若干個電機常識問題釋疑

　　一、什么是交流電?

　　電流的大小和方向隨時間變化的叫交流電.我們日常生活中的用電就是交流電.

　　簡稱：AC 以下是單相交流電壓的波形

　　二、什么是直流電?

　　直流電流的大小一般是穩(wěn)定的.也沒有方向的變化.直流電源一般是穩(wěn)定的電流.如：電池電源或交流經過整流濾波后的電源等。

　　簡稱：DC 以下是幾種直流電壓的波形

　　三、什么是直流調速器(直流有刷電機調速器、直流電機調速器、直流馬達調速器)

　　能驅動、控制直流有刷電機轉速的電子裝置，稱作直流調速器。

　　直流調速器又分為：可控硅斬波型(SCR)和脈寬調制型(PWM)

　　1、可控硅型直流調速器

　　優(yōu)點：成本低、容易做到高電壓、大功率、抗干擾性能好、抗沖擊性能好、對使用環(huán)境要求不高等。

　　缺點：調速精度不高、噪聲大

　　適用范圍：適用于啟動、運行扭矩較大連續(xù)運行的機械設備上，如機加工設備的機床、鉆床、磨床、連續(xù)運行的生產設備以及對精度要求不高的設備上。

　　2、什么是脈寬調制型(PWM)

　　優(yōu)點：調速精度高、電機運轉噪聲小、效率高、調速范圍寬、電機運轉火花小(能延長電機的使用壽命)等。

　　缺點：抗沖擊能力差 發(fā)熱量大、干擾大、體積大、不適合做大功率對使用環(huán)境要求高等。

　　四、什么是伺服控制器(或者叫伺服控制系統(tǒng))--------簡稱：伺服

　　“伺服”定義為“仆人”的意思.通常是指：能按所接受的指令進行準確定位或速度運行。

　　伺服控制器的轉速控制精度較高、功能強大、保護措施齊全等，伺服控制器必須是有速度閉環(huán)(測速發(fā)電機或編碼器反饋)和電流閉環(huán)控制。

　　伺服控制器分：直流有刷伺服 直流無刷伺服和交流伺服

　　直流有刷伺服：是指在能夠驅動和控制有刷電機(電機后軸上必須帶有測速發(fā)電機或編碼器)轉速的系統(tǒng)裝置，稱為：直流有刷伺服。

　　直流無刷伺服：是指在能夠驅動和控制無刷電機(電機后軸上必須帶有編碼器)轉速的系統(tǒng)裝置，稱為：直流無刷伺服。

　　注：該系統(tǒng)一般在銷售時都是與相配套的無刷電機一同銷售，主要是為了保證控制精度。

　　交流伺服：交流伺服與直流無刷伺服區(qū)別在于內部輸出波形的控制方式不同，所控制的電機與直流無刷直流電機一樣，目前國內很少有生產的，應用場合：適用于控制精度較高、精確定位、動態(tài)響應較快的設備上，如數(shù)控機床、雕刻機、機械手等

　　五、什么是交流調速器

　　交流調速器是指能夠控制交流電機轉速的電子裝置，交流調速器分單相、三相調速器，單相交流調速器：(指電源輸入為單相交流220V)，又分簡易型和單相變頻器調速。

　　三相交流調速器(指電源輸入為三相交流380V)，目前基本全是采用三相變頻器調速。

　　六、什么是無刷直流電機控制器

　　無刷直流電機調速器簡稱：無刷控制器，

　　A、無刷直流電機是一種專用、特殊的三相交流電機，但它的運轉是必須要通過專用的控制器來驅動，因為控制器是通過直流脈寬調制(PWM)原理來控制電機的轉速，所以稱為無刷直流電機調速器(無刷控制器)。

　　B、無刷直流電機調速器又分為：帶位置反饋(霍爾反饋)的控制器和 無位置反饋(霍爾反饋)的控制器兩種，無位置反饋的控制器因其對所控制的電機要求不高、控制誤差大、整套價格低等，目前主要應用在家用電器上，如家用冰箱、空調和電動自行車等。

　　七、什么是交流調壓模塊

　　交流調壓——簡單的講既是：對交流電進行調壓控制，以此實現(xiàn)不同輸出電壓的要求。

　　模塊——既是小體積的意思。

　　八、什么是額定輸入電壓

　　既是：對產品輸入端電壓指標的規(guī)定要求。

　　九、什么是額定輸出電壓

　　既是：產品輸出端所輸出電壓范圍的規(guī)定。

　　十、什么是額定輸出電流

　　既是：產品輸出端所輸出的電流 有限范圍的規(guī)定。

　　十一、什么是額定輸入電壓頻率

　　既是：產品電源輸入端為交流供電時，所規(guī)定的正弦波在單位時間內所變化的次數(shù)(單位時間：次/秒)，我們國家日常使用的交流電頻率是50Hz/秒，有些國家交流電頻率是60Hz/秒。

　　十二、什么是脈寬調制(PWM)

　　把脈沖頻率固定 然后調整脈沖寬度的電路，稱為脈寬調制(PWM)

　　十三、什么是可控硅斬波

　　既是：通過可控硅單向導通的特性，對交流正弦波進行斬波處理，以此得到所需的輸出電壓。

　　注：此方式只有在供電電源采用交流輸入時才可采用可控硅斬波的形式。

　　十四、什么是短路保護

　　短路保護：用我們的產品解釋既是：調速器的輸出電流未經過正常的負載流通，而是通過非正常負載的連接，導致輸出電流遠大于驅動器的額定電流，這時調速器內部電流檢測電路判斷為“過電流”而保護，調速器停止輸出。從而有效的保護了驅動器受損。

　　十五、什么是過電流保護(也可以稱之為：過流保護、過負載保護)

　　過電流保護：調速器內部電路中都帶有輸出電流檢測電路，此電路會實時檢測輸出電流的變化，當此電路檢測到輸出電流大于設定電流值時，則判斷為輸出電流異常，同時封鎖調速器的輸出端而停止輸出或迫使輸出電流限制在設定值上，從而有效地保護了調速器因過電流所造成的損壞，同時也保護了電機因過載或自身電流異常而造成的損壞。

　　十六、什么是電壓反饋

　　是指調速系統(tǒng)的回路中，在輸出級采集一定比例的電壓值以負反饋的形式引入到輸入級，再與輸入級的給定值進行實時監(jiān)測、比對、校正輸出級的電壓，以此來保證輸出級的電壓跟隨和穩(wěn)定在輸入級的給定值的范圍內，這種方式稱為——電壓負反饋。

　　十七、什么是電流反饋

　　是指調速系統(tǒng)的回路中，在輸出級采集一定比例值的電流信號 以正反饋的形式引入到輸入級，再與輸入級的信號疊加，促使輸出級的電壓升高、電流增加。這種方式稱為——電流正反饋

　　十八、什么是軟啟動

　　是指電機的轉速從開始啟動經過緩慢的加速過程到達設定值，這一過程稱為：軟啟動，軟啟動的過程以時間“秒”為單位。

　　十九、什么是軟停止

　　是指電機的轉速從設定值緩慢減速到“0”轉速的過程，這一過程稱為：軟停止， 軟停止的過程以時間“秒”為單位。

　　二十、什么是轉矩補償

　　是指電機在運行時(尤其是低速運行)，調速器內部的專用電路可以實時檢測電機負載轉矩的大小，然后根據轉矩“補償電位器”的設定值自動調整補償值的大小。

　　二十一、什么是開環(huán)控制

　　所謂的開環(huán)，就是輸入和輸出沒有形成閉合環(huán)路，這種控制方式從理論講，控制精度低，穩(wěn)定性差。(閉環(huán)控制對我們的驅動器來說：一般是指速度閉環(huán))

　　一般速度開環(huán)的調速器轉速精度不高(最高達到1%的轉速精度)，也只能應用在要求不高的場合。

　　二十二、什么是閉環(huán)控制(也叫做“閉環(huán)反饋控制”)和轉速反饋(速度反饋)

　　閉環(huán)：就是將輸出量反饋(采集)回來和輸入量疊加，與給定量比較、校正，然后根據誤差值調整輸出值，使輸出值更加穩(wěn)定在給定范圍內。

　　轉速反饋，既是在執(zhí)行電機上裝有測速發(fā)電機或編碼器作為閉環(huán)控制的反饋元件，它能實時檢測執(zhí)行電機的轉速與給定期望值的誤差信號，然后把誤差信號反饋到系統(tǒng)中進行動態(tài)校正處理。

　　這種閉環(huán)方式優(yōu)點是：這種控制方式 精度高、控制穩(wěn)定、動態(tài)響應快、跟隨性好、可以恒轉矩等優(yōu)點。

　　二十三、什么是恒功率調速?

　　恒功率就是功率不變，轉速和轉矩成反比;如：步進電機

　　二十四、什么是恒轉矩調速?

　　恒轉矩就是轉矩不變，轉速和功率成正比。

　　二十五、什么叫信號

　　信號----就是用微弱的指令或命令，來控制強大的東西。比如：

　　1、馬路上的紅綠燈信號，可以有規(guī)律的控制交通秩序。

　　2、我們的控制器接收的信號可以控制電機的運轉、啟動和停止等等。

　　簡單地說：用各種命令或指令傳遞的信息----------這就是“信號”。

　　3、開關量信號(高/低電平信號)—— 開/關信號是指“非開即關”的信號

　　注： 需要接入電源的開關信號——叫有源開關量

　　不需要接入電源的開關信號(直接用一個開/關就解決的)——叫無源開關量

　　二十六、什么是標準信號輸入(模擬信號)

　　標準信號是指：在行業(yè)標準或國際標準中共同認可、統(tǒng)一規(guī)定、使用的信號。

　　標準信號分兩種：一種是電壓型、一種是電流型。

　　1、電壓型：0—5V 0—10V 0-- ±10V

　　(也有的其他國家用 0—15V 0—24V)

　　2、電流型：4—20mA 0—20mA

　　二十七、什么是模擬信號(模擬量)

　　模擬信號：是用連續(xù)變化的數(shù)值，來表示要說明的各種信息。

　　如：以上所說的(目前使用的)電視機圖像信號，是通過模擬還原技術，把圖像和聲音信號通過傳輸和接收電路，再還原模擬出來變?yōu)閳D像和聲音。

　　再者如素描、寫生是通過視覺觀察到的信息，在通過大腦記憶支配肢體再還原成不同的景色-------這就是“模擬”.

　　二十八、什么是數(shù)字信號(脈沖量)

　　用脈沖及數(shù)字代碼形式來相互傳遞的各種信息，叫數(shù)字信號。

　　實際是：把各種數(shù)字信號以脈沖形式體現(xiàn)和發(fā)送，最后再通過傳送接收電路把這種脈沖信號解碼處理，還原成原來的信息。

　　二十九、什么是信號隔離器?

　　用來傳輸?shù)男盘?，就是相互隔開、獨立、互不影響的意思。

　　三十、什么是無級調速和有級調速?

　　1、無級調速是指：在一定范圍內通過調整可以把轉速設定或調整在任意一個轉速值上。

　　2、什么是有級調速是指：在一定范圍內調速方式，以臺階形式的調整，轉速只能根據固定的檔位變化，不能做任意調整。

　　簡單的舉例：攀爬同一高度時，一種是臺階形式、一種是慢坡形式，臺階代表有級調速，慢坡代表無級調速。

　　三十一、什么是調速比

　　調速比是指在轉距不低于額定值時的最高轉速與最低轉速比。

　　三十二、什么是調速范圍

　　調速范圍是指能使電動機運轉的最低轉速到最高轉速的范圍。

　　三十三、什么是四象限運行

　　把電機的運行速度方向用一條數(shù)軸X來表示，數(shù)軸的正方向代表正轉的轉速，反方向表示反轉的轉速;

　　把電機的電磁轉矩方向用一條數(shù)軸Y來表示，數(shù)軸的正方向代表正的電磁轉矩，反方向表示負的電磁轉矩;

　　構成一個平面坐標系XOY，那么電動機正常電動狀態(tài)處在第一象限(正轉、電動)，發(fā)電(制動)再生運行在第二象限(正轉、發(fā)電).

　　電梯曳引電動機由于正常狀態(tài)就不斷正、反轉，上、下行都有可能電動或發(fā)電，處于四象限運行狀態(tài)，各個狀態(tài)能量轉換方向不同.

　　用四象限來描述電機運行狀態(tài)，和用熟悉的正、反轉，電動、發(fā)電描述是一樣的道理。

　　三十四、直流電機的轉矩與功率和轉速的關系

　　T為轉矩(毫牛米),P為功率(W),N為轉速(r/min)

　　三十五、無刷直流電機與有刷直流電機的性能比較：

　　1、無刷直流電機：

　　優(yōu)點：無刷電機的使用壽命長、免維護、體積小、重量輕、適合小功率等。

　　缺點：機械特性軟，過載能力差，啟動力矩小等。

　　2、有刷直流電機

　　缺點：有刷直流電機的使用壽命短、需要定時維護、體積大等。

　　優(yōu)點：機械特性硬，過載能力強，啟動力矩大、可以做到大功率等。

　　直流電機的電流隨負載的大小而變,且是線性的，這就是直流電機的調速性能很好的原因

　　三十六、直流電機電流的計算方法：

　　I = P / U / 0.8

　　I：電流A P：功率W U：電壓V 0.8：直流電機的功率因數(shù)

　　三十七、直流電機的啟動電流

　　直流電機在靜止時的啟動電流等于啟動電壓比內阻 (直流電機的內阻特別小，功率越大其內阻越小 功率與內阻成反比) ，啟動以后就不是了。

　　所以直流電機的啟動電流很大

　　一般空載啟動是：5——10倍

　　帶負載啟動：8——20倍(根據負載情況)

　　三十八、RS232和RS485說明

　　RS232和RS485接口就是串口，通過專用數(shù)據線可與計算機進行數(shù)據通訊，已達到修改控制器內部配置參數(shù)的目的。

　　三十九、什么是反饋方式?

　　當控制器給電機指令時，同時電機給控制器的一個閉環(huán)反饋信號。以達到控制器實時監(jiān)控電機的運轉狀態(tài)，提高電機的運轉精度。目前采用比較多的是：霍爾傳感器、增量編碼器、測速電機等

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