)等，來(lái)控制電機(jī)的運(yùn)動(dòng)。

2、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器是一種用于控制步進(jìn)電機(jī)的裝置，它能夠根據(jù)輸入的控制信號(hào)，提供步進(jìn)電機(jī)所需的電流和電壓，從而控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和力矩。因此，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器可以控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和力矩，并能夠?qū)崿F(xiàn)精確的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。

電機(jī)的調(diào)速方法有多種，下面列舉幾種常見(jiàn)的方法及其原理：

1. 電壓調(diào)制調(diào)速：這是最簡(jiǎn)單和常見(jiàn)的調(diào)速方法之一。通過(guò)改變電機(jī)的供電電壓來(lái)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。降低電壓可以降低電機(jī)的轉(zhuǎn)速，增加電壓可以增加電機(jī)的轉(zhuǎn)速。這種方法適用于直流電機(jī)和某些交流電機(jī)。

調(diào)速電機(jī)

2. 脈寬調(diào)制(PWM)調(diào)速：這種調(diào)速方法通過(guò)改變電源電壓的占空比來(lái)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。通過(guò)周期性地改變電源電壓的高電平和低電平時(shí)間比例，控制電機(jī)的平均電壓值，從而控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。這種方法廣泛應(yīng)用于直流電機(jī)和三相交流電機(jī)。

3. 變頻調(diào)速：這是一種基于變頻器的調(diào)速方法，適用于交流電機(jī)。變頻器將電源的固定頻率交流電轉(zhuǎn)換為可調(diào)頻率和可調(diào)電壓的交流電，并通過(guò)改變頻率和電壓來(lái)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。這種方法具有較高的調(diào)速精度和效果，廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。

調(diào)速電機(jī)

4. 極數(shù)調(diào)速：對(duì)于某些交流電機(jī)，通過(guò)改變電機(jī)的極對(duì)數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)速。通過(guò)改變電機(jī)的繞組連接方式或通過(guò)機(jī)械方式改變磁極數(shù)，可以改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速。

5. 反饋控制調(diào)速：這種調(diào)速方法通過(guò)使用反饋設(shè)備(如編碼器或速度傳感器)來(lái)測(cè)量電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速，并與期望轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較，然后根據(jù)比較結(jié)果進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。反饋信號(hào)可用于閉環(huán)控制系統(tǒng)，使得電機(jī)能夠?qū)崟r(shí)調(diào)整輸出以達(dá)到所需的轉(zhuǎn)速。

調(diào)速電機(jī)

這些方法僅是常見(jiàn)的電機(jī)調(diào)速方法，具體使用哪種方法還要根據(jù)電機(jī)類型、應(yīng)用場(chǎng)景和要求來(lái)確定。每種調(diào)速方法都有其特定的原理和適用范圍，需要根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)的調(diào)速控制。

電機(jī)控制是指對(duì)電機(jī)的啟動(dòng)、調(diào)速(加速、減速)、運(yùn)轉(zhuǎn)方向和停止進(jìn)行的控制，不同類型的電機(jī)有著不同的工作原理和控制方法。

一、無(wú)刷電機(jī)

無(wú)刷電機(jī)是由電機(jī)主體和電機(jī)驅(qū)動(dòng)板組成的一種沒(méi)有電刷和換向器的機(jī)電一體化產(chǎn)品。在無(wú)刷電機(jī)中，換相的工作交由控制器中的控制電路，隨著控制板的應(yīng)用場(chǎng)景逐漸豐富，控制板開發(fā)技術(shù)日益增強(qiáng)，目前無(wú)刷電機(jī)的發(fā)展方向。

無(wú)刷電機(jī)采取電子換向，線圈不動(dòng)，磁極旋轉(zhuǎn)。無(wú)刷電機(jī)，是使用一套電子設(shè)備，通過(guò)霍爾元件，感知永磁體磁極的位置，根據(jù)這種感知，使用電子線路，適時(shí)切換線圈中電流的方向，保證產(chǎn)生正確方向的磁力，來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。

刷電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)非常的多，其中最主要的就是沒(méi)有電刷，沒(méi)有電刷在運(yùn)行的時(shí)候就不會(huì)產(chǎn)生火花，減少對(duì)設(shè)備的干擾;重量降低，結(jié)構(gòu)變小;運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)摩擦力也會(huì)減小，降低了噪音;當(dāng)然機(jī)器的磨損率也會(huì)降低，使用的期限會(huì)加長(zhǎng);維修時(shí)也更加簡(jiǎn)單。

二、步進(jìn)電機(jī)

步進(jìn)電機(jī)由脈沖控制，通過(guò)改變信號(hào)脈沖寬度控制電機(jī)的方向和速度，每輸入一個(gè)脈沖信號(hào)，轉(zhuǎn)子就前進(jìn)一步，電機(jī)就按照設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度，在非超載的情況下電機(jī)驅(qū)動(dòng)只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，誤差小，控制簡(jiǎn)單。

首先通過(guò)單片機(jī)或編程生成PWM信號(hào)，PWM信號(hào)輸入步進(jìn)電機(jī)控制器，控制器根據(jù)PWM信號(hào)寬度控制電機(jī)的電壓和相位，達(dá)到控制轉(zhuǎn)速和方向的目的，通過(guò)改變PWM信號(hào)的占空比調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速和方向。

按相數(shù)可以將步進(jìn)電機(jī)分為單相、雙相和多相，單相步進(jìn)電機(jī)由單路脈沖驅(qū)動(dòng)，輸出功率小，可以用在小功率驅(qū)動(dòng)上;多相步進(jìn)電機(jī)受到多方脈沖驅(qū)動(dòng)，功率大，用途廣。按照轉(zhuǎn)子材料可以分為永磁式、反應(yīng)式和混合式，永磁式電機(jī)動(dòng)力大，角位移大;反應(yīng)式電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，角位移小;混合式電機(jī)結(jié)合了二者的優(yōu)點(diǎn)，角位移小動(dòng)力大，性能優(yōu)越。

三、直流電機(jī)

直流電機(jī)是通過(guò)電刷將直流電源接通電樞繞組，電樞繞組通過(guò)換向器經(jīng)過(guò)直流電流與定子繞組磁場(chǎng)發(fā)生作用，推動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。直流電機(jī)可以將直流電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，調(diào)速性能優(yōu)越。

直流電機(jī)可以分為直流有刷電機(jī)和直流無(wú)刷電機(jī)兩種，區(qū)別就是一個(gè)有電刷一個(gè)沒(méi)有電刷，無(wú)刷電機(jī)是由驅(qū)動(dòng)器控制電機(jī)啟動(dòng)、制動(dòng)和停止的，通過(guò)接收位置傳感器的信號(hào)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，接收速度反饋信號(hào)調(diào)整轉(zhuǎn)速。相較于直流有刷電機(jī)，無(wú)刷電機(jī)使用干擾小、噪音低、壽命長(zhǎng)、維護(hù)方便。

隨著電機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，交流電機(jī)在很多領(lǐng)域逐漸興起，交流電機(jī)和直流電機(jī)有什么區(qū)別?首先是輸入的電源不同，交流電機(jī)使用的是交流電源，直流電機(jī)則使用直流電源;二是工作方式不同，交流電機(jī)的導(dǎo)體是不動(dòng)的，而磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，直流電機(jī)的導(dǎo)體在不動(dòng)的磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng);三是用途不同，交流電機(jī)一般用在調(diào)速要求較低的機(jī)器設(shè)備中，直流電機(jī)啟動(dòng)、制動(dòng)性好，可用在調(diào)速范圍大的設(shè)備中，比如紡織機(jī)械、工業(yè)車床、礦山、冶金、化工、印刷等生產(chǎn)機(jī)械中。

以上就是關(guān)于電機(jī)控制知識(shí)的總結(jié)，可以說(shuō)只要有運(yùn)動(dòng)的地方就需要用到電機(jī)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子電力技術(shù)和智能控制的發(fā)展，電機(jī)市場(chǎng)得到了快速增長(zhǎng)。電機(jī)控制不僅可以轉(zhuǎn)換和傳輸能量，也能進(jìn)行信息交換和傳遞，未來(lái)電機(jī)控制需朝著智能化、集成化、專業(yè)化、微型化、節(jié)能化、高效化和一體化的方向發(fā)展，大力提升電機(jī)產(chǎn)品的核心競(jìng)爭(zhēng)力。