工业电机控制系统

摘要：这篇工业电机控制概述着重介绍了直流电机、无刷直流电机、交流感应电机的差异及其子系统，深入分析了电流监测与测量、温度检测子系统、电机速度、位置、位移检测系统、多通道电流和电压监测与控制以及带有编码器数据接口的高精度电机控制子系统。
工业电机控制系统
Sohail Mirza, 应用经理
Jul 07, 2010

摘要：这篇工业电机控制概述着重介绍了直流电机、无刷直流电机、交流感应电机的差异及其子系统，深入分析了电流监测与测量、温
度检测子系统、电机速度、位置、位移检测系统、多通道电流和电压监测与控制以及带有编码器数据接口的高精度电机控制子系统。

电机消耗的能量几乎占全球电力的50% 。随着能源成本的持续上涨，业内开始采用微处理器调速驱动器替代效率低下的固定速率电机和
驱动器，这种新型电机控制技术与传统驱动器相比，能够使能耗平均降低30% 以上。虽然调速电机提高了系统本身的成本，但是，考虑
到电机能够节省的能量以及所增加的功能，只需短短几年即可挽回最初的投资成本。




通用电机设计
直流电机、无刷直流和交流感应电机是当今工业应用设计中最常见的电机。尽管每种类型的电机都有独特的性能，但基本工作原理类
似。当一个导体通电时，例如线圈绕组，如果导体处于一个与其垂直的外部磁场内，导体将会受到一个与自身和外部磁场垂直的力。

直流电机：低成本和高精度驱动性能
直流电机是最先投入使用的电机类型，目前仍然以低开发成本和卓越的驱动性能得到普遍应用。在最简单的直流电机中，定子( 即电机固
定部件) 为永久磁铁，转子( 即电机的转动部件) 上缠绕了电枢绕组，电枢绕组连接到机械换向开关，该开关控制绕组电流的导通和关闭。
磁铁建立的磁通量与电枢电流相互作用，产生电磁扭矩，从而使电机做功。电机速度通过调整电枢绕组的直流电压进行控制。

根据具体应用的不同，可以采用全桥、半桥或一个简单的降压转换器驱动电枢绕组。这些转换器的开关通过脉宽调制(PWM) 获得相应的
电压。Maxim 的高边或桥式驱动器IC，例如：MAX15024/MAX15025 ，可以用来驱动全桥或半桥电路的FET 。

直流电机还广泛用于对速度、精度要求很