某煙草公司產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新

技術(shù)創(chuàng)新是傳統(tǒng)名優(yōu)產(chǎn)品生命的不竭之源

發(fā)展方向：降焦減害和控焦穩(wěn)質(zhì)研究重點(diǎn)：

依托名牌優(yōu)勢(shì)，開發(fā)名優(yōu)卷煙的低焦油系列產(chǎn)品突破降害測(cè)害技術(shù)，研究開發(fā)名優(yōu)卷煙的低危害產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量控制從“重外”向“重內(nèi)”的轉(zhuǎn)變產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展方向和研究重點(diǎn)產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新的工作和成果基本實(shí)現(xiàn)了名優(yōu)卷煙的焦油系列化中華牌卷煙的焦油系列

維護(hù)改進(jìn)了17mg軟、硬盒中華開發(fā)上市了15mg、11mg中華今年將完成8mg中華的開發(fā)中華牌卷煙焦油系列產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新的工作和成果紅雙喜牌卷煙的焦油系列維護(hù)改進(jìn)了16mg紅雙喜開發(fā)上市了15mg、11mg、8mg紅雙喜今年完成將5mg紅雙喜的開發(fā)紅雙喜牌卷煙焦油系列牡丹牌卷煙焦油系列維護(hù)改進(jìn)了16mg牡丹開發(fā)上市了11mg牡丹2002年開發(fā)上市了全新包裝的15mg新牡丹產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新的工作和成果上海牌卷煙焦油系列97年開發(fā)上市了17mg上海今年將完成8mg

上海開發(fā)2001年，開發(fā)上市了8mg混合型金鹿牌卷煙產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新的工作和成果產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新的工作和成果名優(yōu)卷煙焦油系列產(chǎn)品市場(chǎng)需求增長(zhǎng)迅速統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明：2002年滬產(chǎn)低焦油卷煙產(chǎn)量為14.46萬(wàn)箱，占滬產(chǎn)煙總量的10%。2002年紅雙喜低焦油卷煙產(chǎn)量9.28萬(wàn)箱，已形成穩(wěn)定的消費(fèi)群體。產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新的工作和成果產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新的工作和成果產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新的工作和成果從2002年低焦油產(chǎn)品的銷售方向和群體分析14.46萬(wàn)箱中，出口銷售1.12萬(wàn)箱，占7.7%；上海銷售11.73萬(wàn)箱，占81％；外省市銷售1.61萬(wàn)箱，占11.3％。相對(duì)集中在年輕白領(lǐng)和文化層次較高的人群中。

產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新的工作和成果2001年我們開發(fā)了NT設(shè)計(jì)軟件，該軟件可輔助進(jìn)行低焦油卷煙設(shè)計(jì)和成本核算。產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新的工作和成果2001年，“降低烤煙型卷煙焦油綜合技術(shù)應(yīng)用研究”的科技項(xiàng)目通過(guò)了國(guó)家局組織的鑒定，同時(shí)獲2001年國(guó)家局科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新的工作和成果初步掌握了卷煙測(cè)害降害技術(shù)，開發(fā)上市了第一代低危害紅雙喜卷煙初步掌握了煙氣氣相自由基、稠環(huán)芳烴和煙草特有氮亞硝胺等三類主要有害物質(zhì)的測(cè)試技術(shù)、降低技術(shù)和低危害卷煙加工技術(shù)。完成了低危害紅雙喜卷煙的開發(fā)和上市。2003年1月項(xiàng)目通過(guò)國(guó)家局的鑒定。低危害紅雙喜卷煙

2002年5月1日上市，銷勢(shì)很旺。統(tǒng)計(jì)到2002年底，銷售點(diǎn)從5月份的50家擴(kuò)大到2003年初的3500家，當(dāng)年生產(chǎn)銷售了6041.8箱。2003年將計(jì)劃安排26000箱產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新的工作和成果生產(chǎn)工序控制能力明顯提高，卷煙內(nèi)在質(zhì)量波動(dòng)減少質(zhì)量控制的重點(diǎn)逐步轉(zhuǎn)移到卷煙內(nèi)在質(zhì)量和化學(xué)成分的控制工藝技術(shù)的優(yōu)化和工序能力指數(shù)的提高產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新的工作和成果煙廠實(shí)施了優(yōu)化工藝的一系列科技項(xiàng)目－改造了煙葉預(yù)處理工序，煙葉流量穩(wěn)定性、配方均勻性和加料精度得到十分明顯的改善

－控制工藝參數(shù)，應(yīng)用SPC技術(shù)，制絲工藝中70％以上的重要工序CPK值大于1產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新的工作和成果圍繞煙葉和卷煙配方，技術(shù)中心實(shí)施了一系列科技項(xiàng)目－煙葉與煙氣質(zhì)量關(guān)系及穩(wěn)定性技術(shù)研究－近紅外光譜技術(shù)應(yīng)用研究－初配方打葉復(fù)烤技術(shù)研究－煙葉原料質(zhì)量體系研究產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新的工作和成果生產(chǎn)、物資部門會(huì)同技術(shù)中心對(duì)主要輔材的物理性能進(jìn)行試驗(yàn)分析，提出更嚴(yán)格的控制指標(biāo)檢測(cè)部門實(shí)施了主要輔助材料檢測(cè)前移，重點(diǎn)轉(zhuǎn)向了對(duì)重點(diǎn)卷煙牌號(hào)煙氣指標(biāo)的多頻次監(jiān)控產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新的工作和成果卷煙焦油量的加權(quán)平均值持續(xù)下降－從2000年的16.67mg下降到目前的13.6mg產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新的工作和成果卷煙焦油量平均極差逐步降低－從2000年的2.22mg降低到2003年3月的0.43mg準(zhǔn)確把握市場(chǎng)和社會(huì)需求是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新的必要前提把握“降焦減害和控焦穩(wěn)質(zhì)”是主客觀要求：世界卷煙消費(fèi)市場(chǎng)和煙草技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)部分消費(fèi)者的現(xiàn)實(shí)要求和廣大消費(fèi)者的潛在需求煙草行業(yè)實(shí)現(xiàn)持續(xù)、健康、平穩(wěn)發(fā)展的自我要求煙草行業(yè)必須主動(dòng)承擔(dān)的社會(huì)責(zé)任

技術(shù)創(chuàng)新實(shí)踐的體會(huì)依托傳統(tǒng)名優(yōu)產(chǎn)品是推進(jìn)產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新的有效途徑依托名優(yōu)卷煙的知名度和技術(shù)基礎(chǔ)以中檔卷煙為突破口，減少風(fēng)險(xiǎn)保持系列產(chǎn)品吸味風(fēng)格和香氣質(zhì)量的相似性綜合應(yīng)用降焦技術(shù)，處理好降焦與補(bǔ)香關(guān)系技術(shù)創(chuàng)新實(shí)踐的體會(huì)系統(tǒng)的煙草技術(shù)研究支撐了產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新1999年以來(lái)：確立了43項(xiàng)科技項(xiàng)目和91項(xiàng)質(zhì)量改進(jìn)課題組織了599個(gè)QC小組共投資3818萬(wàn)元在八個(gè)方面開展了深入的研究

技術(shù)創(chuàng)新實(shí)踐的體會(huì)煙葉原料生產(chǎn)技術(shù)研究

啟動(dòng)了煙葉原料質(zhì)量體系建設(shè)項(xiàng)目，初步形成了煙葉原料質(zhì)量體系，并于2002年在煙葉基地運(yùn)行。煙葉儲(chǔ)存養(yǎng)護(hù)技術(shù)研究

完成了煙葉自然陳化規(guī)律和最佳儲(chǔ)存期和儲(chǔ)存條件的研究，形成煙葉陳化品質(zhì)的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)和方法。系統(tǒng)的煙草技術(shù)研究卷煙配方技術(shù)研究

堅(jiān)持小比例、多地區(qū)、多等級(jí)。在80％基地實(shí)施了煙葉初配方打葉復(fù)烤技術(shù)，使卷煙配方的化學(xué)指標(biāo)和內(nèi)在質(zhì)量更穩(wěn)定。認(rèn)真研究了膨脹煙絲、造紙法煙草薄片的生產(chǎn)加工技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)。卷煙工藝技術(shù)研究研究了制絲工藝技術(shù)與卷煙內(nèi)在品質(zhì)穩(wěn)定性之間的關(guān)系。優(yōu)化工藝流程和工藝參數(shù)，提高了主要工序的CPK值系統(tǒng)的煙草技術(shù)研究卷煙輔料應(yīng)用技術(shù)研究

研究了濾材及其添加劑、濾嘴過(guò)濾性能設(shè)計(jì)等技術(shù)，并應(yīng)用于降焦降害工作。對(duì)主要輔助材料揮發(fā)性化學(xué)成分對(duì)卷煙感官質(zhì)量的影響進(jìn)行了分析。提出控制的要求。產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)研究研究了卷煙煙絲結(jié)構(gòu)、物理特性和濾嘴設(shè)計(jì)指標(biāo)以及主要卷煙輔助材料的技術(shù)指標(biāo)與卷煙NT之間的關(guān)系，形成公司專有的NT設(shè)計(jì)技術(shù)軟件。系統(tǒng)的煙草技術(shù)研究卷煙品控技術(shù)研究

在卷煙加工過(guò)程中，運(yùn)用近紅外光譜儀對(duì)煙葉、煙絲主要化學(xué)成分進(jìn)行快速檢測(cè)。實(shí)現(xiàn)了對(duì)煙葉主要農(nóng)殘物和成品香精香料的測(cè)試。煙草化學(xué)分析技術(shù)研究－以煙草有害物質(zhì)測(cè)試技術(shù)研究為重點(diǎn)，掌握并運(yùn)用先進(jìn)分析儀器對(duì)煙草、卷煙有害成分進(jìn)行測(cè)試，初步建立氣相自由基、稠環(huán)芳烴、TSNA、芳香胺、氮氧化物等有害成分的測(cè)試方法，具備了測(cè)試能力。系統(tǒng)的煙草技術(shù)研究系統(tǒng)的煙草技術(shù)研究在各類技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目中：有2項(xiàng)獲得國(guó)家局各等級(jí)的科技成果獎(jiǎng)。20項(xiàng)獲得上海煙草專賣局各等級(jí)的科技進(jìn)步獎(jiǎng)78項(xiàng)質(zhì)量改進(jìn)課題獲得上海煙草專賣局各等級(jí)的質(zhì)量改進(jìn)獎(jiǎng)131個(gè)QC小組獲得國(guó)家、上海市和煙草行業(yè)的成果獎(jiǎng)項(xiàng)目大部分都屬自主技術(shù)，2001－2002年我們共申報(bào)了11項(xiàng)專利申請(qǐng)，其中6項(xiàng)已取得了專利授權(quán)。

技術(shù)創(chuàng)新體系建設(shè)和運(yùn)行保證了產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新明確的技術(shù)創(chuàng)新目標(biāo)分體系協(xié)調(diào)的技術(shù)創(chuàng)新組織分體系規(guī)范的技術(shù)創(chuàng)新管理分體系技術(shù)創(chuàng)新實(shí)踐的體會(huì)新一輪技術(shù)創(chuàng)新的思路

以市場(chǎng)和社會(huì)需求為導(dǎo)向，大力發(fā)展具有上海特點(diǎn)和時(shí)代特征的烤煙型卷煙，繼續(xù)堅(jiān)持“降焦減害”的產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展方向，緊緊圍繞穩(wěn)定和提高卷煙煙氣質(zhì)量這個(gè)中心，開展十二方面課題的技術(shù)研究，全面推進(jìn)新一輪技術(shù)創(chuàng)新，加快形成產(chǎn)品的核心技術(shù)。

謝謝大家謝謝觀看/歡迎下載BYFAITHIMEANAVISIONOFGOODONECHERISHESANDTHEENTHUSIASMTHATPUSHESONETOSEEKITSFULFILLMENTREGARDLESSOFOBSTACLES.BYFAITHIBYFAITH2009電子大賽電機(jī)部分培訓(xùn)一、直流電機(jī)（）匯報(bào)人姓名圖4為采用內(nèi)部集成有兩個(gè)橋式電路的專用芯片L298所組成的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。驅(qū)動(dòng)芯片L298是驅(qū)動(dòng)二相和四相步進(jìn)電機(jī)的專用芯片，我們利用它內(nèi)部的橋式電路來(lái)驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)，這種方法有一系列的優(yōu)點(diǎn)。每一組PWM波用來(lái)控制一個(gè)電機(jī)的速度，而另外兩個(gè)I/O口可以控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，控制比較簡(jiǎn)單，電路也很簡(jiǎn)單，一個(gè)芯片內(nèi)包含有8個(gè)功率管，這樣簡(jiǎn)化了電路的復(fù)雜性，如圖所示IOB10、IOB11控制第一個(gè)電機(jī)的方向，IOB8輸入的PWM控制第一個(gè)電機(jī)的速度；IOB12、IOB13控制第二個(gè)電機(jī)的方向，IOB9輸入的PWM控制第二個(gè)電機(jī)的速度。

）

步進(jìn)電機(jī)是利用電磁鐵的作用原理，將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為線位移或角位移的電機(jī)。每來(lái)一個(gè)電脈沖，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，帶動(dòng)機(jī)械移動(dòng)一小段距離。特點(diǎn):（1）來(lái)一個(gè)脈沖，轉(zhuǎn)一個(gè)步距角。（2）控制脈沖頻率，可控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。（3）改變脈沖順序，可改變轉(zhuǎn)動(dòng)方向。應(yīng)用：由于步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的這一工作職能正好符合數(shù)字控制系統(tǒng)要求，因此它在數(shù)控機(jī)床、鐘表工業(yè)及自動(dòng)記錄儀等方面都有很廣泛的應(yīng)用二、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)及其控制種類：勵(lì)磁式和反應(yīng)式兩種。勵(lì)磁式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子上有勵(lì)磁線圈，依靠電磁轉(zhuǎn)矩工作。反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子上沒(méi)有勵(lì)磁線圈。依靠變化的的磁阻生成磁阻轉(zhuǎn)矩工作。應(yīng)用最廣泛，它有兩相、三相、多相之分。三相反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的原理結(jié)構(gòu)圖如下：ABCIAIBIC

定子內(nèi)圓周均勻分布著六個(gè)磁極，磁極上有勵(lì)磁繞組，每?jī)蓚€(gè)相對(duì)的繞組組成一相。采用Y連接，轉(zhuǎn)子有四個(gè)齒。定子轉(zhuǎn)子1、步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)2、步進(jìn)電機(jī)的工作原理

由于磁力線總是要通過(guò)磁阻最小的路徑閉合，因此會(huì)在磁力線扭曲時(shí)產(chǎn)生切向力，而形成磁阻轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)?，F(xiàn)以BCIAIBIC的通電順序，使三相繞組輪流通入直流電流，觀察轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)情況。ABCA（1）三相單三拍（FLASH）CA'BB'C'A3412

A相繞組通電，B、C相不通電。氣隙產(chǎn)生以A-A為軸線的磁場(chǎng)，而磁力線總是力圖從磁阻最小的路徑通過(guò)，故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子受到一個(gè)反應(yīng)轉(zhuǎn)矩，在此轉(zhuǎn)矩的作用下，轉(zhuǎn)子必然轉(zhuǎn)到左圖所示位置：1、3齒與A、A′極對(duì)齊。“三相”指三相步進(jìn)電機(jī)；“單”指每次只能一相繞組通電；“三拍”指通電三次完成一個(gè)通電循環(huán)。CA'BB'C'A3412

同理，B相通電時(shí)，轉(zhuǎn)子會(huì)轉(zhuǎn)過(guò)30角，2、4齒和B、B′磁極軸線對(duì)齊；當(dāng)C相通電時(shí)，轉(zhuǎn)子再轉(zhuǎn)過(guò)30角，1、3齒和C′、C磁極軸線對(duì)齊。1C'342CA'BB'ACA'BB'C'A3412

這種工作方式下，三個(gè)繞組依次通電一次為一個(gè)循環(huán)周期，一個(gè)循環(huán)周期包括三個(gè)工作脈沖，所以稱為三相單三拍工作方式。按ABCA……的順序給三相繞組輪流通電，轉(zhuǎn)子便一步一步轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。每一拍轉(zhuǎn)過(guò)30°(步距角)，每個(gè)通電循環(huán)周期(3拍)磁場(chǎng)在空間旋轉(zhuǎn)了360°而轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)90°(一個(gè)齒距角)。CA'BB'C'A3412CA'BB'C'A3412

A相通電，轉(zhuǎn)子1、3齒與A、A'對(duì)齊。

A、B相同時(shí)通電，A、A'磁極拉住1、3齒，B、B'磁極拉住2、4齒，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)15，到達(dá)左圖所示位置。按AABBBCC

CA的順序給三相繞組輪流通電。這種方式可以獲得更精確的控制特性。（2）三相六拍（FLASH）CA'BB'C'A3412B相通電，轉(zhuǎn)子2、4齒與B、B′對(duì)齊,又轉(zhuǎn)過(guò)15。3412CA'BB'C'AB、C相同時(shí)通電，C'、C

磁極拉住1、3齒，B、B'磁極拉住2、4齒，轉(zhuǎn)子再轉(zhuǎn)過(guò)15。三相反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的一個(gè)通電循環(huán)周期如下：AABBBCC

CA，每個(gè)循環(huán)周期分為六拍。每拍轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)15（步距角），一個(gè)通電循環(huán)周期(6拍)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)90(齒距角)。與單三拍相比，六拍驅(qū)動(dòng)方式的步進(jìn)角更小，更適用于需要精確定位的控制系統(tǒng)中。AB通電CA'BB'C'A3412BC通電3412CA'BB'C'ACA通電CA'BB'C'A3412與單三拍方式相似，雙三拍驅(qū)動(dòng)時(shí)每個(gè)通電循環(huán)周期也分為三拍。每拍轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)30(步距角)，一個(gè)通電循環(huán)周期(3拍)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)90(齒距角)。（3）三相雙三拍（FLASH）按ABBCCA的順序給三相繞組輪流通電。每拍有兩相繞組同時(shí)通電。

從以上對(duì)步進(jìn)電機(jī)三種驅(qū)動(dòng)方式的分析可得步距角計(jì)算公式：—步距角Zr

—轉(zhuǎn)子齒數(shù)m—每個(gè)通電循環(huán)周期的拍數(shù)實(shí)用步進(jìn)電機(jī)的步距角多為3和1.5。為了獲得小步距角，電機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子都做成多齒的。相數(shù)：產(chǎn)生不同對(duì)極N、S磁場(chǎng)的激磁線圈對(duì)數(shù)。常用m表示。拍數(shù)：完成一個(gè)磁場(chǎng)周期性變化所需脈沖數(shù)或?qū)щ姞顟B(tài)用n表示，或指電機(jī)轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒距角所需脈沖數(shù)，以四相電機(jī)為例，有四相四拍運(yùn)行方式即AB-BC-CD-DA-AB，四相八拍運(yùn)行方式即A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A.步距角：對(duì)應(yīng)一個(gè)脈沖信號(hào)，電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)的角位移用θ表示。θ=360度/（轉(zhuǎn)子齒數(shù)*運(yùn)行拍數(shù)），以常規(guī)二、四相，轉(zhuǎn)子齒為50齒電機(jī)為例。四拍運(yùn)行時(shí)步距角為θ=360度/（50*4）=1.8度（俗稱整步），八拍運(yùn)行時(shí)步距角為θ=360度/（50*8）=0.9度（俗稱半步）。3.步進(jìn)電機(jī)的靜態(tài)指標(biāo)術(shù)語(yǔ)定位轉(zhuǎn)矩：電機(jī)在不通電狀態(tài)下，電機(jī)轉(zhuǎn)子自身的鎖定力矩（由磁場(chǎng)齒形的諧波以及機(jī)械誤差造成的）靜轉(zhuǎn)矩：電機(jī)在額定靜態(tài)電作用下，電機(jī)不作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)軸的鎖定力矩。此力矩是衡量電機(jī)體積（幾何尺寸）的標(biāo)準(zhǔn)，與驅(qū)動(dòng)電壓及驅(qū)動(dòng)電源等無(wú)關(guān)。雖然靜轉(zhuǎn)矩與電磁激磁安匝數(shù)成正比，與定齒轉(zhuǎn)子間的氣隙有關(guān)，但過(guò)分采用減小氣隙，增加激磁安匝來(lái)提高靜力矩是不可取的，這樣會(huì)造成電機(jī)的發(fā)熱及機(jī)械噪音。1)步距角精度

步進(jìn)電機(jī)每轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)步距角的實(shí)際值與理論值的誤差。用百分比表示：誤差/步距角*100%。不同運(yùn)行拍數(shù)其值不同，四拍運(yùn)行時(shí)應(yīng)在5%之內(nèi)，八拍運(yùn)行時(shí)應(yīng)在15%以內(nèi)。2)失步

電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的步數(shù)，不等于理論上的步數(shù)。稱之為失步。3)失調(diào)角

轉(zhuǎn)子齒軸線偏移定子齒軸線的角度，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)必存在失調(diào)角，由失調(diào)角產(chǎn)生的誤差，采用細(xì)分驅(qū)動(dòng)是不能解決的。4)最大空載起動(dòng)頻率

4.步進(jìn)電機(jī)動(dòng)態(tài)指標(biāo)及術(shù)語(yǔ)電機(jī)在某種驅(qū)動(dòng)形式、電壓及額定電流下，在不加負(fù)載的情況下，能夠直接起動(dòng)的最大頻率。5)最大空載的運(yùn)行頻率

電機(jī)在某種驅(qū)動(dòng)形式，電壓及額定電流下，電機(jī)不帶負(fù)載的最高轉(zhuǎn)速頻率。6)運(yùn)行矩頻特性

電機(jī)在某種測(cè)試條件下測(cè)得運(yùn)行中輸出力矩與頻率關(guān)系的曲線稱為運(yùn)行矩頻特性，這是電機(jī)諸多動(dòng)態(tài)曲線中最重要的，也是電機(jī)選擇的根本依據(jù)。如圖2所示：圖2力矩與頻率曲線圖環(huán)形分配器、功率放大器以及其它控制線路組合構(gòu)成步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其方框圖如圖4，在下一節(jié)的方案選擇時(shí)，也是按照驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行。5.步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖4步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖基本原理作用如下：

(1)控制換相順序

通電換相這一過(guò)程稱為脈沖分配。例如：三相步進(jìn)電機(jī)的三拍工作方式，其各相通電順序?yàn)锳-B-C,通電控制脈沖必須嚴(yán)格按照這一順序分別控制A,B,C相的通斷。

(2)控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向

如果給定工作方式正序換相通電，步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)，如果按反序通電換相，則電機(jī)就反轉(zhuǎn)。

(3)控制步進(jìn)電機(jī)的速度

如果給步進(jìn)電機(jī)發(fā)一個(gè)控制脈沖，它就轉(zhuǎn)一步，再發(fā)一個(gè)脈沖，它會(huì)再轉(zhuǎn)一步。兩個(gè)脈沖的間隔越短，步進(jìn)電機(jī)就轉(zhuǎn)得越快。調(diào)整單片機(jī)發(fā)出的脈沖頻率，就可以對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行調(diào)速。

主要元件：恒壓恒流橋式2A驅(qū)動(dòng)芯片L298N、光電耦合器TLP521-4

工作電壓方式：直流

工作電壓：信號(hào)端4~6V、控制端5~36V

調(diào)速方式：直流電動(dòng)機(jī)采用PWM信號(hào)平滑調(diào)速。

特點(diǎn)：

1、可實(shí)現(xiàn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)及調(diào)速。

2、啟動(dòng)性能好，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大。3、工作電壓可達(dá)到36V，4A。

4、可同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩臺(tái)直流電機(jī)。

5、適合應(yīng)用于機(jī)器人設(shè)計(jì)及智能小車的設(shè)計(jì)中。

實(shí)例一：用L298驅(qū)動(dòng)兩臺(tái)直流減速電機(jī)的電路。引腳A，B可用于PWM控制。如果機(jī)器人項(xiàng)目只要求直行前進(jìn)，則可將IN1，IN2和IN3，IN4兩對(duì)引腳分別接高電平和低電平，僅用單片機(jī)的兩個(gè)端口給出PWM信號(hào)控制A，B即可實(shí)現(xiàn)直行、轉(zhuǎn)彎、加減速等動(dòng)作。

實(shí)例二：用L298實(shí)現(xiàn)二相步進(jìn)電機(jī)控制。將IN1，IN2和IN3，IN4兩對(duì)引腳分別接入單片機(jī)的某個(gè)端口，輸出連續(xù)的脈沖信號(hào)。信號(hào)的快慢決定了電機(jī)的轉(zhuǎn)速。改變繞組脈沖信號(hào)的順序即可實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)。圖13L298驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)伺服電動(dòng)機(jī)又稱執(zhí)行電動(dòng)機(jī)。其功能是將輸入的電壓控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為軸上輸出的角位移和角速度，驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象。伺服電動(dòng)機(jī)可控性好，反應(yīng)迅速。是自動(dòng)控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備中常用的執(zhí)行元件。伺服電動(dòng)機(jī)可分為兩類：交流伺服電動(dòng)機(jī)和直流伺服電動(dòng)機(jī)三、伺服電動(dòng)機(jī)及其控制1、交流伺服電動(dòng)機(jī)

交流伺服電動(dòng)機(jī)就是一臺(tái)兩相交流異步電機(jī)。它的定子上裝有空間互差90的兩個(gè)繞組：勵(lì)磁繞組和控制繞組，其結(jié)構(gòu)如圖所示。勵(lì)磁繞組控制繞組杯形轉(zhuǎn)子內(nèi)定子交流伺服電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖~Uf~UcC其旋轉(zhuǎn)速度n為:n=60f(1-s)/p=n0(1-s)f:交流電源頻率(HZ)p:為磁級(jí)對(duì)數(shù)n0:電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速(r/min),

n0=60f/ps:轉(zhuǎn)差率,s=(n0-n)/n0圖5—21.基本工作原理:交流伺服電動(dòng)機(jī)以單相異步電動(dòng)機(jī)原理為基礎(chǔ)，從圖5—2可以看出，勵(lì)磁繞組WF接到電壓為Uf的交流電網(wǎng)上，控制繞組WC接到控制電壓Uc上，當(dāng)有控制信號(hào)輸入時(shí)，兩相繞組便產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。該磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子中的感應(yīng)電流相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子跟著旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以一定的轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái).放大器檢測(cè)元件控制信號(hào)+–+–控制繞組勵(lì)磁繞組+++–––11(b)相量圖交流伺服電動(dòng)機(jī)的接線圖和相量圖(a）接線圖交流伺服電動(dòng)機(jī)的接線圖和相量圖放大器檢測(cè)元件控制信號(hào)+–+–控制繞組勵(lì)磁繞組+++–––1勵(lì)磁繞組串聯(lián)電容C,是為了產(chǎn)生兩相旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。適當(dāng)選擇電容的大小，可使通入兩個(gè)繞組的電流相位差接近90,從而產(chǎn)生所需的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)?？刂齐妷号c電源電壓頻率相同，相位相同或反相。勵(lì)磁繞組固定接在電源上，當(dāng)控制電壓為零時(shí)，電機(jī)無(wú)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)。放大器檢測(cè)元件控制信號(hào)+–+–控制繞組勵(lì)磁繞組+++–––1

若有控制電壓加在控制繞組上，且勵(lì)磁電流和控制繞組電流不同相、相位相差90度、幅值相等i1=Ikmsinωti2=Ikmsin(ωt-90)Bk=BmsinωtBj=Bmsin(ωt-90)因此便產(chǎn)生兩相旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下，轉(zhuǎn)子便轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。交流伺服電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)：不僅要求它在靜止?fàn)顟B(tài)下，能服從控制信號(hào)的命令而轉(zhuǎn)動(dòng)，而且要求在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)如果控制電壓變?yōu)榱?，電?dòng)機(jī)立即停轉(zhuǎn)。如果交流伺服電動(dòng)機(jī)的參數(shù)選擇和一般單相異步電動(dòng)機(jī)相似，電動(dòng)機(jī)一經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)，即使控制等于零，電動(dòng)機(jī)仍繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)失去控制，這種現(xiàn)象稱為“自轉(zhuǎn)”。什么是“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象？2.消除自轉(zhuǎn)現(xiàn)象的措施由三相異步電動(dòng)機(jī)的特性可知，轉(zhuǎn)子電阻值對(duì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性有較大的影響，如圖5—4所示。當(dāng)轉(zhuǎn)子阻值增大到一定程度，例如圖中r23時(shí)，最大轉(zhuǎn)矩可出現(xiàn)在s=l附近。為此目的，把伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子電阻r2設(shè)計(jì)得很大，使電動(dòng)機(jī)在失去控制信號(hào)單相運(yùn)行時(shí)，正轉(zhuǎn)矩或負(fù)轉(zhuǎn)矩的最大值均出現(xiàn)在Sm>1的地方，這樣可得出圖5—5所示的機(jī)械特性曲線。

圖5—5中曲線l為有控制電壓時(shí)伺服電機(jī)的機(jī)械特性曲線，曲線T+和T-為去掉控制電壓后，脈動(dòng)磁場(chǎng)分解為正、反兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)對(duì)應(yīng)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩曲線。曲線T為去掉控制電壓后單相供電時(shí)的合成轉(zhuǎn)矩曲線。從圖中可看出，它與異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性曲線不同，是在第二和第四象限內(nèi)。當(dāng)轉(zhuǎn)速n為正時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩T為負(fù)，當(dāng)n為負(fù)時(shí)，T為正，即去掉控制電壓后，單相供電時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩的方向總是與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相反，所以，是一個(gè)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。由于制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的存在，可使轉(zhuǎn)子迅速停止轉(zhuǎn)動(dòng)，從而避免“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象。電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)所需要的時(shí)間，比兩相電壓Uf和Uc同時(shí)取消、單靠摩擦等制動(dòng)方法所需的時(shí)間要短得多。這正是兩相交流伺服電動(dòng)機(jī)在工作時(shí)，勵(lì)磁繞組始終接在電源上的原因。增大伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子阻值r2，既有利于消除“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象，同時(shí)還使穩(wěn)定運(yùn)行段加寬、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩增大。目前通常采用高電阻材料制成的鼠籠導(dǎo)條，杯形

轉(zhuǎn)子的壁很薄，一般只有O．2～0．8mm，因而轉(zhuǎn)子阻值較大，且慣量較小。

圖5—6所示為幅值控制的一種接線圖，從圖中看出，兩相繞組接于同一單相電源，適當(dāng)選擇電容C，使Uf與Uc相角相差90度，改變電阻Ｒ的大小，即改變控制電壓Uc的大小，可以得到圖5—7所示的不同控制電壓下的機(jī)械特性

3.控制特性。兩相交流伺服電動(dòng)機(jī)的控制方法有三種：①幅值控制；②相位控制；⑧幅值～相位控制。機(jī)電一體化系統(tǒng)中應(yīng)用幅值控制的較多，下面只討論幅值控制法。

加在控制繞組上的控制電壓反相時(shí)(保持勵(lì)磁電壓不變)，由于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向發(fā)生變化，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)。

加在控制繞組上的控制電壓大小變化時(shí)，其產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的橢圓度不同，從而產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩也不同，從而改變電動(dòng)機(jī)