新交流伺服电机及其控制技术 教学课件 寇宝泉 第5章.pptVIP

24828E 图５-21　MR元件的电阻变化率特性 24828E 图５-22　磁鼓与MR元件的位置关系 24828E 图５-23　MR元件的输出特性 24828E 图５-24　MR元件的接线图 24828E 2.采用多相形式的多脉冲化 1)结构简单、紧凑。2)灵敏度高、稳定性好、高频特性好，响应速度快。3)高速下仍能稳定工作。4)抗污染等恶劣环境的能力强。5)具有多功能的特点，易于制成绝对式编码器。6)耐振动、抗冲击、可靠性高。7)耗电少。 24828E 2.采用多相形式的多脉冲化 图５-25　2倍频时MR元件的接线图 24828E 2.采用多相形式的多脉冲化 图５-26　信号处理电路 24828E 2.采用多相形式的多脉冲化 图５-27　信号处理时序 24828E 5.1.6　几种传感器的对比 表５-5　常用的三种位置(速度)传感器的比较 24828E 5.2　速度传感器 5.2.1　测速发电机5.2.2　数字转速传感器 24828E 5.2.1　测速发电机 1)输出电压与转速成正比，并保持稳定。2)转动惯量小，以保证反应迅速。3)灵敏度高，即输出电压对转速的变化反应灵敏，输出特性斜率大。4)结构简单、工作可靠。5)输出电压纹波小。6)正、反转的输出特性应一致。7)无线电干扰小、噪声小、体积小、重量轻。 24828E 1.无刷直流测速发电机 图５-28　三相无刷直流测速发电机的构成 24828E 1.无刷直流测速发电机 图５-29　三相无刷直流测速发电机的信号波形 24828E 2.异步测速发电机 (1)非线性误差　只有在严格保持直轴磁通Φd不变的前提下，异步测速发电机的输出电压才与转子转速成正比。(2)剩余电压(3)相位误差 24828E 2.异步测速发电机 图５-30　异步测速发电机的工作原理 24828E 5.2.2　数字转速传感器 1.数字测速的技术要求2.数字测速方法 24828E 1.数字测速的技术要求 (1)分辨率(2)精度(3)检测时间 24828E 2.数字测速方法 (1)M法测速(2)T法测速(3)M/T法测速 24828E 2.数字测速方法 图５-31　M法测速原理 24828E 图５-32　T法测速原理 24828E 图５-33　M/T法测速原理 24828E 5.3　电流传感器 5.3.1　霍尔电流传感器5.3.2　电流检测IC5.3.3　电阻+绝缘放大器 24828E 5.3.1　霍尔电流传感器 1.直接检测式电流传感器2.磁场平衡式电流传感器 24828E 1.直接检测式电流传感器 图５-34　直接检测式霍尔电流传感器原理图 24828E 2.磁场平衡式电流传感器 1)测量范围宽，可测量各种电流，如直流、交流、脉冲电流等。2)电气隔离性能好。3)线性度好、测量精度高。4)抗外界电磁和温度等干扰因素的能力强。5)电流上升率大，响应速度快，工作频带宽。6)过载能力强、可靠性高。7)体积小，重量轻，安装简单、方便。 24828E 2.磁场平衡式电流传感器 图５-35　磁场平衡式霍尔电流传感器原理图 24828E 5.3.2　电流检测IC 图５-36　IR2171的内部框图 24828E 5.3.2　电流检测IC 图５-37　采用线性光耦隔离的直流电流检测电路 24828E 5.3.3　电阻+绝缘放大器 这种方法是使要检测的电流流过电阻，把电阻上产生的电压通过绝缘放大器(或线性光耦)隔离，以达到强、弱电隔离及噪声隔离的目的。由于检测电流中含有PWM斩波产生的高次谐波，所以检测电阻必须采用无感电阻。图５-37是采用线性光耦隔离的直流电流检测电路。 24828E 5.4　电压传感器 电压传感器主要用于检测逆变电路的直流母线电压。上节介绍的霍尔电流传感器可以作为电压传感器使用。也可以采用先利用采样电阻分压，再把采样电阻上的电压通过绝缘放大器(或线性光耦)隔离的电压检测方法。除此之外，还可以利用V/F变换器把直流母线电压转换成频率与该电压成正比的脉冲列，把脉冲列利用光耦隔离，并通过计数器计数，这种电压方式为数字检测方式；或把脉冲列输入到F/V变换器，把频率信号转换成直流电压信号，这种电压检测方式则为模拟检测方式。 24828E 5.5　温度传感器 (1)电阻值：R(Ω)(2)B值(热敏指数)：B(k)(3)耗散系数：δ(m·W/℃)(4)热时间常数：τ(sec)(5)电阻温度系数：α(%/℃) 24828E 图５-38　各种热敏电阻器 在线教务辅导网： 教材其余课件及动画素材请查阅在线教务辅导网 QQ:349134187 或者直接输入下面地址： 24828E 第5章　交流伺服系统常用的传感器 5.1　位置传感器5.2　速度传