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變頻技術(shù)實(shí)際是利用電機(jī)控制學(xué)原理，通過所謂的變頻器，對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制。用于此類控制的電機(jī)叫做變頻電機(jī)。
常見的變頻電機(jī)包括：三相異步電機(jī)、直流無刷電機(jī)、交流無刷電機(jī)及開關(guān)磁阻電機(jī)等。
變頻電機(jī)的控制原理
通常變頻電機(jī)的控制策略為：基速下恒轉(zhuǎn)矩控制、基速以上恒功率控制、超高速范圍弱磁控制。
基速：由于電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)，而反電動(dòng)勢(shì)的大小通常與轉(zhuǎn)速成正比。因此當(dāng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)到一定速度時(shí)，由于反電動(dòng)勢(shì)大小與外加電壓大小相同，此時(shí)的速度稱為基速。
恒轉(zhuǎn)矩控制：電機(jī)在基速下，進(jìn)行恒轉(zhuǎn)矩控制。此時(shí)電機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)E與電機(jī)的轉(zhuǎn)速成正比。又電機(jī)的輸出功率與電機(jī)的轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速乘積成正比，因此此時(shí)電機(jī)功率與轉(zhuǎn)速成正比。
恒功率控制：當(dāng)電機(jī)超過基速后，通過調(diào)節(jié)電機(jī)勵(lì)磁電流來使電機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)基本保持恒定，以此提高電機(jī)的轉(zhuǎn)速。此時(shí)，電機(jī)的輸出功率基本保持恒定，但電機(jī)轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速成反比例下降。
弱磁控制：當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速超過一定數(shù)值后，勵(lì)磁電流已經(jīng)相當(dāng)小，基本不能再調(diào)節(jié)，此時(shí)進(jìn)入弱磁控制階段。
電動(dòng)機(jī)的調(diào)速與控制，是工農(nóng)業(yè)各類機(jī)械及辦公、民生電器設(shè)備的基礎(chǔ)技術(shù)之一。隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)的驚人發(fā)展，采用“專用變頻感應(yīng)電動(dòng)機(jī)+變頻器”的交流調(diào)速方式，正在以其卓越的性能和經(jīng)濟(jì)性，在調(diào)速領(lǐng)域，引導(dǎo)了一場(chǎng)取代傳統(tǒng)調(diào)速方式的更新?lián)Q代的變革。它給各行各業(yè)帶來的福音在于：使機(jī)械自動(dòng)化程度和生產(chǎn)效率大為提高、節(jié)約能源、提高產(chǎn)品合格率及產(chǎn)品質(zhì)量、電源系統(tǒng)容量相應(yīng)提高、設(shè)備小型化、增加舒適性，正以很快的速度取代傳統(tǒng)的機(jī)械調(diào)速和直流調(diào)速方案。
由于變頻電源的特殊性，以及系統(tǒng)對(duì)高速或低速運(yùn)轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)速動(dòng)態(tài)響應(yīng)等需求，對(duì)作為動(dòng)力主體的電動(dòng)機(jī)，提出了苛刻的要求，給電動(dòng)機(jī)帶來了在電磁、結(jié)構(gòu)、絕緣各方面新的課題。
變頻電機(jī)的應(yīng)用
變頻調(diào)速已經(jīng)成為主流的調(diào)速方案，可廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)無級(jí)變速傳動(dòng)。
特別是隨著變頻器在工業(yè)控制領(lǐng)域內(nèi)日益廣泛的應(yīng)用，變頻電機(jī)的使用也日益廣泛起來，可以這樣說由于變頻電機(jī)在變頻控制方面較普通電機(jī)的優(yōu)越性，凡是用到變頻器的地方我們都不難看到變頻電機(jī)的身影。
直線電機(jī)編輯
機(jī)床上傳統(tǒng)的“旋轉(zhuǎn)電機(jī) + 滾珠絲杠”進(jìn)給傳動(dòng)方式，由于受自身結(jié)構(gòu)的限制，在進(jìn)給速度、加速度、快速定位精度等方面很難有突破性的提高，已無法滿足超高速切削、超精密加工對(duì)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)伺服性能提出的更高要求。直線電機(jī)將電能直接轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)機(jī)械能，不需要任何中間轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)裝置。具有起動(dòng)推力大、傳動(dòng)剛度高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、定位精度高、行程長(zhǎng)度不受限制等優(yōu)點(diǎn)。在機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)中，采用直線電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)與原旋轉(zhuǎn)電機(jī)傳動(dòng)的最大區(qū)別是取消了從電機(jī)到工作臺(tái)（拖板）之間的機(jī)械傳動(dòng)環(huán)節(jié)，把機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)鏈的長(zhǎng)度縮短為零，因而這種傳動(dòng)方式又被稱為“零傳動(dòng)”。正是由于這種“零傳動(dòng)”方式,帶來了原旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式無法達(dá)到的性能指標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)。
1、高速響應(yīng)
由于系統(tǒng)中直接取消了一些響應(yīng)時(shí)間常數(shù)較大的機(jī)械傳動(dòng)件（如絲杠等），使整個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能大大提高，反應(yīng)異常靈敏快捷。
2、精度
直線驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)取消了由于絲杠等機(jī)械機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的傳動(dòng)間隙和誤差，減少了插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)時(shí)因傳動(dòng)系統(tǒng)滯后帶來的跟蹤誤差。通過直線位置檢測(cè)反饋控制，即可大大提高機(jī)床的定位精度。
3、動(dòng)剛度高由于“直接驅(qū)動(dòng)”，避免了啟動(dòng)、變速和換向時(shí)因中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)的彈性變形、摩擦磨損和反向間隙造成的運(yùn)動(dòng)滯后現(xiàn)象，同時(shí)也提高了其傳動(dòng)剛度。
4、速度快、加減速過程短
由于直線電動(dòng)機(jī)最早主要用于磁懸浮列車（時(shí)速可達(dá)500km/h），所以用在機(jī)床進(jìn)給驅(qū)動(dòng)中，要滿足其超高速切削的最大進(jìn)給速度（要求達(dá)60～100M/min 或更高）當(dāng)然是沒有問題的。也由于上述“零傳動(dòng)”的高速響應(yīng)性，使其加減速過程大大縮短。以實(shí)現(xiàn)起動(dòng)時(shí)瞬間達(dá)到高速，高速運(yùn)行時(shí)又能瞬間準(zhǔn)停。可獲得較高的加速度，一般可達(dá)2～10g(g=9.8m/s2），而滾珠絲杠傳動(dòng)的最大加速度一般只有0.1～0.5g。
5、行程長(zhǎng)度不受限制在導(dǎo)軌上通過串聯(lián)直線電機(jī)，就可以無限延長(zhǎng)其行程長(zhǎng)度。
6、運(yùn)動(dòng)動(dòng)安靜、噪音低。由于取消了傳動(dòng)絲杠等部件的機(jī)械摩擦，且導(dǎo)軌又可采用滾動(dòng)導(dǎo)軌或磁墊懸浮導(dǎo)軌（無機(jī)械接觸），其運(yùn)動(dòng)時(shí)噪音將大大降低。
7、效率高。由于無中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)，消除了機(jī)械摩擦?xí)r的能量損耗，傳動(dòng)效率大大提高。
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