CN104836490A - 一种同步型交流伺服电动机的控制方法 - Google Patents

一种同步型交流伺服电动机的控制方法 Download PDF

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沙文瀚
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Abstract

本发明公开了一种同步型交流伺服电动机的控制方法，其特征在于：所述的控制方法首先通过整流器CONV将工频交流电整流成为直流电，再经过逆变器INV把直流电变成频率和幅值可变的交流电加到同步电动机SM上，对交流伺服电动机进行调速。由于采用上述的方法，本发明实现对同步型交流伺服电动机的精确控制。

Description

一种同步型交流伺服电动机的控制方法
技术领域
本发明涉及交流伺服电动机的控制，特别涉及一种同步型交流伺服电动机的控制方法。
背景技术
20世纪70年代由美国和德国学者提出的矢量控制，使交流变频调速技术在精细化方面大大迈进了一步，经过不断地改进，矢量控制已经达到可与直流调速系统性能相媲美的程度。矢量控制属于闭环控制方式，目前异步交流伺服电动机主要采用矢量控制的方式。但是这种控制方式的精确性不高，无法满足对电动机的精确控制。
针对上述问题，本发明结合矢量控制原理，在此基础上提供一种新型的控制方法，实现对同步型交流伺服电动机的精确控制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种同步型交流伺服电动机的控制方法，实现对同步型交流伺服电动机的精确控制。
为达到上述目的，本发明的技术方案是，一种同步型交流伺服电动机的控制方法，其特征在于：所述的控制方法首先通过整流器CONV将工频交流电整流成为直流电，再经过逆变器INV把直流电变成频率和幅值可变的交流电加到同步电动机SM上，对交流伺服电动机进行调速。
所述的控制方法用磁极位置监测器PS检测电动机转子磁极的位置，再通过速度变换器RD转换为电动机转速信号，再与设定的速度基准REF进行比较并产生速度控制信号，再通过电流函数发生器IFG产生电流信号，电流感应器采集定子的三相励磁电流，并与电流函数发生器IFG产生的电流信号进行比较，最后通过脉宽调制器PWM产生频率可调的PWM信号控制逆变器lNV产生脉动电压，通过调节PWM频率实现交流伺服电动机的速度调节，通过调节PWM占空比实现各相电流大小的调节。
所述的脉宽调制器PWM控制逆变器lNV中的GTR功率器件产生变频的、波形类似于正弦的脉动电压。
所述的速度控制信号通过速度控制放大器SC接入电流函数发生器IFG。
电流函数发生器IFG通过带电流控制放大器CC脉宽调制器PWM产生PWM信号。
一种同步型交流伺服电动机的控制方法，由于采用上述的方法，本发明实现对同步型交流伺服电动机的精确控制，本发明不仅可以提高速度控制的响应性，还能够提高控制系统的稳定性。无需使用相对昂贵和复杂的设备，从而节省了成本，同时也方便了操作。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明；
图1为本发明一种同步型交流伺服电动机的控制方法结构示意图。
具体实施方式
对于同步型交流伺服电动机，本发明原理是利用电力电子变换器件代替直流伺服电动机中的整流子和电刷。同步电动机转速公式为
n0＝60f/p
式中：n0——同步电动机转速；
f——电源频率；
p——极对数。
由此可知，同步型交流伺服电动机可以通过变频进行调速。
具体如图1所示，本发明首先通过整流器CONV将工频交流电整流成为直流电，再经过逆变器INV把直流电变成频率和幅值可变的交流电加到同步电动机SM上，对交流伺服电动机进行调速。
本发明用磁极位置监测器PS检测电动机转子磁极的位置，再通过速度变换器RD转换为电动机转速信号，再与设定的速度基准REF进行比较并产生速度控制信号，再通过电流函数发生器IFG产生电流信号，电流感应器采集定子的三相励磁电流，并与电流函数发生器IFG产生的电流信号进行比较，最后通过脉宽调制器PWM产生频率可调的PWM信号控制逆变器lNV产生脉动电压，通过调节PWM频率实现交流伺服电动机的速度调节，通过调节PWM占空比实现各相电流大小的调节。脉宽调制器PWM控制逆变器lNV中的GTR功率器件产生变频的、波形类似于正弦的脉动电压。
速度控制信号通过速度控制放大器SC接入电流函数发生器IFG。电流函数发生器IFG通过带电流控制放大器CC脉宽调制器PWM产生PWM信号。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种同步型交流伺服电动机的控制方法，其特征在于：所述的控制方法首先通过整流器CONV将工频交流电整流成为直流电，再经过逆变器INV把直流电变成频率和幅值可变的交流电加到同步电动机SM上，对交流伺服电动机进行调速。
2.根据权利要求1所述的一种同步型交流伺服电动机的控制方法，其特征在于：所述的控制方法用磁极位置监测器PS检测电动机转子磁极的位置，再通过速度变换器RD转换为电动机转速信号，再与设定的速度基准REF进行比较并产生速度控制信号，再通过电流函数发生器IFG产生电流信号，电流感应器采集定子的三相励磁电流，并与电流函数发生器IFG产生的电流信号进行比较，最后通过脉宽调制器PWM产生频率可调的PWM信号控制逆变器lNV产生脉动电压，通过调节PWM频率实现交流伺服电动机的速度调节，通过调节PWM占空比实现各相电流大小的调节。
3.根据权利要求2所述的一种同步型交流伺服电动机的控制方法，其特征在于：所述的脉宽调制器PWM控制逆变器lNV中的GTR功率器件产生变频的、波形类似于正弦的脉动电压。
4.根据权利要求2所述的一种同步型交流伺服电动机的控制方法，其特征在于：所述的速度控制信号通过速度控制放大器SC接入电流函数发生器IFG。
5.根据权利要求1所述的一种同步型交流伺服电动机的控制方法，其特征在于：电流函数发生器IFG通过带电流控制放大器CC脉宽调制器PWM产生PWM信号。
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