混合勵(lì)磁同步電機(jī)(hybrid excited synchronous machine, HESM)是一種寬調(diào)速電機(jī),它結(jié)合了永磁同步電機(jī)和電勵(lì)磁同步電機(jī)的優(yōu)點(diǎn),又克服了它們各自的缺點(diǎn)。因此,它在寬速度運(yùn)行范圍的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有廣闊的應(yīng)用前景。 混合勵(lì)磁同步電機(jī)的基本由于混合勵(lì)磁電機(jī)在結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)了電機(jī)氣隙磁場(chǎng)的直接調(diào)節(jié)與控制,突破了傳統(tǒng)永磁電機(jī)通過(guò)電樞電流矢量控制實(shí)現(xiàn)弱磁或增磁的局限,結(jié)構(gòu)上可有多種實(shí)現(xiàn)方式。 按照轉(zhuǎn)子(動(dòng)子)的運(yùn)動(dòng)方向可分為旋轉(zhuǎn)式混合勵(lì)磁電機(jī)和直線式混合勵(lì)磁電機(jī);從電機(jī)永磁體放置位置可分為轉(zhuǎn)子永磁型混合勵(lì)磁電機(jī)和定子永磁型混合勵(lì)磁電機(jī)。 混合勵(lì)磁電機(jī)(Hybrid Excitation Motor,HEM)是一種綜合了永磁體和勵(lì)磁線圈的電機(jī),其結(jié)構(gòu)和原理如下: 結(jié)構(gòu) 混合勵(lì)磁電機(jī)主要由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成。定子由電機(jī)的外殼、定子繞組、勵(lì)磁線圈和傳感器等部分組成。轉(zhuǎn)子由永磁體和繞組組成,其中永磁體通常采用高能磁體材料,繞組則連接電樞和勵(lì)磁線圈。 工作原理 混合勵(lì)磁電機(jī)通過(guò)控制勵(lì)磁電流和電樞電流的大小和方向,從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩控制。 在正常運(yùn)行時(shí),混合勵(lì)磁電機(jī)的勵(lì)磁線圈會(huì)被外部直流電源激勵(lì),產(chǎn)生磁場(chǎng),同時(shí)電樞電流也會(huì)經(jīng)過(guò)電樞繞組,并產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),進(jìn)而與勵(lì)磁磁場(chǎng)相互作用,從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。 在低速和高扭矩的情況下,通過(guò)增加勵(lì)磁磁場(chǎng)的強(qiáng)度可以增加電機(jī)的輸出扭矩。而在高速和低扭矩的情況下,通過(guò)降低勵(lì)磁磁場(chǎng)的強(qiáng)度可以降低電機(jī)的轉(zhuǎn)矩。 混合勵(lì)磁電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)在于可以實(shí)現(xiàn)高扭矩、率和控制,同時(shí)由于采用了永磁體和勵(lì)磁線圈的結(jié)合,可以實(shí)現(xiàn)更加靈活的控制方式。缺點(diǎn)是電機(jī)結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜,成本較高,同時(shí)需要對(duì)勵(lì)磁線圈進(jìn)行精密控制,因此對(duì)控制器的要求較高。 類型 混合勵(lì)磁電機(jī)主要有兩種類型:永磁勵(lì)磁型和電磁勵(lì)磁型。其中,永磁勵(lì)磁型混合勵(lì)磁電機(jī)采用永磁體和勵(lì)磁線圈的組合結(jié)構(gòu),較為常見(jiàn);而電磁勵(lì)磁型混合勵(lì)磁電機(jī)則采用電磁體和勵(lì)磁線圈的組合結(jié)構(gòu),優(yōu)點(diǎn)是可以通過(guò)改變勵(lì)磁電流實(shí)現(xiàn)控制。 應(yīng)用 混合勵(lì)磁電機(jī)廣泛應(yīng)用于各種需要高扭矩、控制和率的場(chǎng)合,例如:自動(dòng)駕駛汽車、機(jī)器人、航空航天、醫(yī)療設(shè)備、電動(dòng)工具等。同時(shí),混合勵(lì)磁電機(jī)也可以通過(guò)調(diào)整勵(lì)磁電流和電樞電流的控制方式,實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)行和大功率輸出,因此也適用于電動(dòng)汽車、電動(dòng)船舶等領(lǐng)域。 發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路中的滅磁電阻起什么作用 發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路中的滅磁電阻主要作用有兩點(diǎn):一是防止轉(zhuǎn)子繞組間的過(guò)電壓,使其不超過(guò)允許值,二是將磁場(chǎng)的能量變?yōu)闊崮?,加速滅磁過(guò)程。
有時(shí)這被稱為四相PSK,4-PSK,或4-(同QuadratureAmplitudeModulation)正交幅度調(diào)制。(雖然QPSK和4-QAM的根本概念不同,但產(chǎn)生的調(diào)制無(wú)線電波完全相同。)QPSK在星座圖上用了四個(gè)點(diǎn),圍繞一個(gè)圓等距分布。通過(guò)四個(gè)相位,QPSK可以對(duì)每個(gè)符號(hào)進(jìn)行兩位編碼,如圖所示格雷編碼為了小化比特誤碼率(BER)——有時(shí)被誤認(rèn)為是BPSK的兩倍。
數(shù)學(xué)分析表明,與BPSK系統(tǒng)相比,QPSK可用于使數(shù)據(jù)速率加倍,同時(shí)保持相同的?帶寬的信號(hào),或者保持BPSK的數(shù)據(jù)速率但是將所需帶寬減半。在后一種情況下,QPSK的誤碼率為完全一樣作為BPSK的BER當(dāng)考慮或描述QPSK時(shí),持有不同的觀點(diǎn)是一種常見(jiàn)的困惑。傳輸?shù)妮d波可以經(jīng)歷多次相位變化。
假設(shè)無(wú)線電通信信道是由諸如聯(lián)邦通信給定規(guī)定的(大)帶寬,QPSK相對(duì)于BPSK的優(yōu)勢(shì)變得明顯:在相同的誤碼率下,QPSK在給定的帶寬內(nèi)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)速率是BPSK的兩倍。付出的工程代價(jià)是QPSK的****機(jī)和接收機(jī)比BPSK的更復(fù)雜。然而,隨著現(xiàn)代電子學(xué)技術(shù),在成本上的懲罰是非常溫和的。
與BPSK一樣,在接收端存在相位模糊問(wèn)題差分編碼實(shí)踐中經(jīng)常使用QPSK。
工業(yè)控制實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化與PLC的加入有非常大的關(guān)系,PLC在工業(yè)生產(chǎn)線中主要功能為:開環(huán)控制、模擬量閉環(huán)、數(shù)字量控制等,這在很多場(chǎng)景下可以取代傳統(tǒng)的繼電接觸器控制系統(tǒng),讓工業(yè)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。此外,PLC除了控制外,還可以實(shí)現(xiàn)采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的功能,并且可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和記錄。
由于PLC大多數(shù)都使用了單片微型計(jì)算機(jī),所以集成度非常高,這也增加了系統(tǒng)的可靠性。PLC的優(yōu)勢(shì)在于輸入和輸出功能模塊兼具,可以針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)不同的信號(hào),采用與之匹配的模板與對(duì)應(yīng)的設(shè)備相連接并采取控制。除此之外,PLC還具備變成容易、組態(tài)靈活、安裝方便、運(yùn)行速度快。
當(dāng)前在PLC領(lǐng)域中,企業(yè)基本上都屬于歐美日三個(gè)地區(qū)。