電角度

介紹了永磁同步直線電機(jī)的結(jié)構(gòu)。根據(jù)矢量控制的特點和要求，提出了一種基于增量式位置傳感器的初始尋相和電角度測量方法，并經(jīng)試驗加以驗證。

電角度電機(jī)初始尋相的實現(xiàn)

直線電機(jī)在起動時，動子的位置具有不確定性。直線伺服系統(tǒng)中 一般采用增量式光柵尺作為位置傳感器，無法確定動子的絕對位置及電機(jī)的初始相位角。對于直線伺服系統(tǒng)一般還需要一個確定的機(jī)械零點；對于增量式系統(tǒng)，每次上電后都需要進(jìn)行回零點操作，之后才能建立起坐標(biāo)系統(tǒng)。

為了讓直線電機(jī)有一個確定的機(jī)械零點，可以在直線電機(jī)端部安裝 一個接近開關(guān)，保證在接近開關(guān)能檢測到的范圍內(nèi)光柵尺有一 個Z軸脈沖。將光柵尺的Z軸脈沖和接近開關(guān)的輸出信號進(jìn)行邏輯與，用此信號控制計數(shù)器的復(fù)位。系統(tǒng)上電后直線電機(jī)以一定的速度向零點運(yùn)動，當(dāng)系統(tǒng)檢測到電機(jī)端部的Z軸脈沖時，計數(shù)器復(fù)位信號有效，計數(shù)器清零，此時電機(jī)所在的位置即為零點。

電機(jī)的零點確定后，可以用實驗的方法確定電機(jī)在零點處d軸與A軸之間的電角度，并以此角度作為初始電角度。在初始定位階段由于U和 U^- 都是定值，即給電機(jī)施加的是一固定的電壓空間矢量，電機(jī)的動子會在此電壓矢量的作用下運(yùn)動到與之重合的位置。此時電機(jī)的初始電角度為90^。，這就是矢量控制的初始電角度，而此時的位置也就是電機(jī)的初始位置。當(dāng)給電機(jī)施加直流電壓時，動子繞組中的電流會很大，因此要控制施加的直流電壓的幅值和時間。為了避免給電機(jī)施加直流電壓時加速度過大，可以采用緩慢升高直流電壓幅值的方式。

電角度電機(jī)電角度的測定

精確獲得了電機(jī)初始相位之后，還需要在電機(jī)運(yùn)動過程中方便、準(zhǔn)確的確定其電角度。根據(jù)電機(jī)原理可知， 電機(jī)一對極距對應(yīng)的電角度為360^。。對于直線電機(jī)，動子移動的距離和電角度的變化量成正比，因此可以根據(jù)增量式光柵尺反饋的位置信息來間接計算電機(jī)的電角度。

永磁同步直線電機(jī)硬件系統(tǒng)，可以使用芯片LS7266的B通道測定電機(jī)的電角度。把該通道的周期寄存器的值設(shè)為電機(jī)一對極距對應(yīng)的光柵尺的脈沖數(shù)，并根據(jù)初始電角度設(shè)置計數(shù)器的初始值。如果電機(jī)電角度增大時，計數(shù)器的計數(shù)值也增大。反之，如果電機(jī)電角度減小時，計數(shù)器的計數(shù)值也減小。

根據(jù)永磁同步直線電機(jī)的特點，結(jié)合接近開關(guān)和光柵尺的z軸脈沖來確定機(jī)械零點，進(jìn)而獲得初始相位。 以此為基礎(chǔ)，再利用工控芯片LS9266來計算電機(jī)在運(yùn)行過程中的電角度。實驗證明， 提出的方法幫助直線電機(jī)矢量控制系統(tǒng)取得了良好的控制效果。 2100433B

對中小型三相異步電動機(jī)定子繞組損壞的原因和繞組形式以及極相組接線進(jìn)行了闡述和分析，提出了按180°電角度完成極相組連接的方法。

電角度計算參數(shù)

電動機(jī)在定子繞組嵌線前，都應(yīng)通過資料或計算出繞組的有關(guān)資料。

電角度相繞組首端位置的確定和極相組的構(gòu)成

繞組嵌線完畢后，依據(jù)槽距角α進(jìn)行各相繞組首端的確定和極相組的構(gòu)成。為了滿足繞組的對稱，各相首端在空間上應(yīng)相隔120°電角度，但在實際生產(chǎn)中各相首端的位置從工藝上考慮，總希望所有引出線都集中在機(jī)座上出 線口附近。這時三相繞組引出線之間可能并不差120°電角度，而只要保證每相繞組中電流方向和大小不變即可。首端位置確定后即可分別按槽距180°電角度完成各相極相組間連接，構(gòu)成極相組。如先接A相再接B相，最后接C相。

電角度實例分析

首先將每極下同相線圈串聯(lián)起來構(gòu)成極相組，同相線圈按電勢相加原理來接線，如頭 —頭相連、尾 —頭相連 ，然后再將極相組連接起來構(gòu)成相繞組。相繞組的連接還可按槽距180°電角度規(guī)律來進(jìn)行接線。先確定某個極相組線圈的一端定為A相首端，然后找到這個極相組線圈的另一 端，并從這個線端所在的槽位，以槽距角30°為基數(shù) ，順序查找槽距180°電角度的槽位，可找到第二個極相組線圈的一個引線端，這個極相組必然屬于A相，將這兩個線端進(jìn) 行連接。再找出第二個極相組線圈的另 一個引線端，從這個引線端所在的槽位開始順次查找槽距180°電角度的槽位，可找到第三個極相組的引線端，并把這兩個引線端連接起來，依據(jù)同樣的方法，可將屬于A相的其它極相組連接起來，尾端引出，構(gòu)成A相繞組。

B相和C相繞組的構(gòu)成與A相相同，只是在定子內(nèi)部空間分別相差120°和240°電角度。

電角度接線原理

以定子槽數(shù)Z=18，磁極數(shù)2p=4，相數(shù)m=3的電機(jī)為例：各相繞組在鐵芯槽中排列時，相隔180°電角度的兩槽圈邊必為同一相，由此極相組相隔180°電角度相連接，就可以達(dá)到相鄰兩極相組的電流流向相反，產(chǎn)生異性磁極 。換句話說，同相繞組的各個有效邊在同性磁極下電流流向相同，在異性磁極下同向繞組線圈中電流應(yīng)反向，只要符合這一 規(guī)律，接線才為正確。提出的按槽距180°電角度完成極相組連接方法，即符合上述原理。

繞組端部的接線方式是由磁極極性來決定的，繞組接線的行進(jìn)方向必須符合繞組內(nèi)電流方向，要使電流都相加，而不能互相抵消。

加到噴嘴上的電壓可以是正，也可以是負(fù)。通過調(diào)節(jié)極性，可以得到正或負(fù)離子的質(zhì)譜。其中值得一提的是電噴霧噴嘴的角度，如果噴嘴正對取樣孔，則取樣孔易堵塞。因此，有的電噴霧噴嘴設(shè)計成噴射方向與取樣孔不在一條線上，而錯開一定角度。常見的呈直角。這樣溶劑霧滴不會直接噴到取樣孔上，使取樣孔比較干凈，不易堵塞。產(chǎn)生的離子靠電場的作用引入取樣孔，進(jìn)入分析器。