电机控制

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电机控制范文第1篇

步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。通俗一点讲：当步进驱动器接收到一个脉冲信号时，就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度（称为“步距角”），它的旋转是以固定的角度一步一步运行的，通过控制脉冲个数控制角位移量，达到准确定位的目的，同时通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，达到调速的目的。步进电机作为一种控制用的特种电机，其没有积累误差（精度为100%），被广泛应用于各种开环控制。

一、步进电机的种类

永磁式步进电机一般为两相，转矩和体检较小，步踞角一般为7.5度或15度，多用于空调风摆上。

反应式步进电机常见的有三相反应式，步踞角为1.5度。

混合式步进电机常见的有两相、三相、四相、五相混合式。两相和四相混合式可以通用驱动器，步踞角多是1.8度，具有体积小、大力距、低噪音的特点。五相混合式步踞角为0.72度，分辨率高，但是驱动电路复杂，接线麻烦。三相混合式步踞角为1.2度，其拥有比两相、五相混合式更多的磁极，有利于电机夹角的对称，因而比两相、五相精度更高，误差更小，运行更平稳。

二、步进电机的相关概念

步进电机的精度：步进电机的精度为步进角的3%―5%，且不累积。

步踞角：就是发送一个脉冲，电机对应转动的角度。

定位转矩：是指步进电机不通电的情况下，定子锁住转子的力矩。

运行频率：步进电机不失步运行的最高频率。

细分驱动器：主要目的是减弱或消除步进电机的低频振动，提高电机的运作精度，减少噪音。

三、步进电机的特征

1.高精度的定位。

步进电机的最大特征是能够简单地做到高精度的定位控制。以五相步进电机为例：其定位基本单位（分辨率）为0.72度（全步级）/0.36度（半步级），是非常小的；停止定位精度误差皆在±3分（±0.05度）以内，且无累计误差，因而能达到高精度的定位控制。（步进电机的定位精度取决于电机本身的机械加工精度）

2.位置及速度控制。

步进电机在输入脉冲信号时，可以依输入的脉冲数做固定角度的回转，进而得到灵活的角度控制（位置控制），并可得到与该脉冲信号周波数（频率）成比例的回转速度。

3.具定位保持力。

步进电机在停止状态下（无脉波信号输入时）仍具有激磁保持力，因此，即使不依靠机械式的刹车，也能做到停止位置的保持。

4.动作灵敏。

步进电机因为加速性能优越，所以可做到瞬时起动、停止、正反转等快速、频繁的定位动作。

5.开回路控制，不必依赖传感器定位。

步进电机的控制系统构成简单，不需要速度感应器（ENCODER、转速发电机）及位置传感器（SENSOR），就能以输入的脉波达到速度与位置的控制。也因其属开回路控制，所以最适合于短距离、高频度、高精度等定位控制的场合下使用。

6.中低速时具备高转矩。

步进电机在中低速时具有较大的转矩，所以能够较同级伺服电机提供更大的扭力输出。

7.高信赖性。

使用步进电机装置与使用离合器、减速机及极限开关等其它装置相较，步进电机的故障及误动作少，所以在检查及保养时也较简单容易。

8.体积小，功率高。

步进电机体积小、扭力大，在狭窄的空间内也可顺利做安装，并提供高转矩输出。

四、步进电机的控制原理

步进电机是数字控制电机，它将脉冲信号转变成角位移，即给一个脉冲信号，步进电机就转动一个角度，因此非常适合于单片机控制。

步进电机区别于其他控制电机的最大特点是：它是通过输入脉冲信号进行控制的，即电机的总转动角度由输入脉冲数决定，而电机的转速则由脉冲信号频率决定。

步进电机的驱动电路根据控制信号工作，而控制信号则由单片机产生。其基本原理如下：

（一）控制换相顺序。

通电换相这一过程称为脉冲分配。例如：三相步进电机的三拍工作方式，其各相通电顺序为A―B―C―D，通电控制脉冲就必须严格按照这一顺序分别控制A，B，C，D，进行电的通断。

（二）控制步进电机的转向。

如果给定工作方式是正序换相通电，步进电机就正转；如果按反序通电换相，步进电机就反转。

电机控制范文第2篇

传统的交流（AC）电机已广泛使用了一个多世纪，是设计最为简单的感应电机，但它们却浪费了大量能源。这是因为它们只能输出一个恒定速度，不能根据工作环境的改变而自行调整。有一些简单的方法可以调整交流电机的速度（例如，标准家用风扇可提供3种速度以供选择），但这些方法的调整范围有限而且难以转移到更复杂的系统中。

在直流（DC）电机中，可以通过改变电压来改变和控制速度，可根据应用需要加快或减慢速度。这可以节省相当可观的能源，因为电机只需要根据情况需求运行。一般来说，直流电机比交流电机更为高效。

BLDC电机的优势

直流电机可设计成有刷电机或无刷电机。无刷直流电机（BLDC）通常是大多数应用的最佳选择。它们更可靠、更安静，产生的电磁辐射更少，而且速度更快，因为取消了与毛电刷相关联的火花塞和换向器。BLDC电机也更小更高效，这意味着它们消耗的能源会更少。

BLDC电机的运行温度低于交流电机，更为高效的设计使得内部零件产生的热量更少。这不但增加了轴承系统的使用寿命，也提高了电子系统和风机的可靠性。

BLDC电机的功率密度也高于交流电机。同样的能量输出，直流电机的体积和重量都小于交流电机。这使得BLDC电机的运输和安装更容易且更便宜。

但是，使用BLDC电机的缺点是系统需要更为复杂的电子设备来管理电机。这样，电机控制便不一定是电机工程师的重点领域，很多缺乏经验或专业知识的开发人员都能轻松设计必要的控制电路。BLDC电机的研发需要额外时间和技术支持，这意味着需要更长的开发周期，同时也增加了开发成本，因此，系统制造商很难放弃交流电机。

然而，随着制造商的增多，使用BLDC电机的复杂性并不会随节能电器需求的日益增加而完全抵消。根据2011 IMS调查显示，大约40%的中国空调采用了BLDC电机和变频控制技术。这似乎是一个充满动力的发展趋势，某种程度上得益于为BLDC电机控制设计的专用电路。

针对高级BLDC功能的无传感器FOC

控制BLDC电机的传统方法需要一个六步流程来推动定子产生转矩脉动。这个所谓的“六步方波”流程使用霍尔效应传感器来探测BLDC电机中永磁体的位置。

这个六步过程相对比较简单，但是容易出现噪声问题，对需要快速改变电机速度以应对不断变化的环境的更高级应用无法做出足够的相应。以洗衣机为例，负载随着所选洗涤周期的不同而改变，而且在整个周期中也不断变化。在前置式洗衣机中情况更为复杂，当衣服旋转到滚筒顶部时，重力将阻碍电机运行。

在这些情况下，需要一个更为高级的算法。磁场定向控制（FOC）提供快速改变所需的响应时间，已成为当今诸多高级节能电器选择的电机控制方法。

实现FOC有许多不同的方法。一种方法是使用传感器（这个方法类似于六步方波法），但是传感器很难安装和维护，特别是在应用涉及到复杂的线束或电机要暴露在水中时。实现FOC更为简单和经济的方法是取消传感器。无传感器FOC包括一个由转子上的永久磁铁产生的定速转子磁场，这是一个非常有效的控制方法。

FOC方法使得电机可以实现全速范围顺畅运行，能够以零转速产生最大扭距，并能迅速加速或减速。事实上，无传感器FOC的众多优势使得它成为许多应用领域的首选，由于电机尺寸较小，所以成本和能耗都比较少。

尽管如此，实现无传感器FOC需要复杂的数学算法，这对于大多数设计师来说可能并不太熟悉。过去，设计师一般依赖复杂的数字信号处理（DSP）芯片来实现无传感器FOC。飞兆半导体FCM8531为设计师提供了一个专用的解决方案，使得无传感器FOC应用程序的开发变得更为简单。

特定应用解决方案

对于那些采用无传感器磁场定向控制（FOC）的系统，飞兆半导体提供一个带有并行核心处理器的特定应用控制设备FCM8531。如图1所示，FCM8531由一个高级电机控制器（AMC）处理器和一个8位80C51兼容的MCU处理器组成。

AMC是专为电机控制设计的核心处理器。它集成可配置的处理核心及电路，执行无传感器的FOC电机控制。可通过嵌入式80C51对系统控制、用户界面、通信接口和输入/输出接口编写程序，实现不同的电机应用。

FCM8531并行核心处理器的优点是，这两个处理器可独立工作且相互补充。AMC处理电机控制的专有任务，如电机控制算法、PWM控制、电流感测、实时过流保护、电机角度计算。嵌入式MCU通过通信接口向AMC提供电机控制命令，以便执行电机控制活动。因为复杂的电机控制算法在AMC中执行，所以这种方法可减小软件负担，并简化控制系统程序。飞兆半导体提供电机控制开发系统（MCDS）IDE和MCDS编程工具包，以便用户开发软件、编译程序及进行在线测试。从参数库中进行选择，设计师可快速编译流程控制功能和通信协议，达到之前只有使用高级DSP才能获得的效果。

电机控制范文第3篇

关键词：三轴;两相步进电机;RTX51;TINY;串口

Three Dimension Stepper Motor Operating System

LIN Yu,TANG Yizhu

(Fuzhou University,Fuzhou,350004,Chinaオ

Abstract：This three dimension operating system is a part of the fundus photography system,the camera can move and localize accurently through it,which can move up and down,left and right,front and back by the host computer through easy control instruction,spped acceleration and deceleration.It is operated by STC89C58RD+ microcontroller based on RTX51[CD*4]TINY operating system.So it can realize three dimension motion of the camera,then completes the process of fundus photography.

eywords：three dimension;two phase stepper motor;RTX51 TINY;serial portオ

三轴步进电机系统在机器人、机床加工中心、全方位跟踪等系统中都有广泛的应用前景。传统眼底照相系统主要

采用手动控制来确定相机位置，本系统可实现全自动瞳孔定位。主要介绍三轴步进电机系统的实现。

1 眼底照相系统

眼底照相系统主要由以下3个部分构成：

(1 三个二相步进电机及相应控制器构成三轴电机系统；

(2 电机驱动器负责接收控制命令参数及发送脉冲给相应电机；

(3上位机由遥控面板或软件实现。

其系统工作流程：由眼底照相系统软件进行瞳孔自动定位和聚焦，调用“爬山算法”确定焦距及瞳孔位置， 再发送相应的控制指令给下位机，控制电机移动从而调整相机至置最佳位置，周而复始直至最佳位置。眼底照相系统流程图见图1。

2 系统硬件设计

2.1 三轴二相步进电机及驱动器

此系统采用的电机与驱动器均为金坛市三鑫电机有限公司产品：

二相步进电机型号：42BYGH107 步进电机是一种用电脉冲信号进行驱动控制，并将电脉冲信号转换成相应的角位移或线位移的机电执行元件。

二相混合式步进电机驱动器型号：SH-2024B 该型号驱动器具有工作电压范围宽、效率高，相电流、细分数可调,自动半流的特点，相电流设定从0.5~2 A，细分数 设定有2，5，10，20，40共5档，可满足微步距驱动的要求。

2.2 控制板

控制板基于STC89C58RD+专用电机控制板，为本实验室开发，具有如下功能：

(1 五轴步进电机控制（15路数字信号输出）；

(2 16路开关量输入，路开关量输出，4路功率驱动输出；

(3 128×64图形液晶显示、30个可编辑功能键、15个LED灯指示;

(4 全光电隔离、双电源供电、高运行た煽啃;

(5 高速CPU,ISP串口编程，可直接ねü通信口修改软件，无需拆下电路;

(6 一路RS 232通信接口，可与PCせ[G!6]远程通信，实现远程监控功能。

(7 可能过RS 232通信接口外接副机遥控板，减少控制板接线，提高可靠性。

控制器电路见图2。

3 系统软件设计

系统采用RTX51TINY操作系统，共创建如下进程：初始化进程INIT，串口通信进程COM，电机转动进程IOCIRCLE及串口中断函数serial (。

各进程功能介绍下：

进程INIT（）：串口初始化函数serial(，各参数初始化，创建COM,IOCIRCLE进程，删除自身。

串口初始化serial(：判断串口得到的控制字是否有误（采[H]用偶校验），有错直接返回，正确则唤醒进程COM(。

进程COM（）：判断控制字类型，更改は嘤寄存器的值，并调用IOCIRCLE(进程。

进程IOCIRCLE（）：依据各寄存器值，控制さ缁的运动状态。

流程图见图3，指令结构见图4。

4 结 语

将传统的手控眼底照相系统改进为自动控制，实现了上位机系统的简化，上位机只需要发送相应的控制命令即可实现对三轴步进电机的控制，此三轴步进电机系统很容易改进成多电机系统。

本系统的上位机实现遥控板控制与软件控制，软件控制若采用Java实现则可搭建B/S架构，实现远程控制。

参 考 文 献

［1］王晓明.电动机的单片机控制[M].北京：北京航空航天大学出版社,2002.

电机控制范文第4篇

【关键词】变频技术；电机控制；应用

前言

相关经验表明，将变频技术引入电机控制中，可以较好的解决异步电机应用的相关问题。特别是可以实现异步电机的变频调速的问题，这样可以降低电机的使用能耗，提高电机使用效率。在变频调速系统中，应用DSP 作为控制芯片以实现电机数字化控制，它既提高了系统可靠性，又使系统的控制精度高、实时性强、硬件简单、软件编程容易，是变频调速系统中最有发展前景的技术。下面我们就来探讨变频技术在电机控制中应用的情况。

1、变频技术的特点和含义

交流电压型变频器是变频技术的关键技术环节，体现了其特点及含义。主要由整流单元、滤波单元、逆变单元、制动单元、驱动单元、检测单元及控制单元等部分组成的。整流单元用于电网的三相交流电变成直流。可分为可控整流和不可控整流两大类。可控整流由于存在输出电压含有较多的谐波、输入功率因数低、控制部分复杂、中间直流大电容造成的调压惯性大相应缓慢等缺点，随着PWM技术的出现可控整流在交流变频器中已经被淘汰。不可控整流是目前交流变频器的主流形式，它有2种构成形式，6支整流二极管或6支晶闸管组成三相整流桥。滤波单元主要采用大电容滤波，直流电压波形比较平直，在理想情况下是一种内阻抗为零的恒压源，输出交流电压是矩形波或阶梯波，这是电压型变频器的一个主要特征。

2、目前变频技术中的常见问题

目前变频技术在电机控制领域应用前景很广，工业用电动机、生活用电动机、民用设施用电动机等都需要变频技术来控制，从而达到运转平稳、节能、运行可靠安全的目的。由于我国真正意义上的变频技术事业起步较晚，发展过程又比较缓慢，尽管有近些年的快速发展，也难以弥补先期发展时留下的不足。因此，我国变频技术中常常会出现这样或那样的问题。本节我们就从变频技术自身因素、人为因素、设备因素等对目前变频技术在电机控制应用的常见问题进行分析。

2.1技术自身因素

变频技术在电机控制的应用出现的故障主要是变频技术自身因素引起的，其中主要两个问题分别是电气设备和电气系统。当电气设备出现故障多不涉及整个电机，但是能使电机控制受到影响，同时也能给用户造成比较大的损失。如果当电气系统出现问题，则会影响整个电机甚至是整个变频技术在电机控制的应用，从而产生极大的破坏力，使电机运行失去稳定性，产生无法逆转的损失。平常所见的问题大多都属于自身所出现的问题，而一些电压忽然极高忽然极低等极不稳定情况多由于变频引起。因此，准确判断系统自身的哪个方面出现问题很重要。

2.2人为因素

人为因素就是指工作人员操作时出现失误，对电器设备不正当操作，或是疏忽大意。当由于人为因素造成问题时，务必要保持冷静，有条理地进行抢救操作，减少损失尤为重要。若出现人员受伤，同时也要做好伤员的急救工作。人为因素造成故障常包括：（1）变频器运行中，突然切断电源；（2）在未拉开变频器电源的情况下，打开变频器面板进行检查、处理缺陷。（3）变频器24V控制回路中串入交流电源的情况也经常出现。不管是哪种人为因素，只要出现问题，都需要及时的处理，要把问题在扩大前解决，不能因此而影响到整个电机的正常运行和电力安全，争取把损失降到最低。人为因素造成的问题相对容易解决，因此再出现相关问题时要保持冷静。

2.3设备因素

设备因素造成的变频技术在电机控制的应用障碍主要是指相邻电气设备的强磁场干扰或者变频控制的弱电信号遇到干扰造成的不利影响，主要表现在变频器控制弱电信号受到相邻电气设备交流电源的磁干扰，使变频器控制失灵或者错发报警信号以及变频器24V控制回路受到相邻运行设备交流磁场干扰的情况。针对这些情况，我们主要采用将变频器控制信号电缆改造为抗干扰屏蔽电缆，并对相邻产生磁场的交流电源设备进行磁场屏蔽措施，通过这两种方式有效的解决了设备干扰因素对变频器正常运行的影响。

3、对问题的对策探讨

尽管我国变频技术在电机控制的应用存在着诸多问题，但是这些问题都不是不能避免的。因此，这些问题都可以通过人们采取相应恰当的措施解决的。我们依据调查结果进行了反复分析研究，并与一些专家学者积极沟通，初步提出了相应的解决方法。当然，问题的解决需要是具有时效性以及根本性的。下面我们就探讨目前存在问题的对策，以此来对国家变频技术在电机控制的应用有所帮助。

3.1提高变频系统的性能

解决这个问题首先要鼓励创新，需要拥有越来越多的技术上的突破。鼓励创新不能只停留在表面口号上，需要国家或者企业大力投入，把技术创新作为一项长期的主要工作来抓。其次，我们可以设立相关奖项，鼓励更多的从业人员用更多的热情投身到技术创新事业中来。最后，我们应该加强政府与企业在变频技术在电机控制的硬件设备方面的交流，更深入的开展技术创新的工作。提高变频技术的性能不是单一的，需要结合其他相关技术共同协作。变频技术在电机控制的应用是相当复杂的，硬件设备的每个环节都有严格的技术检测。提高变频系统性能就可以解决问题的大半，对变频技术的发展和革新具有重大意义。

3.2加强人员队伍的建设

我们都知道一个行业的持续发展需要优秀的队伍来提供动力。其实变频技术在电机控制的应用最离不开的是专业的队伍，因此我国在变频技术在电机控制应用的人员队伍上存在的问题是很值得我们关注的，也是亟待解决的。我们可以增大对人才培养的力度，努力提升人员的整体素质。其次，我们也可以完善相关制度，用制度去约束部分素质不高的人员，减少变频技术在电机控制应用中的不合格人员。最后，我们应该加强队伍的整体建设，从大局出发，全面的提升电机变频设备运行的整体水平。因此加强变频技术在电机控制系统中应用的人员队伍建设是解决们目前存在的很多问题的有效途径。

3.3引入积分

积分环节的引用是为了消除系统稳态误差，提高系统的无差度，以保证实际值对设定值的无静差跟踪。但积分环节的引入会使系统动态响应变慢。实际中，积分作用常与另外两种调节规律结合，组成PI控制器或者PID控制器。微分环节作用的引入，主要是为了改善控制系统的响应速度和稳定性。微分作用能反映系统偏差的变化规律，预见偏差变化的趋势，因此能产生超前的控制作用。微分作用的强弱取决于微分时间的大小，时间越大，微分作用越强，反之则越弱。

结语

变频技术是一个很有前景的技术，在电机控制的应用对解决能源问题也很大帮助，未来会应用的更加广泛。

参考文献

[1]亓岩.交直交变频技术在电机控制中的应用分析.东北轻合金有限责任公司，黑龙江冶金，2011-09- 15

电机控制范文第5篇

关键词：舞台机械；控制系统；多电机；同步控制

在控制舞台的时候，不但要依靠电机驱动装置，在舞台控制中，电机同步控制技术也是其中的核心技术之一，旋转台、防火幕、升降台等舞台设施都要由多台电机一同完成控制。一旦没有协调控制多台电机，对演出效果必将带来很大的影响。所以，文章通过对舞台机械控制系统多电机同步控制相关内容进行了分析。

1多电机同步控制的相关阐述

这种控制指的是在确保系统快速性与高精度的基础上，令多个电机一同工作。电控制与机械控制是两种主要的控制方式。初期的控制系统，经常对机械同步控制方式进行应用，对机械的传动装置进行应用，将各个运动部分连接到一块，进而完成多轴同步的目的，能够非常简单的完成这种同步操作，难度在电气系统设计中较少，所以，在设备相对固定且对控制精度要求低的场合得到了有效的应用。机械同步控制方法在上个设计所搭建的舞台机械控制系统中得到了大量的应用。然而，在科技不断发展的推动下，极大的提升了人们的生活质量，也将越来越高的精度要求抛向了同步控制，此外，随着电机控制技术的不断发展，从而能够同步完成多台电机的驱动，从而将同步控制精度和质量提升，这就是我们所讲的电控方式。应用一台电机驱动电控方式的各个轴，利用主控制器，确保每个轴的电机能够协调工作，进而同步运行。同机械控制方式进行比较，电控方式控制精度会更高，较大的同搭建灵活性，能够非常容易的改动设备，能够低成本的完成设备的维护。

2具体的控制对策分析

2.1主从式控制

在跟随原理的串联运行方式的基础上发展起来了主从控制，简单而言，就是将下一台电机的速度输入用上一台电机的速度输出，就是主动电机的速度变化由从动单机进行跟踪，进而完成同步的目的。在此种控制方案中，从电机的转速参考值是由主电机的输出转速所提供出来的。通过分析能够发现，从动电机越是靠后，所用的调节时间就会越长，才可以稳定下来。当存在较多的电机数目时，从动电机越是靠后，响应也就慢。在从动电机上会完全的反应出主电机上的负载扰动或者速度变化情况，然而，不会向主电机中反馈从动电机上的扰动，造成在突加干扰与启动的时候，会有很大的同步误差出现在其中。因为非常简单的就可以实现这种同步控制结构，所以，同步电机数目较少的工程或者电机之间主从关系明确的工程中应用的较多。

2.2并行控制

在相同给定电压并联运行方式基础上完成这种控制，这种同步方法相对而言最简单。将同一给定电压应用到调速系统中，在控制目标大致相同的情况下比较适合应用此种方法，速度稳定性在驱动器非常合理，进而能够更好完成系统控制。同步控制系统中应用并联运行方式，有着搭建简易的优越性，并且，停止阶段和启动阶段系统的同步性能都非常的优越。然而，因为相当于开环控制整个系统，协调反馈情况根本不会发生于电机之间。在运行的时候，当扰动某一台电机时，这样将会有偏差出现在电机之间的同步中，最后造成电机难以同步，总的来讲，就是有着较差的同步性能，主要是在电机运行或者简单扰动的场合中比较适合应用这种方法。

2.3耦合交叉控制

由Koren于1980年研究出的这种控制策略，能够将两轴控制系统的精度有效的提升上来，这种控制对策的基本特征为：合理的对比分析位置反馈信号、电机的速度，附加的反馈信号即为所得到的转速差，而且，跟踪信号就是由合这个附加的反馈信号进行表示的，分别补偿两台电机转速。这样确保任何一台电机的负荷变化情况都能够通过系统反映出来，进而将更高的控制精度展现出来。然而，将两轴电机的控制精度提升上来是此策略的最初目的，虽然能够同步控制两台电机，然而却很难确定是否，而已对三台以上的电机进行同步控制。为了简化控制公式，同步控制更多的电机，相邻耦合控制、环形耦合控制、偏差耦合控制等控制不断的被研究出来。不但多电机控制能够利用耦合控制给予完成，同时，将系统的稳定性、鲁棒性和控制精度也能够非常有效的提升上来。

2.4偏差耦合策略

将其他电机的转速与某一台电机的转速相应的做差，相加所得到的转速以后，将相应的补偿信号为该电机的速度提供出来，这样每个电机转动惯量的差异就可以用它进行补偿，对于种种测试控制的不足都能有效的予以克服，将更高的同步控制性能彰显出来，然而，计算量过于庞大是这种控制策略的不足所在。进而就将更高的要求抛向了整个系统的实现性与计算速度。

2.5相邻耦合策略

在最小相关轴数目的基础上发展起来的相邻耦合控制策略，其中同步误差控制与跟踪误差控制是其中两个重要方面，所以，有两个同步误差控制器及跟踪误差控制器存在于各台电机控制器当中。各个轴的控制转矩，都可以令此轴同邻近两轴及此轴的跟踪误差稳定的完成工作。对于相邻两个周的情况，各个轴的控制是一定要进行认真考虑的。对外部扰动能够非常迅速的进行收敛跟踪是相邻耦合控制的优点所在，动态性能在其中非常优越。然而，因为各个轴都应该监督控制相邻两个轴的具体运行情况，因此，在系统进行搭建的过程中，系统会更加的复杂，设备成本会更大。

2.6环形耦合策略

通过相邻耦合控制策略发展而来的环形耦合控制策略，在同一给定控制和耦合补偿原理基础上发展而来的，在对给定转速和各台电机转速之间误差进行充分考虑的基础上，同时，对于相邻一台电机和该电机转速之间的差异也需要认真的进行分析与考虑，只要干扰到了系统中任何一台电机，并且有变化出现当中，都会有反馈形成与相邻电机之间，最后就会影响到每一个电机，这样就会有相互耦合的问题出现在各个电机之间，进而出现耦合环。对这种方法进行应用，参数信号会被全部电机所跟随，确保了在启动或者停止系统时，同步性能都非常的优越。在耦合环的影响下，电机负载所带来的扰动能够快速收敛且同步误差不大，将系统的动态特性与抗干扰性能够明显的提升。

3结束语

综上所述，随着技术的不断成熟，一些先进的技术与设备不断的被应用到舞台当中，这样极大的提升了舞台的表演效果。但是，我们国家的舞台技术同西方一些发达国家对比还有很多地方需要学习与强化，其中舞台机械控制环境是确保打造高质量舞台效果的关键所在，是我们进行舞台效果强化的重点。所以，文章通过相关方面的进行了内容阐述，从而为有关技术人员在实际工作中提供一定的借鉴作用。

参考文献

[1]叶军.基于PROHBUS-DP的舞台台面设备控制系统的研究与开发[D].兰州理工大学，2005.

[2]李旭宁.大型舞台运动控制系统关键技术研究及软件设计[D].国防科学技术大学，2009.

[3]陈立君.PRCMBUS总线现场抗干扰问题剖析化[J].冶金动力，2009（6）：83-85.

[4]茹祭，贾立新，薛钩义.ProfiBus协议的实时性能参数分析化[J].小型微型计算机系统，2003（5）：933-936.

电机控制范文第6篇

为了使电动机能够正转和反转，可采用两只接触器KM1、KM2换接电动机三相电源的相序，但两个接触器不能吸合，如果同时吸合将造成电源的短路事故，为了防止这种事故，在电路中应采取可靠的互锁，下图为采用按钮和接触器双重互锁的电动机正、反两方向运行的控制电路。

1 线路分析

1.1 正向启动

1）合上空气开关QS接通三相电源。

2）按下正向启动按钮SB3，KM1通电吸合并自锁，主触头闭合接通电动机，电动机这时的相序是L1、L2、L3，即正向运行。

1.2 反向启动

1）合上空气开关QS接通三相电源。

2）按下反向启动按钮SB2，KM2通电吸合并通过辅助触点自锁，常开主触头闭合换接了电动机三相的电源相序，这时电动机的相序是L3、L2、L1，即反向运行。

1.3 互锁环节

具有禁止功能在线路中起安全保护作用。

1）接触器互锁：KM1线圈回路串入KM2的常闭辅助触点，KM2线圈回路串入KM1的常闭触点。当正转接触器KM1线圈通电动作后，KM1的辅助常闭触点断开了KM2线圈回路，若使KM1得电吸合，必须先使KM2断电释放，其辅助常闭触头复位，这就防止了KM1、KM2同时吸合造成相间短路。

2）按钮互锁：在电路中采用了控制按钮操作的正反传控制电路，按钮SB2、SB3都具有一对常开触点，一对常闭触点，这两个触点分别与KM1、KM2线圈回路连接。例如按钮SB2的常开触点与接触器KM2线圈串联，而常闭触点与接触器KM1线圈回路串联。按钮SB3的常开触点与接触器KM1线圈串联，而常闭触点压KM2线圈回路串联。这样当按下SB2时只能有接触器KM2的线圈可以通电而KM1断电，按下SB3时只能有接触器KM1的线圈可以通电而KM2断电，如果同时按下SB2和SB3则两只接触器线圈都不能通电。这样就起到了互锁的作用。

2 Y—降压启动正反转控制

对于容量较大的交流电动机，启动常采用Y—降压启动。电动机开始启动是形连接，延时一定时间后，自动切换到Y形连接运行。Y—转换用两个接触器切换完成，由PLC输出点控制。正转时按下反转开关无反应，按下停止按钮，电动机停止转动，按下反转按钮，启动Y形连接。此时按下正转按钮系统无反应。图2为Y—起动的可逆运行控制电路，

用PLC实现Y—起动的可逆运行电动机控制电路，其控制要求如下：

1）按下正转按钮SB1，电动机以Y—方式正向起动，Y形联结运行30s后转换为形运行。按下停止按钮SB3，电动机停止运行。

2）按下反转按钮SB2，电动机以Y—方式反向起动，Y形联结运行30s后转换为形运行。按下停止按钮SB3，电动机停止运行。

三相异步电动机正反转PLC控制的工作原理如下：

图1中，SB为停机按钮，SB1为正转启动按钮，SB2为反转启动按钮，KM1为正转控制接触器，KM2为反转控制接触器，分析如下：

1）正转启动过程。点动SB1X2吸合A区X2闭合Y1吸合—Y1输出触点闭合KM1吸合电动机正转B区Y1闭合自锁Y1C区Y1分断互锁Y2。

2）停机过程。点动SBX1吸合A区X1分断Y1释放各器件复位电动机停止。

3 调试过程

首先编写程序，然后依次接线、打开开关，进行调试，看是否能达到要求。如果出现问题首先检查接线问题，如果接线没有问题再检查程序是否正确，如果没有达到要求在进行调试，当按下按钮SB1，形接通，5S后接通，Y形断开，再按下SB1无反应。按下按钮SB3，Y形接通，形断开。按下SB2，Y型接通；再按下SB1无反应。

系统调试分几种情况：

硬件调试：接通电源，检查可编程序控制器能否正常工作，接头是否接触良好；

软件调试：按要求输入梯形图，检查后编译通过，在线工作后把程序写入可编程序控制器的程序存储区；

运行调试：在硬件调试和软件调试正确的基础上，使PLC进入运行状态，观察运行情况，看是否能够实现正反转控制。通过调试找出问题的所在，相应的修改程序。在编程过程中难免会有不足之处，因此通过调试、修改程序可以更好实现相应的功能。

根据以上调试情况，此电机控制系统设计符合控制要求。

参考文献

电机控制范文第7篇

[关键词]控制系统；网络；拓扑图

中图分类号：tg333.2 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2014）20-0069-01

1 前言

邯钢中板厂3米轧机为单机架4辊轧机，轧机主传动采用2台主电机单独驱动，主电机类型为直流电机，单台电机功率为3440kw。主电机及控制系统均是从德国购买的二手设备，其中电控系统于1996年投入运行，采用abb公司advant 100控制系统及pad/psd传动系统，均为abb公司90年代早期产品。受当时技术水平的限制，系统配置相对庞大复杂，故障查询定位困难。由于系统运行时间较长，存在设备老化，故障率高，备件获取及技术支持日益困难等较多隐患，无法满足中板轧机工艺要求，给设备维护及安全运行造成很大困难。因此，我厂决定结合轧机hagc系统改造项目，对主电机电控系统进行整体技术升级改造。本改造项目自2009年3月启动，并于2012年11月份完成。

2 设备组成及功能

2.1 设备组成

本次主电机控制改造除保留原有电机及机械设备外，对电气控制系统进行了整体改造。原系统所用的变压器、高压供电开关柜、冷却风机等予以保留，重新制作了控制柜和操作台。新系统采用abb公司目前最为先进的控制产品，系统更新改造部分包括：2套dcs800直流传动控制单元、1套mcc柜、一套ppa 800xa人机界面系统，1套ac800 pec 逻辑控制单元，一台工程师站及pda 数据采集系统，以及相应的网络总线设备。ac800与dcs800pec之间采用drivebus现场总线实现通讯连接，主电机控制系统通过一台dp/dp coupler 与轧机l1级自动化控制系统实现数据交换，控制系统框图如图1所示。

2.2 设备功能

主电机控制系统主要包括：dcs800直流传动，ac800 pec逻辑控制控制系统。dcs800是久经考验的高性能传动控制系统，其主要设备组件包括熔断隔离开关、接触器、进线电抗器、dcs800变流器单元（外置式磁场单元）、i/o接口板及电源单元。。系统具备独立的脉冲输入模块，用于处理电机轴编码器输出的脉冲信号，以进行速度及轴定位控制。dcs800采用drivebus光纤通讯实现与ac800控制器连接及数据交换。dcs800变流器的组态、调试及维护通过专用的工具软件drive window 完成。上、下主电机分别采用一套dcs800直流传动控制单元进行驱动，dcs800变流器单元采用可控硅三相全控桥反并联逻辑无环流结构，实现6脉冲4象限运行

ac800pec控制器是abb公司新一代控制产品，功能强大，工作可靠稳定。ac800pec控制器用于主传动系统所有的逻辑及计算功能。并通过一个dp/dp coupler实现与轧机l1主控系统之间的通讯连接，接收来自l1发送的控制命令，并将主传动控制系统的状态发送给l1级控制系统。从而实现主传动系统与l1级系统之间是数据交换。

3 速度同步及负荷平衡功能

如图2主电机控制原理框图所示，主电机传动系统采取典型的转速/电流双闭环直流调速系统。即电流环为内环，转速环为外环，速度调节器和电流调节器均采取pi调节器，使得系统具备较好的动态跟随性能和抗干扰性能。

上、下主电机的速度设定值由轧机l1级分别给出，l1级系统根据轧钢工艺道次速度要求，并结合轧辊辊径数据、雪橇轧制设定数据而计算出当前道次的主电机速度设定值。2台电机的速度分别由各自安装在轴端的编码器进行测量并反馈给ac800m控制器。

负荷平衡功能是dcs800 pec传动系统的一个重要功能，其工作原理是系统根据实时检测的上、下电机的转矩值并进行比较，如果上下电机转矩差超出设定值（一般设定在20%以内），系统将对上电机的速度在一定范围内进行调节。它在保证上、下电机线速度差值在设定范围内的前提下（一般设定范围为0.5%～3%），通过调节上电机的速度来实现对上、下主电机负荷转矩的调节和控制，从而实现上、下电机的负荷基本平衡。

负荷平衡功能和雪橇轧制功能不能在同一时间内投入运行。在轧机咬入钢板之前，雪橇功能投入运行，当轧机咬入钢板一段时间后，雪橇功能取消。经过一段时间的延时， l1级系统发动lsc_en=1命令，以激活主电机的负荷平衡功能。

4 其他功能

4.1 雪橇轧制功能

雪橇的投入后，通过在上电机或下电机速度给定值上加减一个修正值，使两电机运转速度不同来实现雪橇功能，当钢板出轧机一定距离后，雪橇功能取消，上下电机按相同速度给定值来运行。

4.2 轴定位功能

为便于轧辊更换，在更换工作辊之前，操作人员按一下轴定位功能按钮，则上下主电机慢速运行到预先标定的换辊位置，以便于工作辊的更换。轴定位精度为≦±0.5？。

4.3 数据采集及故障分析功能

系统配备了pda数据采取系统，能够实现对各种重要运行数据的实时记录。同时，系统可同时保持64个报警事件，以便于故障查询和分析。

5 辅助系统

系统的低压配电、通风冷却、在mcc柜进行集中驱动和控制，并装设过载、接地等相关保护元件，各个设备的开关状态经过网络输入到plc，作为plc控制系统的组成部分。轴承系统如压力、流量、温度等检测信号，以及电机温度传感器pt100传感器信号作为主电机控制系统的重要联锁功能信号。

各种辅助系统与主控系统一起组成了较为完善的主电机控制系统。它们的正常工作为保证整个系统的稳定运行起着非常重要的作用。

6 结束语

结合邯钢中板厂主电机控制系统的设备组成和控制特点，阐述了主电机控制系统构成及功能说明，并说明了上、下主电机速度同步及负荷功能等在系统中的应用和实现方法。本套系统自投入后一直运行良好，保证了轧机主电机设备的运行稳定，大幅度降低了设备故障率和设备备件费用，明显提高了产品产量和质量，取得了较好的经济效益和社会效益，达到了预期目标。

参考文献

电机控制范文第8篇

关键词：变频电机冷却风机；联锁控制；应用

1、变频电机运行特点及问题

目前市场上的变频电机，如果在订货时不加说明，默认标配均是采用独立风机冷却，结构上在电机转轴上不带叶片，取而代之的是在电机的风叶罩内加装一台风机，即主电机散热风扇采用独立的电机驱动。国内专业的变频电机生产厂不生产风机，对变频电机的风机基本上采取外购。配套的风机电机大多采用B级绝缘，以多年使用变频电机的经验来看，变频电机故障率最高的恰恰是风机电机，一旦风机发生故障，变频电机则会因通风不畅，使内部热量不能尽快散发出去导致温度快速升高，造成电机烧损。图1-1，1-2，1-3为一变频电机控制原理：

上述原理图1-1/1-2为一变频电机原理图，其变频电机控制与冷却风机回路没有在一起，是单独启停变频电机和其冷却风机，这样有一缺陷是没有把变频电机冷却风机启停与变频电机启停控制联锁，这样只能由操作人员远程或者现场手动启动或停止冷却风机，增加了操作流程与步骤，有可能出现误操作现象，下面将介绍其优化方案。

2、解决办法

为防止变频电机因其冷却风机故障而过热烧损，电动机的发热与冷却电机带负荷运行中，在电能转化为机械能过程中，因产生损耗而发热。一般在控制保护上，变频电机与其冷却风机电机间均加装联锁，启动变频电机时同时启动冷却风机，一旦风机电机烧损或过热则停变频主电机。控制原理见图2-1，2-2，2-3

图2-1

图2-2

图2-3

3、原理说明：

（1） 图2-1、变频电机及其冷却风机配电接线图，并配有变频器控制方式及信号输出。

2-2是变频电机冷却风机控制原理图。

2-3是变频器及变频电机冷却风机向DCS系统输出和接收信号图。

（2） 变频电机与冷却风机联锁关系：当变频器中控启动（K）或者现场启动时（s2），中间继电器K2或者K4带电，其常开触点闭合，冷却风机接触器KM线圈通电，其主触点闭合，这时冷却风机带电启动，驱动冷却风机时同时因中间继电器K2带电，接变频器常开点K2闭合，变频器收到信号后驱动主电机启动，同时分别给中控一启动信号（K3为变频器已启信号，KM为冷却风机已启信号）。

当变频器冷却风机出现故障时，热继电器KH动作，接触器线圈KM失电，KM常开触点断开，冷却风扇运行指示灯灭，中控通过冷却风扇故障信号（KH）和运行信号（KM）与变频电机停止信号联锁，中控给变频器输出一停止信号，变频器停止运行，电机停转。

4、实现的效果：

避免了普通电机低频运行时发热问题，同时也实现冷却风扇与变频电机同步联锁运行的设计思路，使冷却风扇风量不受变频电机转速影响，也避免了变频电机无冷却风扇单独运行，防止出现变频电机过热烧损现象。