電機(jī)性能加油站

1、電機(jī)性能加油站更新時(shí)間：2013-1-151資訊：直流無(wú)刷電機(jī)性能分析電機(jī)的電磁場(chǎng)CAE有限元分析綜論?；萍紤?yīng)邀參加2013中國(guó)車用電機(jī)技術(shù)與應(yīng)用論壇航空電源散熱與電機(jī)電磁熱解決方案南航專題研討會(huì)順利召開(kāi)臺(tái)灣首座波浪發(fā)電機(jī)在臺(tái)船高雄廠完工淺析如何降低電機(jī)噪聲我國(guó)電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)類型及其發(fā)展分析2問(wèn)答：與有刷直流電機(jī)相比，無(wú)刷直流電機(jī)有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？無(wú)刷電機(jī)具有以下特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：a) 電子換向來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械換向，性能可靠、永無(wú)磨損、故障率低，壽命比有刷電機(jī)提高了約6倍，代表了電動(dòng)車的發(fā)展方向；b) 屬靜態(tài)電機(jī)，空載電流小；c) 效率高；d) 體積小。缺點(diǎn)：a) 低速起動(dòng)時(shí)有輕微振動(dòng)，如速度加大換

2、相頻率增大，就感覺(jué)不到振動(dòng)現(xiàn)象了；b) 價(jià)格高，控制器要求高；c) 易形成共振，因?yàn)槿魏我患|西都有一個(gè)固有振動(dòng)頻率，如果無(wú)刷電機(jī)的振動(dòng)頻率與車架或塑料件的振動(dòng)頻率相同或接近時(shí)就容易形成共振現(xiàn)象，但可以通過(guò)調(diào)整將共振現(xiàn)象減小到最小程度。所以采用無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)車有時(shí)會(huì)發(fā)出一種嗡嗡的聲音是一種正常的現(xiàn)象。有刷直流電機(jī)具有以下特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：a) 變速平穩(wěn)，幾乎感覺(jué)不到振動(dòng)；b) 溫升低，可靠性好；c) 價(jià)格低，所以被較多廠家選用。缺點(diǎn)：a) 碳刷易磨損，更換較為麻煩，壽命短；b) 運(yùn)行電流大，電機(jī)磁鋼易退磁，降低了電機(jī)的使用壽命。3Magnet能否仿串勵(lì)電機(jī)？可以的如何用MagNet軟件計(jì)算感應(yīng)電

3、機(jī)起動(dòng)、空載及額定運(yùn)行的電磁力？可以用Ansoft 2D仿真異步電機(jī)如何設(shè)置和查看轉(zhuǎn)子鑄鋁損耗？單獨(dú)的吧這個(gè)線圈定義為winding，電流查看的是winding的而不是coil的4在瞬態(tài)場(chǎng)仿永磁電機(jī)，加電流或電壓激勵(lì)后，如何判斷永磁體是否退磁？用硬幣試下就知道了，你看下他是否還能將硬幣吸住，能的話，就是還有磁性，至于退沒(méi)退磁你感覺(jué)下拿下來(lái)的難易程度大概就可以感覺(jué)出來(lái)（這個(gè)是在磁性差別較大的情況下），想精確點(diǎn)那要用專業(yè)儀器了。那個(gè)可以從電流來(lái)判斷的，就是銘牌中應(yīng)該是有額定電流的，電機(jī)在額定狀態(tài)下工作電流應(yīng)該為額定電流，如果退磁了，那在額定狀態(tài)下他的電流會(huì)變大電勵(lì)磁雙凸極電機(jī)的電流迭代及飽和迭代的

4、步數(shù)和誤差從哪里可以看出來(lái)？可以矢量變頻器能斷開(kāi)電機(jī)檢測(cè)電機(jī)故障嗎？矢量變頻器發(fā)生故障，斷開(kāi)電機(jī)，起動(dòng)變頻器，檢查是變頻器問(wèn)題還是電機(jī)問(wèn)題的做法是對(duì)的。但矢量變頻器必須先將矢量型變頻器的控制方式改為V/F方式，才能斷開(kāi)電機(jī)進(jìn)行測(cè)試。5怎么設(shè)置電機(jī)中的絕緣材料？（例如槽楔）電機(jī)的絕緣等級(jí)是按照采用的絕緣材料的耐熱等級(jí)來(lái)分的，一般分為5級(jí)：1、A級(jí) 105度2、E級(jí) 120度3、B級(jí) 130度4、F級(jí) 155度5、H級(jí) 180度一般根據(jù)電機(jī)的使用環(huán)境和安全等級(jí)要選擇絕緣材料電機(jī)里的關(guān)鍵絕緣材料有:漆包線電機(jī)繞組用；絕緣紙用于繞組和定子芯的絕緣；浸漆用于絕緣和防潮；絕緣套管用于電機(jī)引線和繞組線連接處

5、的絕緣6如何用DSP實(shí)現(xiàn)無(wú)刷直流電機(jī)的控制？1.介紹無(wú)刷直流電機(jī)利用電子換向器取代了傳統(tǒng)直流電機(jī)中的機(jī)械電刷和機(jī)械換向器，因此不僅保留了直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行效率高和調(diào)速性能好等優(yōu)點(diǎn)，又具有交流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。由于不受機(jī)械換向限制，易于做到大容量、高轉(zhuǎn)速，目前在航天、軍工、數(shù)控、冶金、醫(yī)療器械等領(lǐng)域已得到大量應(yīng)用。TMSF2812 DSP是TI公司新推出的基于TMS320C2xx內(nèi)核的定點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器。器件上集成了多種先進(jìn)的外設(shè)，具有靈活、可靠的控制和通信模塊,完全可以采用單芯片實(shí)現(xiàn)電機(jī)控制系統(tǒng)的控制和通信功能，使得電機(jī)控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單化、模塊化，為電機(jī)及其他運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域應(yīng)用

6、的實(shí)現(xiàn)提供了良好的平臺(tái)?；赥I公司TMS320F2812 DSP芯片實(shí)現(xiàn)無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。2. 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)系統(tǒng)的硬件框圖如圖1所示，可以看出基本上包括一個(gè)以TMS320F2812 DSP為核心的DSP控制板，一塊配套的功率驅(qū)動(dòng)板和一臺(tái)無(wú)刷直流電機(jī)。系統(tǒng)硬件框圖如圖1所示。72.1控制部分硬件設(shè)計(jì)控制板部分以TMS320F2812為核心，加上一部分外圍電路及接口構(gòu)成。實(shí)現(xiàn)的主要功能是控制指令的接收和執(zhí)行，速度信號(hào)的接收和計(jì)算處理，電流采樣信號(hào)接收和轉(zhuǎn)換，速度閉環(huán)和電流閉環(huán)控制算法的執(zhí)行等。對(duì)電機(jī)的控制主要使用F2812片上的兩個(gè)電機(jī)控制專用外設(shè)EVA和EVB。利用通用定時(shí)器T1配合

7、PWM發(fā)生器來(lái)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)功率器件所需的六路 PWM信號(hào)，通過(guò)GPIO接口將三路電機(jī)霍爾傳感器信號(hào)輸入捕獲單元，從而獲取三個(gè)轉(zhuǎn)子的位置，進(jìn)而控制電機(jī)的換相和進(jìn)行電機(jī)轉(zhuǎn)速的計(jì)算。兩個(gè)12位AD 模塊對(duì)相電流信號(hào)Iphase和輸入的速度調(diào)節(jié)電壓信號(hào)Vref進(jìn)行轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)，分別作為電流環(huán)的反饋信號(hào)和速度環(huán)的參考信號(hào)。通過(guò)片上的通用輸入輸出接口（GPIO），實(shí)現(xiàn)與功率驅(qū)動(dòng)部分的連接，輸出啟動(dòng)停止信號(hào)，正反轉(zhuǎn)信號(hào)，緊急制動(dòng)信號(hào)等，同時(shí)接收輸入的保護(hù)信號(hào)，故障信號(hào)等。通過(guò)片上的SCI模塊實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)的通信，接收上位機(jī)的控制指令?？刂撇糠钟布Y(jié)構(gòu)如圖2所示。82.2功率驅(qū)動(dòng)部分硬件設(shè)計(jì) 功率驅(qū)動(dòng)部分的硬件電路，

8、主要由前置驅(qū)動(dòng)芯片和六個(gè)功率MOSEFET管組成，實(shí)現(xiàn)對(duì)控制部分傳送過(guò)來(lái)的換相信息的處理和PWM信號(hào)的隔離放大，控制功率MOSFET管的導(dǎo)通和關(guān)斷，以此來(lái)控制電機(jī)的工作狀態(tài)和速度。除此之外，還有電源電路，電流檢測(cè)電路，過(guò)流保護(hù)和緊急制動(dòng)電路等輔助電路，以及與電機(jī)和控制板的接口電路。前置驅(qū)動(dòng)芯片采用的是IR公司的MOSFET驅(qū)動(dòng)芯片IR2131，具有集成度高、可靠性好、速度快、過(guò)流欠壓保護(hù)、調(diào)試方便等特點(diǎn)。IR2131 內(nèi)部設(shè)計(jì)有過(guò)流、過(guò)壓及欠壓保護(hù)。功率驅(qū)動(dòng)電路采用24V供電，驅(qū)動(dòng)電路與電機(jī)的連接采用三相全橋方式，電機(jī)工作在三相六狀態(tài)模式下。以任一時(shí)刻電機(jī)只有兩相導(dǎo)通的方式來(lái)控制換流元件。PW

9、M調(diào)制的方式是軟斬波方式，即導(dǎo)通時(shí)下橋臂功率管始終保持開(kāi)狀態(tài)，上橋臂功率管的開(kāi)關(guān)由PWM信號(hào)決定。功率開(kāi)關(guān)管采用HITACHI公司的集成功率開(kāi)關(guān)器件6AM15，其內(nèi)部集成3個(gè)N型MOSFET管和P型MOSFET管，構(gòu)成三相全橋功率開(kāi)關(guān)電路。與采用六個(gè)分立MOSFET管相比，有利于提高集成度，減少電路板面積，增加可靠性。每個(gè)MOSFET管自帶超快恢復(fù)二極管，在MOSFET管關(guān)閉期間起反向續(xù)流作用。功率驅(qū)動(dòng)部分電路框圖如圖3所示。93. 系統(tǒng)控制策略及軟件設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)控制策略由無(wú)刷直流電機(jī)的數(shù)學(xué)模型可知，其轉(zhuǎn)速基本上跟電壓成正比，轉(zhuǎn)矩基本上和相電流成正比。為了達(dá)到控制精度和動(dòng)態(tài)性能，本系統(tǒng)選用了

10、轉(zhuǎn)速、電流雙閉壞調(diào)速系統(tǒng)。電流環(huán)采用PI調(diào)節(jié)器，速度環(huán)采用遇限削弱積分的積分分離PI控制算法。它具有良好的起動(dòng)和抗干擾性能，可以滿足本系統(tǒng)的需要?？刂葡到y(tǒng)框圖如圖 4所示。 在此控制方案中，霍爾傳感器的信號(hào)加到TMS320F2812的捕獲單元端。將捕獲端設(shè)置為I/O 口，然后采集捕獲單元的電位情況。根據(jù)捕獲單元的電位情況可以判斷電機(jī)處于那個(gè)區(qū)間。根據(jù)兩次捕獲的時(shí)間可以計(jì)算出電機(jī)運(yùn)行速度。此速度作為速度參考值的反饋量，然后經(jīng)過(guò)速度PI 調(diào)節(jié)后可以得到參考電流Iref。另外通過(guò)電流檢測(cè)電路可以得到相電流Iphase信號(hào),此信號(hào)通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換后作為參考電流Iref的反饋量，經(jīng)過(guò)電流PI 調(diào)節(jié)后，得到

11、的輸出量調(diào)節(jié)輸出的PWM信號(hào)的占空比,用此PWM信號(hào)接到驅(qū)動(dòng)端.這樣可以根據(jù)電機(jī)運(yùn)行的情況而調(diào)節(jié)MOSFET 管的導(dǎo)通時(shí)間達(dá)到控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。 103.2 軟件設(shè)計(jì)根據(jù)系統(tǒng)的控制策略，可以得出整個(gè)控制系統(tǒng)軟件由主程序和INT3中斷服務(wù)子程序所組成。流程圖如圖5所示。軟件采用模塊化設(shè)計(jì)。在主程序中，執(zhí)行初始化模塊，主要完成系統(tǒng)時(shí)鐘、看門(mén)狗、GPIO、T3中斷、事件管理器的各個(gè)控制寄存器及其中斷等的設(shè)置，以及軟件中個(gè)變量的初始化。執(zhí)行完初始化后，系統(tǒng)經(jīng)入循環(huán)等待T3中斷。在INT3中斷服務(wù)程序中，主要執(zhí)行以下幾個(gè)模塊：1）A/D轉(zhuǎn)換模塊：利用DSP內(nèi)部的A/D轉(zhuǎn)換單元完成相電流的A/D轉(zhuǎn)換。2

12、）換相控制模塊：利用捕獲的三個(gè)霍爾傳感器的狀態(tài)，根據(jù)換相邏輯控制功率MOSFET管的換相。3）PWM波形發(fā)生模塊：主要是通過(guò)設(shè)置DSP內(nèi)部事件管理器模塊的PWM波形發(fā)生器，將通用定時(shí)器T1設(shè)置成連續(xù)升序計(jì)數(shù)模式，對(duì)應(yīng)20kHz的 PWM頻率，計(jì)數(shù)周期設(shè)成50s。然后根據(jù)電流環(huán)輸出的占空比對(duì)三個(gè)全比較單元的比較寄存器值進(jìn)行刷新。同時(shí)，通過(guò)查表法，獲得當(dāng)前換相指針?biāo)鶎?duì)應(yīng)的 ACTR（全比較動(dòng)作控制寄存器）值，并送到ACTR寄存器，完成對(duì)PWM1PWM6引腳狀態(tài)的定義。4）數(shù)字PID模塊：改模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)字PID算法，對(duì)轉(zhuǎn)速誤差和電流誤差進(jìn)行調(diào)節(jié)計(jì)算，控制PWM信號(hào)的占空比。4.驗(yàn)證和分析控制系統(tǒng)的性能

13、11電機(jī)工頻運(yùn)行與變頻器運(yùn)行有什么區(qū)別？電機(jī)工頻運(yùn)行是將三相正弦交流電直接接到三相異步電動(dòng)機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。電機(jī)變頻運(yùn)行是將變頻器輸出端三相正弦交流電供給三相異步電動(dòng)機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。區(qū)別是：1）同樣的電機(jī)，同樣的負(fù)載，工頻運(yùn)行省電，變頻運(yùn)行費(fèi)電，所以大家都把50HZ變頻運(yùn)行的電機(jī)切換到工頻運(yùn)行；2）變頻運(yùn)行是為了調(diào)速，但變頻器下運(yùn)行比電機(jī)工頻運(yùn)行費(fèi)電約20%，甚至更多。當(dāng)變頻器控制電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度改變時(shí)，其輸出轉(zhuǎn)矩會(huì)怎樣？西門(mén)子變頻器的主電路大體上可分為兩類：電壓型是將電壓源的直流變換為交流的西門(mén)子變頻器，直流回路的濾波是電容；電流型是將電流源的直流變換為交流的西門(mén)子變頻器，其直流回路濾波是電

14、感。12感應(yīng)式交流電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度為什么能夠自由改變？如何實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)速度的控制？感應(yīng)式交流電機(jī)（以后簡(jiǎn)稱為電機(jī)）的旋轉(zhuǎn)速度近似地確決于電機(jī)的極數(shù)和頻率。由電機(jī)的工作原理決定電機(jī)的極數(shù)是固定不變的。由于該極數(shù)值不是一個(gè)連續(xù)的數(shù)值（為2的倍數(shù)，例如極數(shù)為2，4，6），所以一般不適和通過(guò)改變?cè)撝祦?lái)調(diào)整電機(jī)的速度。另外，頻率能夠在電機(jī)的外面調(diào)節(jié)后再供給電機(jī)，這樣電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度就可以被自由的控制。如果僅改變頻率而不改變電壓，頻率降低時(shí)會(huì)使電機(jī)出于過(guò)電壓（過(guò)勵(lì)磁），導(dǎo)致電機(jī)可能被燒壞。因此西門(mén)子變頻器在改變頻率的同時(shí)必須要同時(shí)改變電壓。輸出頻率在額定頻率以上時(shí)，電壓卻不可以繼續(xù)增加，最高只能是等于電機(jī)的額定電

15、壓。變頻器帶形接法電機(jī)和星形電機(jī)有什么不同？1、接法電機(jī)接對(duì)對(duì)稱三相交流電沒(méi)有環(huán)流，沒(méi)有環(huán)流損耗；可是接法電機(jī)對(duì)變頻器輸出的PWM波形的交流電就有環(huán)流，就有環(huán)流損耗，電機(jī)溫升高得多；2、星接時(shí)，可以避免環(huán)流損耗，但是星接時(shí)，變頻器輸出的電壓必須提高3倍，變頻器輸出電壓容量要升高。13為什么發(fā)電機(jī)必須轉(zhuǎn)速到3000rpm時(shí)才能合主變出口刀閘？如果機(jī)組沒(méi)有達(dá)到3000r/min（雙極機(jī)）的話，也就沒(méi)有達(dá)到50Hz，如果此時(shí)并網(wǎng)的話，會(huì)造成機(jī)組和系統(tǒng)非同步運(yùn)行，這樣機(jī)組會(huì)再加速，如果機(jī)組已經(jīng)帶了足夠大的負(fù)荷的話，這樣有可能會(huì)造成系統(tǒng)的功率振蕩，這就是系統(tǒng)功率角穩(wěn)定問(wèn)題。當(dāng)然，要是機(jī)組沒(méi)有帶任何負(fù)荷（

16、事實(shí)上是小負(fù)荷）的話，當(dāng)然也就不會(huì)有問(wèn)題的。另外最好是使用3000零幾r/min并網(wǎng)，因?yàn)檫@樣可以使得發(fā)電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速略高于電網(wǎng)，并網(wǎng)之后防止出現(xiàn)逆功率。如何用一個(gè)單片機(jī)、一個(gè)感應(yīng)齒輪和一個(gè)電機(jī)來(lái)控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)？1.不知你的感應(yīng)齒輪有沒(méi)有方向信號(hào),可以用光電編碼器,其輸出有A,B兩路相差90度的方波信號(hào),用辨向電路可以辨別旋轉(zhuǎn)方向,其輸出為高或低電平.2.單片機(jī)接收到方向信號(hào)后,再控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)用兩個(gè)感應(yīng)齒輪也可以,就不用辨向電路了14如何實(shí)現(xiàn)伺服電機(jī)的電動(dòng)控制？通用伺服都有這種功能的，具體你需要看對(duì)應(yīng)伺服的說(shuō)明書(shū)，1、內(nèi)部位置模式有好多段，每段都有對(duì)應(yīng)的加減速時(shí)間設(shè)置，內(nèi)部位置模式有正負(fù)

17、之分，對(duì)應(yīng)正反轉(zhuǎn)，設(shè)置端子觸發(fā)位置模式的那一段，比方說(shuō)按鈕1觸發(fā)內(nèi)部位置模式一段，一段正轉(zhuǎn)N個(gè)脈沖后停止，按鈕2觸發(fā)內(nèi)部位置模式二段，二段反轉(zhuǎn)N個(gè)脈沖后停止。2、如果對(duì)位置不那么精確的話，可以采用內(nèi)部寄存器速度模式，外部端子控制正反轉(zhuǎn)，這樣就更簡(jiǎn)單，一般速度模式下都有兩線式或者三線式控制方式，非常簡(jiǎn)單，你也可以通過(guò)外部電位器控制速度，通過(guò)端子控制使能與正反轉(zhuǎn)，也可以設(shè)置成電位器直接直接控制正反轉(zhuǎn)，0-5V 反轉(zhuǎn) 5V-10V正轉(zhuǎn)，中間設(shè)置死區(qū)時(shí)間。3、對(duì)于上面兩種控制方式，除了端子控制外，你可以通過(guò)上位機(jī)通信控制，伺服說(shuō)明書(shū)后面都有相應(yīng)的通訊協(xié)議，一般都是modbus，這樣更加靈活。三相異步電

18、動(dòng)機(jī)工作電壓過(guò)低或過(guò)高都會(huì)使電機(jī)過(guò)熱嗎? 電壓低會(huì)使轉(zhuǎn)速降低嗎？轉(zhuǎn)速是不是只跟電源頻率相關(guān)？三相異步電動(dòng)機(jī)工作電壓過(guò)低會(huì)發(fā)熱，過(guò)高也會(huì)發(fā)熱。但電壓過(guò)低會(huì)別電壓過(guò)高發(fā)熱厲害得多。電壓過(guò)低轉(zhuǎn)速會(huì)降低，轉(zhuǎn)速降低電流就要增加維持轉(zhuǎn)速，電流增加引起電機(jī)發(fā)熱。電壓過(guò)高轉(zhuǎn)速會(huì)增加，轉(zhuǎn)速增加功率增加提升出力，電機(jī)的磁感應(yīng)上升等引起電機(jī)發(fā)熱。轉(zhuǎn)速跟蹤電源頻率，是在額定電壓范圍，超出額定電壓范圍，電壓對(duì)轉(zhuǎn)速有一定的影響。15文庫(kù)：Infolytica中模擬分析三相隱極同步發(fā)電機(jī)算例Infolytica中模擬分析微型發(fā)電機(jī)電磁場(chǎng)算例Infolytica 軟件在有刷永磁直流電機(jī)和無(wú)刷永磁直流電機(jī)中的應(yīng)用.ppt中低頻電磁場(chǎng)分析軟件Infolytica在電機(jī)應(yīng)用綜述.pdfInfolytica在新能源汽車領(lǐng)域應(yīng)用驅(qū)動(dòng)電機(jī)電磁性能設(shè)計(jì)分析.pdf基于motorsolve的數(shù)控機(jī)床用永磁伺服交流電機(jī)的設(shè)計(jì).pdf永磁同步伺服電機(jī)設(shè)計(jì).pdfInfolytica在新能源汽車領(lǐng)域應(yīng)用驅(qū)動(dòng)電機(jī)電磁性能設(shè)計(jì)分析.pdf16電機(jī)電磁噪聲問(wèn)題解決方案MotorSolve在小型永磁同步電機(jī)綜合物理場(chǎng)分析中的