方向发展。
随着我国国民经济的蓬勃发展,高层建筑如雨后春鱼般涌现,对电梯的需求就越来越大以及对电梯系统的性能要求也越来越高。
然而,据统计,电梯故障的 75出在轿门处,即电梯门控系统。
因此对电梯门控系统,具有相当高的要求。
开发硬件体积小、运行可靠、开关快速性、智能化更高、易维护的门机控制系统是势在必行的,发展永磁同步电动机控制系统是一大趋势,它不仅能实现了门机的全电动控制包括检测门位移参数的闭环控制,而且开关门无碰撞、噪声小,开关速度快;另外相对于数控机床方面伺服控制系统,伺服控制精度不要求那么高,成本也相对低很多;同时也采用了限位开关位置检测和光幕传感器,起到多重保护功能;最后很容易实现门机堵转力矩保护,实现多重保护措施,安全性和可靠性相当高。
二、永磁同步电动机的分类 根据永磁同步电动机变频调速系统的控制方式不同,可将其分为两大类:一类是他控式变频调速系统;另一类是自控式变频调速系统。
他控式变频调速系统中所用的变频装置是独立的,其输出频率直接由速度给定信号决定,属于速度开环控制系统。
他控式变频调速虽然能够解决永磁同步电机的起动问题,但仍存在失步、振荡等问题,因此永磁同步电机变频调速系统一般采用自控式运行。
根据逆变器组成器件和工作方式的不同,可将自控式永磁同步电机作如下简单分类:一类电机为晶闸管无换向器电机,又称为负载换向同步电机调速系统:另一类电机称为自控式永磁同步电动机或者永磁无刷直流电动机。
根据电动机反电势的波形形状又可分为无刷直流电动机简称 BLDCM调速系统和三相永磁同步电动机简称 PMSM调速系统两种,它们的区别在于前者的感应电动势为梯形波,电流为方波,而后者的感应电动势和电流都为正弦波。
尽管 BLDCM 有调速系统位置传感器简单、成本较低、材料利用率高、控制简单等优点,但由于其原理上存在固有缺陷,使得转矩脉动较大,铁心附加损耗较大,因此只适用一般精度及性能要求低的场合而 PMSM 不需要励磁电流,逆变器供电的情况下,不需要阻尼绕组,效率和功率因数都比较高,而且体积较之同容量的异步电机小,能克服 BLDCM系统的不足,常用于高精度、高性能的场合。
三、PMSM 伺服系统的研究现状 纵观 PMSM 伺服系统的研究现状,国内外在围绕提高 PMSM 性能及性价比目标从不同角度着手进行了大量的研究和实践,并取得了一些令人可喜的成果;尤其是近年来围绕提高其伺服控制器性能目标在系统控制策略上作了大胆的探索和研究,提出了一些新的思路,采用了一些具有智能性的先进控制策略并取得了一些具有实用性意义的成果。
但是 PMSM 自身就是具有一定非线性、强祸合性及时变性的“系统”,同时其伺服对象也存在较强的不确定性和非线性,加之系统运行时还受到不同程度的干扰,因此按常规控制策略很难满足高性能 PMSM 伺服系统的控制要求a。
为此,结合控制理论新的发展,引进一些先进的“复合型控制策略”以改进 PMSM 伺服系统控制性能。
随着微电子学及计算机控制技术的发展,高速、高集成度、低成本的微处理器问世及商品化,使全数字化的交流伺服系统成为可能。
通过微机控制,可使电机的调速性能有很大的提高,使复杂的矢量控制得以实现,大大简化硬件,降低成本,提高控制精度,还能具有保护、显示、故障监视、自诊断、自调试及自复位等功能。
另外,改变控制策略、修正控制参数和模型也简单易行,这样就大大提高了系统的柔性、可靠性及实用性。
近几年,在先进的数控交流伺服系统中已采用高速数字信号处理芯片Digital SignalProcesso:简称 DSP 。
目前,多家公司都推出了专门用于电机控制的DSP。
它的指令执行速度达到每秒数百兆以上,且具有适合于矩阵运算的指令,可实时产生平滑的参考信号,适应不同的控制要求,完成系统速度环、电流环以及位置环的精密快速调节和复杂的矢量控制算法,并产生高分辨率的 PWM 输出集成的电机 如控制所需的外设, A/D. 1/O、定时器、PWM 发生器、串口通讯等等,使得应用 DSP的系统所需器件很少,可靠性增强,且可以满足越来越小型化的要求在极端环境温度条件下,仍具有良好的稳定性和线性