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1、信 息 检 索 报 告西昌学院学院2009 级电气工程及其自动化专业 1 班2012 年 5 月 14 日姓 名学号09151400 成绩检索课题课题电机的动作行为与性能课题分析电机学课程是高等学校电气类专业的一门重要技术基础课，课程的特点是理论性强、概念抽象、专业性特征明显，它涉及的基础理论和知识面较广，牵涉电、磁、热、机械等综合知识。本课程为电气工程及其自动化专业的技术基础课，也是一门承上启下的平台课，学生在学习了“高等数学”， “大学物理” ,“电路”和“电磁场”等课程以后，通过本课程的学习，获得电机基本理论和电机稳态分析等方面的知识和实验技能，为下一步学习后续专业课做好准备。课程内容方
2、面，本课程从磁路入手，以介绍机电能量转换原理为基础，深入地阐述了变压器、直流电机、异步电机、同步电机和特种电机的原理。本课程的侧重点为电机的物理本质和分析方法，主要目的是使学生在电机原理方面打下坚实的基础。电机学 是电气工程及其自动化专业的一门技术基础课，其相近课程电机与拖动基础是自动化专业的一门技术基础课。它不仅是本专业的理论基础， 且为电机设计 、 交流调速系统 、 电力拖动基础 、 电力工程、 电气工程数值计算等后续专业课程提供分析方法，同时也是电气工程及其自动化、电机与电器、电工理论与新技术等多个专业研究生入学考试的课程，该课程在本专业教学中占有十分重要的地位。检索词电机学电机的运用电
3、机的动作行为电机的性能指标使用 OPAC 检索馆藏图书：在数字化学术信息资源利用平台（学院图书馆主页） ，点击“馆藏书目查询”进入西昌学院图书馆书目检索系统。在馆藏简单检索框中以“电机的动作行为与性能”为检索词，沿用系统默认检索控制方式，检索。返回“本馆没有您检索的馆藏书目”结果。调整检索控制方式：在检索类型下拉菜单中选择“主题词” ，但是检索词“电机”无命中，最后采用“全文检索”方式仍然没有命中任何结果。使用读秀学术搜索的图书搜索频道检索图书：输入检索词“电机”并沿用默认的“全部字段”检索途径，点击“中文文献搜索”后返回“找到与电机相关的中文图书19373 种” ，点击图书封面或图书书名即可
4、进入详细信息页面；查看页面中的题录、试读“版权名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 12 页 - - - - - - - - - 检索过程图书信息检索页、前言页、目录页、试读页”可以进一步了解文献是否满足需要，于是点选“目录页”阅读图书目录，知道第15 页至 22 页的内容为“影响电机的动作行为与性能的因素”相关资料；选择页面左侧的“图书馆文献传递中心”进入西昌学院图书馆参考咨询服务页面，填写咨询申请表单：需求范围（所需页码） 、E-mail 、验证码，最后点击
5、“确认提交”，得到“咨询提交成功”提示页面；不到3 分钟，登录邮箱，就见到了咨询答复：点击以蓝色字体显示的咨询结果链接，即可在20 天有效期内打开20 次相关图书页面；阅读后，启用阅读页面中的“文字摘录”工具进行文字识别、校对，并填入检索报告的文献摘要栏中；为了今后引用方便，需要著录引文来源信息：点选图书阅读页面上端的“本页来源”，在其提供的简略信息中点击书名链接，可得到该书的详细题录，据此进行引文著录，并置于摘录文献的顶端。期刊信息检索使用维普中文科技期刊全文数据库进入维普首页后，选择右上角的“维普专业检索”进入检索页面。在默认的题名 /关键词条件下，使用“电机”检索，得到105398 条结
6、果。应用条件“电机的动作行为与性能”进行筛选，只有0 条，显得不合理。选择适宜的文献进行下载，数据库报错认为不是其合法用户，反复进行多次试验，均告失败。使用书生期刊搜索进入书生首页， 选择期刊搜索。 使用检索词 “电机”，检索得到 247085条返回结果。命中结果过多，采用缩检措施：指定检索途径为“关键词”，检索结果无法打开，显示网页错误，多次尝试依然是网页错误。于是采用书生期刊高级搜索方式：让检索词填入到“搜索结果包含以下的完整关键词”中电机性能行为，再指定查询的检索词位置为“关键词”，检索结果仍然无法显示，网页错误。使用读秀期刊搜索进入读秀首页，选择期刊搜索页面。使用检索词“电机”在关键词
7、条件下进行检索， 得到 37024 条结果。 从期刊论文列表页中选择适宜的论文：2007 年的电机与电力拖动、2011 年的电机与电气控制、 电机原理及其应用，2008 年的电机与控制和电机测试技术 、1997 年的电机学 、1992 年的电机与变压器2002 年的电机及拖动基础。经过初步比对，这些论文属于北大核心期刊目录所列期刊论文，文献质量高，影响大，其学术研究水平可以信任。因此进行论文全文下载、阅读、摘要，这些对课题研究将起到较大作用。使用万方期刊搜索进入万方首页，选择期刊搜索页面。使用检索词“电机”，点击检索刊名，检索得到38 种期刊条结果。其中大学学报一种，电工技术36 种，水利工程
8、一种，点击检索论文，得到106786 条结果，通过学科分类选项，筛选出工业技术自动化技术、计算机技术，得到相关论文13581 条。其他信息检索使用 Google 搜索引擎在搜索页面输入“电机”进行检索，返回结果高达148000000 条，而且结果与检索主题相差过大。修改检索策略， 利用 Google 高级检索中的文件格式选择功能，要求的PDF 格式相关结果缩检到325000 条。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 12 页 - - - - - - - - -
9、文献摘录胡虔生，胡敏强电机学出版社：中国电力出版社出版时间：2009-7-1 一、电机基本知识电机是电动机和发电机的统称，通常分为直流电机和交流电机两大类，交流电机分为异步电机与同步电机两类。1、同步电机转子转速与旋转磁场的转速相同的一种交流电机，它具有可逆性。可作发电机运行，也可作电动机运行，还可作补偿机运行。2、异步电动机异步电动机是一种基于电与磁相互依存又相互作用而达到能量转换目的的机械。它的定子、 转子在电路上是彼此独立的，但又是通过电磁感应而相互联系的，其转子转速永远低于旋转磁场的转速，即存在有转差率，故称为异步电动机。工作原理：电机定子通入三相交流电时即可产生旋转磁场，假设旋转磁场
10、为顺时针转动，静止的笼形转子切割磁力线产生感应电流，通电导体在磁场中受力，且此转矩与磁场旋转方向一致，所以转子便顺着旋转磁场方向转动起来。3、电机产品型号编制方法产品型号由产品代号、规格代号、 特殊环境代号和补充代号等四个部分组成，示例：YB2 - 200L-2 WF1 特殊环境代号（户外防中等腐蚀）规格代号（中心高-铁心长度 -极数 /大型电机用功率 -极数 /铁心外径表示）产品代号（隔爆型三相异步电动机）我公司低压电机 （1140V 及以下） 主要产品代号有： Y、YA、YB2 、YXn 、YAXn 、YBXn 、YW 、YBF、YBK2 、 YBS、YBJ、YBI 、YBSP、YZ 、Y
11、ZR 等；高压电机（ 3000V 及以上）主要产品代号有：Y、YKK 、YKS 、Y2、YA、YB 、YB2 、YAKK 、YAKS 、 YBF、YR 、YRKK 、YRKS 、TAW、YFKS 、QFW 等。常用特殊环境代号有：W（户外型）、WF1（户外防中等腐蚀型） 、WF2（户外防强腐蚀型） 、F1（户内防中等腐蚀型） 、F2（户内防强腐蚀型） 、TH（湿热带型） 、WTH （户外湿热带型） 、TA（干热带型）、T（干、湿热合型） 、H（船或海用） 、G（高原用）。4、工作制（ S类）S1连续工作制S2短时工作制S3断续周期工作制名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - -
12、- - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 12 页 - - - - - - - - - S4包括起动的断续工作制S5包括电制动的断续工作制S6连续周期工作制S7包括电制动的连续周期工作制S8包括变速负载的连续周期工作制S9负载和转速非周期变化工作制5、防护型式： IPXX 第一位数字表示：防止人体触及或接近壳内带电部分及壳内转动部件，以及防止固体防异物进入电机。第二位数字表示： 防止由于电机进水而引起的有害影响。第一位数字、第二位数字含义见下表；第一位表征数字含义0 无防护电机1 防止 50mm 固体进入壳内2 防止 12
13、mm 固体进入壳内3 防止 2.5mm 固体进入壳内4 防止 1mm 固体进入壳内5 防尘电机第二位数字表示：防止由于电机进水而引起的有害影响。含义见下表；第二位表征数字含义0 无防护电机1 垂直滴水无有害影响2 电机从各方向倾斜15 度，垂直滴水无有害影响3 与垂直线成60 度角范围内淋水应无有害影响4 承受任何方向溅水应无有害影响5 承受任何方向喷水应无有害影响6、电机安装结构型式；IM XX 常用安装型式代号：卧式安装 IMB3 、IMB5 、 IMB35 立式安装轴伸向下IMV1 、IMV15 、IMV5 立式安装轴伸向上IMV3 、IMV36 、IMV6 郑新才 , 陈刚出版社北京
14、:中国水利水电出版社, 出版时间：电机原理及其应用第一章导论1 电机的定义：所有实施电能的生产，传输，使用和电能特性变化的机械装置2 电机的分类名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 12 页 - - - - - - - - - 变压器（静止还是运动）电机直流电机（电源的性质）旋转电机异步电机直线电机交流电机转子的旋转速度与钉子磁场的旋转速度）同步电机电机还可以分为：发电机，电动机，变压器，移相器，互感器，控制电机3 电机中使用的材料电机是依据电磁感应定律而实现能
15、量转化的，因此必须含有电流通道和磁路通道。导电好一般采用导电好，电阻小的紫铜， 导磁好的一般是铁磁性材料，如永磁体和硅钢片，但有一定的磁滞和磁损耗，涡流的产生，交流铁芯损耗。除此之外还有用于固定的钢板以及绝缘材料（云母片和环氧树脂， ， ， ）电机的发热和冷却： 损耗会使电机产生热温度上升，会使绝缘材料老化而烧毁电机，冷却的方式可以分为气冷（鼓风，自然冷却），和液冷（水和油）第二章直流电机1 定义：直流电机是指产生直流电的或使用直流电的装置用途：直流电动机具有良好的启动性能和宽广平滑的调，速性能广泛的用于电力机车和无轨电车， 装置需要经常需要启动并调速的电气传动装置，小容量的直流电机多在控制系
16、统中以伺服电动机和测速发电机作为执行和测量元件使用（现状： 晶闸管的整流电路静止固态整流电路取代了直流发电机，但直流电动机以较好的启动和调速特性在传动性能要求较高的场合占据一定地位）2 原理：直流电动机是由于经过电刷和换向器后使得电磁极下的导体电流流向始终从ab流入，从cd流出这样每个到达磁极下的导体的都会受到一个方向的力矩从而转动起来。直流发电机由于感应电动势是在电枢绕组产生的是极性交替变化的交流电动，只是由于换向器和电刷使得电流方向只有正向但有起伏的脉动，多个合理的线圈相互抵消产生脉动很小的直流电。一台直流电机原则上既可以作为电动机运行,也可以作为发电机运行,这种原理在电机理论中称为可逆原
17、理。当原动机驱动电枢绕组在主磁极N、S之间旋转时， 电枢绕组上感生出电动势，经电刷、换向器装置整流为直流后，引向外部负载（或电网），对外供电， 此时电机作直流发电机运行。如用外部直流电源，经电刷换向器装置将直流电流引向电枢绕组，则此电流与主磁极N.S. 产生的磁场互相作用，产生转矩，驱动转子与连接于其上的机械负载工作，此时电机作直流电动机运行。3 直流电机的主要部件主磁极：用于产生气息磁场，一般为永磁体和励磁绕组通电后构成换向极：改善电机换向机座：是固定和极间磁通路径电枢铁芯：是用来构成磁通路径和嵌放电枢绕组的地方电枢绕组： 用来感应电动势和通入电流产生电磁力，是实现机电能量转化的核心部件换向
18、器：是改变交流感应电动势方向电刷：把转动的电枢和外电路相连，是电流进入和离开电枢4 直流电机的励磁分类他励直流电机： 励磁绕组由外部电源供电，并励直流电机： 电枢绕组和励磁绕组并联，电枢电压和励磁电压相等（但可以加开关控制先后通断来完成好的启动）（并励电动机运行时励磁绕组绝对不能开路，否则重在时导致停转，反电动势为零， 这样就会造成电枢电压增大，而电阻较小，导致电流过大而过热，轻载会导致“飞速”） ;串励直流电机：电枢绕组和励磁绕组相串联，电流相等（串励绝对不容许空载， 以免发生飞速， 同时具有较大的启动转矩和过载能力，适合于电力机车一类的牵引力）；复励直流电机：励磁部分为两部分分别并和串在电
19、枢绕组的两端（介于两类之间的优点） 。5 直流电力传动稳定运行条件：正常运行收到扰动恢复到原来稳定，负载的机械特性斜率要大于名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 12 页 - - - - - - - - - 电动机的机械特性曲线的斜率直流电动机的启动：电力拖动机组从静止到运行必须要有启动过程。这其中要克服机械摩擦转矩，惯性转矩，以及负载转矩，不可能从开始很快的进入运行状态，启动瞬间，未动，反E=0 这样启动电流很大，通常为电枢电流的几十倍，会导致电网电压的突然下
20、降，也会是点基本身承受很大的电磁力的冲击，直接启动： 就是不加任何的启动装置，一般适用于小容量的点击，对于电网的冲击不大（注意励磁电路应当先行建立磁场，在开启电枢）2电枢回路串电阻启动：就是在电枢中串入变阻器开始限制，最后切除这个电阻3降压启动：通过降低端电压来减小电流，此种由于损耗小，但是需要专用的电源成本增加。几年来由于可控硅整流，而广泛的应用于大型电机中。直流电动机的调速（宽广平滑经济的）电枢回路串电阻调速：特点是由于前后负载转矩未发生变化，电枢电流未变化，电阻增加损耗，输出功率降低，不经济，不得已才采用（适合于下降调速）改变励磁电流： 改变励磁电流可以改变磁通，改变转速， 转速和励磁电
21、流成反比。在负载转矩不变的情况下减小励磁电流，电机转速升高，输出功率增加， 输入也增加，效率几乎不变。 （适合于上升调速）改变电枢端电压调速：是一种现在普遍灵活的调速方式，既可以实现使速度升高和降低，配合励磁调节可以更宽广。需要专用的电源，但电力电子发展，可以集成先进的控制策略实现正反转，降压启动，升降速度，回馈制动于一身。直流电动机的制动：停转和减速， 本质就是在转轴上加一个相反的转矩，有机械方式，电磁制动能耗制动： 先关闭电枢电路的电流，使之成为一个他励发电机，直至能量在电阻消耗完，简单以实现，但时间长，加以机械制动反接制动： 在维持励磁电流不变的前提下吧电枢回路的反接在电路上，迅速制动，
22、但对电机冲击大，再过零时及时关断，否则反转回馈制动：在下坡等状态下，速度达到某个值时，电流反响进入发电机状态，产生的电能回馈到电网6 直流电机的换向一般的换向器和电刷构成，但是由于机械损耗，维护难，电磁干扰无刷直流电动机由电子开关线路：电子开关替代换向器使得正电刷与之接触时，将电流引入或引出电枢转子位子检测装置：可以用不同的传感元件，如定子绕组， 霍尔元器件， 光电元件，无接触电磁开关。7特殊的直流电机直流伺服电动机： 直流伺服电动机是一种将输入的电信号转化成转轴上角位移和角速度量来执行控制任务的直流电动机，其转速和转向受输入信号的变化而变化，并具有一定的负载能力，在各类自动控制系统中作为执行
23、元件。基本要求： 可控性能好，运行稳定，伺服性好一般那采用永磁式和他励控制，功率一般在几瓦到几百瓦。有电枢控制和磁场控制（他励，有电感响应慢，伺服性稍差），直流伺服电动机主要采用电枢控制。（2）直流测速发电机：把机械的角速度信号转换成电信号，其输出电压与转速成正比，在自动控制系统中作为测量，运算元件线性性好，灵敏度高，纹波小第三章异步电机异步电机主要是一种交流感应电机和一般做电动机使用。例如一般在工农业，矿山和机械作为原动机容量从几件瓦到几千千瓦，家用电器中的单相异步电机从几瓦到几千瓦，优点结构简单，运行可靠，容易制造，价格低廉缺点：不能大范围平滑调速和需要从电网中吸收滞后的无功功率单相电机（
24、定子的相数）（都是笼型）异步电机三相电动机（笼型和绕线式）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 12 页 - - - - - - - - - 1组成和基本结构定子：由定子铁心，定子绕组机座组成。定子铁心是用来电机磁路和嵌入绕组，绕组是电路的构成转子： （1）笼型绕组：四周均匀的导体两端连起来断路（焊接和铸造）（2）绕线式绕组：是与定子绕组相对应的绕组，一般接成星型，还可以通过滑环在转子回路中附加电阻（滑环可以断路）。2 异步电机原理：定子绕组中接通流过三相对称电
25、流，气息中产生基波旋转磁场，这个磁场在断路的转子中产生感应电动势并产生相应电流，该电流与气息磁场相互作用产生电磁转矩，而动起来转子绕组开路的异步电机起移相作用3 三相异步电动机的启动一般的笼型异步电机直接起动时电流很大（一般是4-7） （会造成电源电压降低和对电机损耗发热） ，而起动转矩并不大（起动转矩必须大于负载转矩才能转动）（1）直接起动：小容量20kw (2) 降压起动：由于电网无法承受，则必须降压定子串电抗降压起动 Y- 起动器：先把定子绕组接成Y型，电动机在低压下起动，转速上升，当接近正常转速，转向开关S2 三角形运行自耦变压器起动：先用较低的然后较高的4 制动反接制动：电机从转轴上
26、吸收的机械功率和电网吸收的电磁功率消耗发热。反相回馈制动能耗制动（把定子绕组断开直接接在直流电上，此时无旋转磁场，恒定磁场转子导体切割磁场做功，消耗在转子电阻）5调速异步电机的运行可靠优点，但是至今还没有研制出来有效，可靠地调速系统并能够取代直流电机的调速系统，但已经研制出来许多调速方式。异步电机转速公式(1) 变极调速： 异步电机的转子一般采用笼型很难改变转子极数，但是定子可以采用两套绕组实现变极。变极原理：把原来首尾相连的改成首端，末端两部分相连。变极调速简单可靠，但是只能实现有极调速，且速度范围单一，三速绕组已经相当的复杂。(2) 变频调速：从上面的公式可以看出，转速正比于电源频率，只要
27、改变电源频率就可以实现调速。由于电源的频率改变宽广，所以变频调速具有宽广，平滑的调速范围。并且可以根据不同的负载要求实现实现恒转矩调速和恒功率调速，目前为止，变频调速是异步电机最有前途的调速方法，缺点是控制装置价格比较昂贵。(3) 改变转差率调速：绕线式转子串电阻可以实现多级起动，也可以实现调速。转子回路串电阻： 本质是通过改变转子回路的电阻R2来改变转子回路的电流进而改变转矩， 从而实现调速。 串级调速： 若不改变转子回路电阻而是在回路中串入一个附加电动势来实改变电流现调速，可控硅串级调速改变定子端电压调速6 （1）三相异步电动机在不对称电压下运行：当电网发生一线断开，而引起不对称电压下运行
28、时其电磁转矩和过载能力，效率都会降低， 不允许在严重不对称情况下运行。（2）单相异步电机多在家用电器，医疗器械运用，仅需要单相交流电源即可。单相异步电机 （单绕组） 没有起动转矩无法自起动，一般都是两个绕组一个起动绕组，一个工作绕组，起动后能带一定的负载，但是太低。一般采用串电容裂相起动，办工作绕组和起动绕组在空间上互差90，来产生旋转磁动势磁场来进行起动。通常采用电流继电器和热敏电阻来控制两个绕组名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 12 页 - - - -
29、- - - - - 第四章同步电机普通的同步电机与异步电机的根本区别在于转子侧装并通入直流电励磁有确定极性，转子的旋转转速必须与定子磁场的速度同步，同步机主要做发电机使用1同步电机的励磁方式：必须通入直流电建立励磁磁场，采用直流发电机来提供和交流电经过整流后2 同步电动机（1） 起动： 只有在定子旋转磁场和转子励磁磁场相对静止时。才能的到平均电磁转矩而转动，如果将静止的同步电机励磁通电后，投入到电网，则定子磁场，将于相对于转子旋转磁场运动。，转子上收到的交变磁距位零，因此同步电机不能进行自起动， 必须借助其他的起动方法辅助电机起动：选择极数相同的小容量的异步电机来起动变频起动：定子不是直接电网
30、，而是接电源变频器，开始起动时即把转子励磁后，定子通入小频率的，使转子转起来，慢慢调高频率使之同步上升，起动过程平稳， 性能优越， 在大中型较多异步起动：在同步电机中加入想异步电机启动绕组，等达到一定转速，在接入励磁绕组3 调相机： 电网中许多负载如电机和变压器都是感性负载，需要中电网中吸收无功功率和降低功率因素。可用不带负载的同步电机实现在过励状态下，实现 4 特殊的同步电机（1） 磁阻同步电机： 普通的同步的电动机都装有励磁绕组，但对于小容量的选着凸极转子结构， ；可以不用转子的励磁机构。总会出现磁阻电磁功率，产生相应的电磁转矩， 此时只存在电枢反应磁场，也称为反应式步进电机，多用于驱动各
31、种自动和遥控装置（2） 反应式步进电机: 步进电机是接受电脉冲信号转化成角位移的控制电机。是现代数字程序控制的主要的的执行元件。每接受一个脉冲步进一个转动角，适合于数字开环系统，配合驱动电源使用巫传专，王晓蕾控制电机及其应用出版社：电子工业出版社传统电机和新型控制技术结合，以及新型电机的出现为满足控制系统的要求提供了可能，所以在精确掌握各种电机原理，性能，优缺点，选着合适的电机，最后就是根据实际控制系统的需求对电机及其系统进行控制，其中控制部分以专用控制芯片，单片机， 应用这是以后电机控制的方向，因此对于我们来说跟注重如何控制电机第一章直流伺服电机伺服电机是一种执行电机能够根据电压的大小，正负
32、信号来控制电机的加减速正反转，即把电压信号变成转轴的角位移和角速度输出直流伺服电机传统的直流伺服电机：与普通直流电机相同低惯量直流伺服电机：盘型，空心杯型，无槽（）原理：实质就他励直流电动机，包括励磁控制法和电枢控制法但是励磁控制法由于存在磁饱和现象和高速时受换向火花和换向结构影响，励磁线圈电感较大， 动态响应差， 一般采用保持励磁电压恒定和永磁电机，所以电枢控制信号可以实现电机的控制（）静态特性：机械特性：控制电压恒定，电机的转速和转矩的关系接近线性的转速与转矩成反比，例如汽车上坡减速增加力矩动力名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - -
33、 - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 12 页 - - - - - - - - - 调节特性：在电磁转矩恒定时，电枢电压与转速的关系成正比，随着转矩的增加，起动电压要求的会增加。（）动态特性：宽广的调速范围：要求伺服电机随着电压的变化能够在宽广的范围内实现连续调速机械特性和调节特性为线性，有助于实现控制系统的精度无自传现象，电压为零时停止响应迅速， 过渡时间要短， 电动机转速变化要跟的上电压变化，机械过渡：速度不能突变，电磁过渡：能量不能突变 直流电机的应用近年来由于计算机技术以及电力电子器件发展，进行脉宽调制（）调速原理： （主要以电枢电压调节为例）利用
34、脉冲电压波，周期为T，导通时间 t1 ，截止 t2 ，在这个周期内的平均电压Ua= = 从而可以改变占空比来改变平均电压，来调节转速定宽调频法：不改变 t1 ，只改变 t2 调宽调频法， 只改变 t1 这两种方法由于改变了频率，容易与系统的固有频率接近会引起振荡而不采用，定频调宽法：保持T不变，而改变t1 （）可逆的 PWM 系统：需要正反转场合需要可逆系统单极性可逆调速系统：在一个PWM 周期内，电动机的电枢电压呈单一变化。单极性有两种驱动电路：一是T型：需要正负电源，电流不能反向动态性能较差，一般不采用。另一种就是H型驱动电路，即是桥式电路，动态性能好而广泛使用。在每个PWM 周期内，电流
35、交替出现再生制动，电动，续流电动，能耗制动，电流围绕横轴上下波动、单极性可逆 PWM驱动的特点是驱动脉冲仅需要两路，电路较小驱动电流波动较小，可以实现四象限运行，一种广泛应用的方式。（参见 H桥电路，控制波形图）双极性可逆调速系统：在一个 PWM 周期内， 电动机的电枢电压呈正负变化。也有 T和H型，但是 H型不需要承受较大的反电压，应用较为广泛， 所谓“双极性”就是每个PWM 周期内电压从和B 平均电压表达式 由此可见双极性PWM 驱动时，电枢绕组承受的电压取决于占空比a的大小， a=0时 Ua=-Us，电动机反转，且转速最高。 a=1 时Ua=Us ，电动机正转，且转速最高。a=1/2 时
36、Ua=0，电动机不转，此时电枢绕组中仍然有交变电流流动，是点击产生高频振荡，这种震荡有助于克服电动机负载摩擦，提高电动机动态性能。在较大的负载情况下正，反转。虽然绕组两端加上反向电压，但由于绕组负载电流较大，电流的方向将不改变只不过电流幅值的下降速率比单极性的要大，因而电流波动较大。在电机轻载的情况下，由于电枢电流较小，改变电压方向就可以改变电流方向，是的电流波形在横轴上下波动。双极性可逆PWM可是实现电流在四个象限工作，低速时高频振荡有助于消除负载的静摩擦，低速平稳性好。 但由于在工作过程中四个开关管都处于开关状态，功耗较大， 同时也要增加死区，严防同一桥臂下开关管直通“死区”： 开关管自身
37、都有延时，会导致同一桥臂下直通，为防止需要在开关的高低电平之间加一个低电平延时，一般单片机专用PWM 口都没有防死区的功能需要外接防死区的芯片，一般采用专用的PWM 信号发生集成电路，UC3637 ，SG1731 这些芯片都具有 PWM 信号发生电路，死区及保护电路。但他们多采用模拟电压控制，单片机需要外接一个D/A转换（）直流伺服电动机微处理控制名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 12 页 - - - - - - - - - LMD18200 关键词 LMD
38、18200 MC68332 PWM 双极性驱动单极性驱动 1、 要性能 l 峰值输出电流高达6A，连续输出电流达3A；l 工作电压高达55V；l Low RDS(ON) typically 0.3W per switch ；l TTL/CMOS 兼容电平的输入；l 无 “ shoot-through ”电流；l 具有温度报警和过热与短路保护功能防桥臂直通；l 芯片结温达145，结温达170时，芯片关断；l 具有良好的抗干扰性。2、 典型应用 l 驱动直流电机、步机电机 l 伺服机构系统位置与转速l 应用于机器人控制系统l 应用于数字控制系统l 应用于电脑打印机与绘图仪：可以接受 TTL/cmo
39、s兼容的电平输入，可以通过外部输入的 PWM信号实现 PWM 控制，可以外部直接控制电机可以实现直流电机的单双极性控制LM629 的8位数据口 D0D7 与PIC 单片机的 R，0RD7 口相连 ,RC0RC3 分别和LM629 的 CS、RD 、WR 、PS相连，用于控制片选、数据的流向等。LM629 接收来自单片机的位置、 速度或加速度数据，经过内部梯形图发生器和PID调节器的运算，输出脉宽调制信号和方向信号，由引脚PWMM 和PWMS 输出。功率放大模块主要由L298N 芯片和电流泄放回路组成。L298N 是双极性 H桥功率放大电路，与LM629输出信号 PWMM 和PWMS 通过一个逻
40、辑门电路相连，控制直流电机的正、反转和停止。在芯片 LM629 和L298N 之间增加光电耦合器4N25 ，进行电气隔离，保护单片机和运动芯片并减少强电干扰。由于直流电机是感性负载，因此选用功率二极管DIN5391 组成电流泄放回路，以保护功率芯片L298N 。可编程的数字 PID控制器，可编程微分采样时间按，可以输出8位的脉宽调制 PWM信号输出，内部梯形速度发生器，空间矢量PWM 控制三相开关三个八个状态，六个60 导通状态，另外的111,000位零工作状态这种逆变器称为6拍逆变器。采用SVPWM 控制可以是交流电动机的磁通尽量接近圆形需要的电压矢量不是六个基本矢量时，用 u1，u2的线性
41、组合来实现，若U1，u2时间作用之和小于周期T，不足的时间用零矢量补齐。6 PWM逆变电路的多重化，可以减少谐波7.3 PWM 跟踪技术把希望输出地信号作为指令信号，实际输出的作为电压电流作为反馈信号，两者瞬时电路的比值决定期间的通断。滞环比较，三角波比较特点：硬件电路简单，实时控制，电流相应快速。不用载波不含特定的谐波分量属于闭环控制。结论通过本文给出了电机的构造、工作原理和运行特性。目前电机的发展已经到了一个相对成熟的阶段，但伴随着材料、 电子和控制技术的不断冲击，其必然朝着小型化、 数字化、 长寿命和高可靠性的方向发展，也将会在未来的社会里发挥巨大的作用。名师资料总结 - - -精品资料
42、欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 12 页 - - - - - - - - - 检索结果综述检索结果综述1、用万方数据库进行检索。在百度里输入万方数据库，进入万方数据库网页，在检索栏里输入“无刷直流电动机”，电机检索，就会出来很多文章，点击需要参考的文章，查看。2、用中国知网进行检索。进入中国知网，点击进入学术文献总库，点击标准检索，在输入目标文献内容特征下面选择题名，并含“无刷直流电动机”，选择精确，点击检索文献，就会出来很多文献，查找自己需要的文献，查看。3、用百度搜索工具搜索需要的
43、文献。进入百度网页，输入“百度文库”，进入百度文库，搜索“无刷直流电动机”，会出来很多相关文献，选择自己需要的文献，查看。经过一学期的艰苦理论学习和上机实际操作，让我学到了许多信息检索方面的知识。 实际动手搜索能力也有较强提高。主要学习了网上专利文献资源，网上标准文献资源，学位论文文献，学术会议文献，科技报告文献，中文电子期刊，中文电子图书与文献数据库及其检索方法。主要利用中国知网，万方数据库， 维普数据库等资源系统进行检索。信息检索的步骤大致如下：分析课题、选择检索工具、确定检索途径、选择检索方法、查找文献线索、索取原始文献。一、分析课题1、分析课题所需的文献类型2、确定研究课题所需的文献类
44、型确定研究课题所需的文献类型，方便进行侧重查找。3、根据研究课题的背景信息，确定检索文献的时间范围根据自己的需要查找不同时间段的文献。二、选择检索工具选择检索工具要根据检索课题的学科、专业特点以及所需文献类型。根据我的课题的学科、专业特点以及所需文献类型，我所使用的检索工具主要是万方数据库，维普数据库，超新数字图书馆，中国报纸全文数据库，中国期刊全文数据库。 在万方数据库， 维普数据库和中国期刊全文数据库中，包含诸多学科的文献， 其中有许多属于教育学范畴的专业性文献。这些文献的类型也较为丰富，有期刊文献、会议论文、书籍文献等。因此，万方数据库，维普数据库和中国期刊全文数据库这些检索工具有利于学
45、年论文资料的收集。三、确定检索途径在利用各种检索工具（含数据库型） 查找文献信息时，主要是利用检索工具的各种索引（或检索字段）。每种索引（或字段）提供一种文献信息检索途径，一般来说， 每种检索工具都为用户提供几种检索途径，归纳起来一般可以分为：分类途径、主题途径、作者途径、题名途径、号码途径和其他途径。1、分类途径是指按文献信息所属的学科类别来检索文献的途径。即根据检索课题内容的学科属性， 将其与检索工具所采用的分类表的类目相对照，确定出所属的分类号，然后进行检索。2、主题途径是指从文献信息的主题概念出发，按照相应的主题词检索文献的一种途径。各种检索工具 （含数据库） 大多附有主题索引，检索时
46、应注意根据检索工具所采用的主题语言的选词规定或说明来确定所检索课题的主题词。3、著者途径是指通过已知著者（个人著者、团体著者）的名称来检索文献的途径。大多数检索工具都编有著者索引。四、选择检索方法名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 12 页 - - - - - - - - - 文献检索方法很多，倒查法和追溯法比较常用，也比较方便， 这里对这两种方法进行说明。1、倒查法是指按课题的起始年代，由近及远逐年查找文献的检索方法。这种方法适合于课题查新以及掌握研究动态
47、和制定研究规划时使用。采取这种方法可以及时把握学科的最新发展动态，且检索的时间跨度可以灵活掌握，检索效率高。2、追溯法利用文献后面所附参考文献查找到一批文献，又利用所查到的这批文献后面所附的参考文献追溯查找文献的方法。使用这种方法检索文献时，可以收集到比较多的资料，可视作小型情报源。五、查找文献线索使用主题途径、题名途径和著者途径获得文献线索，比较简便快捷； 使用分类途径获得文献检索，则需要在该课题所属的类号和类目下逐条查找。六、查找原始文献查找原始文献是文献检索的最终目的。根据检索到的文献线索，利用各种类型的馆藏目录，可查到文献原文（包括期刊和书籍等）。总而言之，上述方法对所有的数据库都适用，只是稍微有点差异罢了。另外，通过对信息检索的学习，更好的掌握了万维网信息检索与利用，Google 信息检索与利用， Baidu 学术搜索与利用，对我们的实际生活和学习有很大的帮助。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 12 页 - - - - - - - - -