電機控制

三相異步電機啟動方式包括:全電壓直接啟動、降壓啟動、增加轉(zhuǎn)子回路電阻啟動。

對于降壓啟動，主要包括:自耦變壓器啟動、星-三角變化啟動、變電壓啟動。異步電機啟動時，轉(zhuǎn)子處于靜止?fàn)顟B(tài)，其轉(zhuǎn)差率s=1。此時，T型等效電路的轉(zhuǎn)子側(cè)阻值很低，因此啟動電流的大小較大，通過降壓啟動可以降低啟動電流。由于異步電機的啟動轉(zhuǎn)矩與電壓平方成正比，因此對于降壓啟動需要保證電機具有一定的啟動能力。

增加轉(zhuǎn)子回路啟動的方法適用于繞線式轉(zhuǎn)子、深槽轉(zhuǎn)子及雙籠式轉(zhuǎn)子。對于鼠籠式轉(zhuǎn)子無法使用該方法。

增加異步電機轉(zhuǎn)子電阻時，電機的最大轉(zhuǎn)矩將不會受到影響，但最大轉(zhuǎn)矩的出現(xiàn)點將發(fā)生移動，電機轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)差率曲線將沿轉(zhuǎn)差率軸壓縮。由于電機曲線關(guān)于轉(zhuǎn)差率呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，因此電機的啟動轉(zhuǎn)矩將增大。但其數(shù)值受電機最大轉(zhuǎn)矩的影響。

單相異步電機的啟動方式包括:電容啟動、電阻啟動、PTC啟動等、罩極啟動等。

由于感應(yīng)電機單相繞組在轉(zhuǎn)子靜止時，無法產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁勢，因此只有單相繞組的異步電機無法自啟動。對此，需要在單相異步電機上安裝有于主繞組成90°的輔助繞組。該繞組主要用于電機的啟動，當(dāng)電機啟動完成后可以切斷該繞組或用于電機的運轉(zhuǎn)。

為了使電機產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁勢，就必須使電機繞組在轉(zhuǎn)子靜止時能夠產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁勢。為此，需要有在空間上互成90°的兩個繞組，并通入相位上互差90°的電流。由于電機繞組成感性、因此可以利用電容和電阻使2個繞組互成90°。PTC啟動，是使用PTC電阻，當(dāng)電機運轉(zhuǎn)到一定速度后，電機的溫度將升高，此時PTC電阻達到劇里溫度，電阻自動切斷。

同步電機由于轉(zhuǎn)子以同步速旋轉(zhuǎn)，不存在轉(zhuǎn)差率。當(dāng)轉(zhuǎn)子的速度與同步速相差較大時，將產(chǎn)生失步現(xiàn)象，因此無法自啟動。同步電機的啟動方式包括:變頻啟動、異步電機帶動啟動、線性電機自啟動。

對于變頻啟動，通常設(shè)定啟動電壓頻率的變化率，當(dāng)電機運轉(zhuǎn)到額定轉(zhuǎn)速的60至80后，向電機加入額定頻率，直接帶入同步。異步電機帶動啟動類似。對于線性電機，其轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)為永磁體+鼠籠。鼠籠用于啟動過程。當(dāng)電機運轉(zhuǎn)至同步速后，鼠籠不再產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。

電機調(diào)速方法包括:串電阻調(diào)速、變頻調(diào)速、變極調(diào)速及矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制等。

串電阻調(diào)速主要用于異步電機。調(diào)速范圍受到電機最大轉(zhuǎn)矩限制。

變頻調(diào)速適用于感應(yīng)電機。通過調(diào)節(jié)同步速達到調(diào)速的目的。

變極調(diào)速通過改變電機極數(shù)，產(chǎn)生1/2、1/3...的轉(zhuǎn)速。

矢量控制技術(shù)是由德國學(xué)者Blaschke在1971年提出的。通過對電機的勵磁繞組和電樞繞組解耦，使控制感應(yīng)電機與控制直流電機一樣。通過分別調(diào)節(jié)電機勵磁與電樞電流的大小，來控制電機的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、反電動勢等。

直接轉(zhuǎn)矩控制由德國學(xué)者Depenbrock于1985年提出。它直接控制定子磁鏈空間矢量和電磁轉(zhuǎn)矩，具有快速響應(yīng)的能力。

電機控制是指，對電機的啟動、加速、運轉(zhuǎn)、減速及停止進行的控制。根據(jù)不同電機的類型及電機的使用場合有不同的要求及目的。對于電動機，通過電機控制，達到電機快速啟動、快速響應(yīng)、高效率、高轉(zhuǎn)矩輸出及高過載能力的目的。

智能電機控制又名智能馬達控制。即通過關(guān)鍵的過程信息之間的交流，提供較高的電機績效，增強電機的保護功能，使通訊更好，啟動更快。

智能電機控制在工業(yè)領(lǐng)域有多種組合方案，下面以Rockwell自動化電機控制與集成架構(gòu) 的結(jié)合為例，簡單介紹智能電機控制的功能和應(yīng)用。

電機控制器根據(jù)其電流形式的不同可以分為直流電機控制器和交流電機控制器，電機根據(jù)其驅(qū)動方式的不同可分為直流電機、無刷直流電機和步進電機，其中對步進電機的驅(qū)動還可以分為單極性步進電機驅(qū)動電路和雙極性步進電機驅(qū)動電路

智能電機控制(SMC)將工業(yè)中的電機控制解決方案與集成架構(gòu)相結(jié)合，最大化控制效率和電機利用率，使其易于啟動和操作。集成架構(gòu)由Logix 控制平臺和FactoryTalk(R)的制造軟件集成套件組成。智能電機控制(SMC)具有如下優(yōu)勢:

加速系統(tǒng)設(shè)計、更高的績效、更好的預(yù)測和預(yù)防停工期的能力、對制造業(yè)過程變化的更快反應(yīng)。該集成方式采集的有關(guān)電機績效的數(shù)據(jù)有助于改善操作各步驟中的決策，同時允許更高效的系統(tǒng)組態(tài)和監(jiān)測。