电机分析论文

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电动机常见故障分析与维护毕业论文

电动机常见故障分析与维护毕业论文

电动机常见故障分析与维护毕业论文电动机常见故障分析与维护摘要:电动机作为现代工业生产中最常用的驱动设备之一,其正常运行对于工业生产的稳定进行至关重要。

然而,在实际运行过程中,电动机常常会出现各种故障,严重影响了工业生产的持续性和效率。

因此,对电动机的常见故障进行分析与维护工作是十分必要的。

本论文通过对电动机常见故障进行详细分析,包括电动机能耗过高、轴承故障、绝缘老化等,提出相应的维护措施,如合理选择电动机、定期检查轴承状态、加强绝缘保护等,以提高电动机的可靠性和使用寿命。

关键词:电动机;故障分析;维护;可靠性一、引言电动机作为现代工业生产中最常用的驱动设备之一,广泛应用于机床、冶金、石化、水泥等行业,对于工业生产的稳定进行至关重要。

然而,在电动机的使用过程中,经常会出现各种故障,如能耗过高、轴承故障、绝缘老化等,严重影响了电动机的正常运行和使用寿命。

因此,对电动机的常见故障进行分析与维护工作是解决这一问题的关键。

二、电动机常见故障类型与原因分析1. 电动机能耗过高电动机能耗过高是一种常见的故障现象,其主要原因包括电动机设计不合理、轴承磨损、电路连接不良等。

本文通过对这些原因进行分析,提出相应的解决方案,如合理选择电动机、定期检查轴承状态、完善电路连接等,以降低电动机的能耗。

2. 轴承故障轴承故障是电动机常见的故障之一,其主要原因包括润滑不良、过载运行、轴承材料质量等。

本文通过对这些原因进行分析,提出相应的维护措施,如定期更换润滑油、控制电动机负载、选用高质量轴承等,以延长轴承的使用寿命。

3. 绝缘老化绝缘老化是电动机经常遇到的问题,其主要原因包括湿度、温度、电压过高等。

本文通过分析这些原因,提出相应的维护建议,如加强绝缘保护、控制工作环境湿度、保持适当的电压等,以防止电动机因绝缘老化而导致的故障。

三、电动机维护措施本文提出了对电动机常见故障进行维护的具体措施,包括定期检查电动机运行参数、合理选择电动机、定期更换润滑油、加强绝缘保护等,以提高电动机的可靠性和使用寿命。

电机设计毕业论文

电机设计毕业论文

电机设计毕业论文电机设计毕业论文随着科技的不断发展,电机作为现代工业中不可或缺的重要组成部分,其设计和研发也变得越来越重要。

电机设计毕业论文是电机工程专业的学生必须完成的一项重要任务,旨在通过理论和实践的结合,探索电机设计的原理和方法,提高学生的实践能力和创新思维。

一、引言电机设计是电机工程领域中的核心内容,它涉及电机的结构设计、磁路设计、绕组设计、热设计等多个方面。

电机设计的目标是提高电机的效率、功率密度和可靠性,满足不同应用场景的需求。

本篇毕业论文将以某型号交流电机设计为例,探讨电机设计的关键技术和挑战。

二、电机设计的基本原理电机设计的基本原理是根据电机的工作原理和要求,确定电机的结构和参数。

在设计过程中,需要考虑电机的功率、转速、效率、负载特性等因素,以及材料的选择和加工工艺。

此外,还需要进行磁路分析、电磁场分析和热场分析等,以确保电机的性能和可靠性。

三、电机设计的关键技术1. 磁路设计:磁路设计是电机设计的关键环节,它直接影响电机的磁通分布和磁阻特性。

在磁路设计中,需要考虑磁路的长度、截面形状、磁导率等因素,以提高磁路的效率和性能。

2. 绕组设计:绕组设计是电机设计中的另一个重要方面,它涉及到电机的导线布局、匝数和截面积等。

在绕组设计中,需要考虑绕组的电阻、电感、耐压能力等因素,以提高绕组的效率和可靠性。

3. 热设计:热设计是电机设计中的一个关键问题,它涉及到电机的散热和温升控制。

在热设计中,需要考虑电机的功率损耗、散热方式和散热结构等因素,以确保电机在工作过程中的稳定性和可靠性。

四、电机设计的挑战和发展趋势电机设计面临着许多挑战,例如高效率、高功率密度、低噪音和低成本等要求。

为了应对这些挑战,电机设计正朝着以下几个方向发展:1. 新材料的应用:新材料的应用可以提高电机的效率和功率密度,例如高温超导材料、高磁能密度材料等。

2. 智能化设计:通过引入智能化设计方法和工具,可以提高电机设计的效率和可靠性,例如基于人工智能的优化算法和仿真平台。

电机设计毕业论文

电机设计毕业论文

电机设计毕业论文电机设计毕业论文一、引言随着科技的不断发展,电机作为一种关键的电力机械,已经成为现代机电工业的重要设备。

对于电机的设计,制造和应用已经成为电机专业学生需要研究的主要内容之一。

本文将介绍一个电机设计的毕业论文,阐述了在电机设计过程中的一些关键方面。

二、电机设计基础1.电机的分类根据电机的用途、结构、按用途不同,电机可以分为不同的类型。

按照电机的使用环境可以分为工业用电机,家用电机,船用电机,飞机用电机等。

按照结构可以分为交流电机和直流电机,电力电机和小型电机,异步电机和同步电机。

不同类型的电机有不同的特点和设计要求。

2.电机设计的基本步骤电机设计的基本步骤包括电机设计要求的确定,电机概念设计,计算,绘制设计图纸,选择和检验材料及制造工艺,实验和模型测试。

3.电机设计的基本设计要求电机设计要求应符合以下基本要求:1)电机性能稳定:电机的性能应该具有稳定的特点,能够在工作过程中具有良好的稳定特性,避免产生振动和噪声。

2)高效能和高效率:电机必须具有高效能和高效率,这意味着在相同工作条件下,电机的输出功率应该尽可能高,能源的损失应该尽可能小。

3)可靠性和稳定性:电机必须应该具有良好的可靠性和稳定性,能够对工作环境中的各种干扰因素具有良好的适应性,同时能够长时间运行。

4)经济性:电机的成本应该合理,制造成本和使用成本应该都掌握在合理的范围之内。

三、具体设计过程本文设计了一个DC减速电机,应用于环保领域中的某种设备中(详情见论文)。

设计步骤包括:确定电机工作原理和基本参数,进行电机的初始设计,对电机进行分析和模拟,进行性能测试和实验验证等环节。

四、结果与讨论本文所设计的DC减速电机具有以下特点:1. 较小的外形尺寸,方便安装和使用。

2. 高效率,具有较好的运行稳定性和可靠性。

3. 由于减速机构的作用,具有更大的扭矩和较低的速度,适用于需要较大扭矩和同时需要较小转速的场合。

五、结论本文对DC减速电机的设计进行了探讨,并通过实验验证了其性能和特点。

步进电机毕业论文

步进电机毕业论文

步进电机毕业论文步进电机毕业论文引言在现代工业和科技领域,步进电机作为一种重要的电动机类型,广泛应用于各种自动控制系统中。

步进电机以其精准的定位能力和可编程性而受到研究者和工程师们的青睐。

本篇论文旨在探讨步进电机的原理、应用以及未来的发展方向。

一、步进电机的原理步进电机是一种将电脉冲信号转化为机械运动的电动机。

其工作原理基于磁场的相互作用,通过电流的变化来控制转子的运动。

步进电机通常由定子、转子和驱动电路组成。

定子上的线圈通过电流激励产生磁场,而转子则由磁性材料制成。

当电流通过线圈时,磁场会引起转子的磁性材料发生磁化,从而使转子发生运动。

二、步进电机的应用领域步进电机在各个领域都有广泛的应用。

在工业自动化领域,步进电机常被用于控制机器人的运动和定位,如自动装配线上的零件搬运和组装。

步进电机还被广泛应用于医疗设备、数码相机、打印机等消费电子产品中。

此外,步进电机还被用于纺织机械、印刷机、数控机床等设备中,以实现精确的运动控制。

三、步进电机的优势和局限性步进电机具有许多优势,使其成为许多应用中的首选。

首先,步进电机可以实现非常精确的定位和控制,其转子的位置可以通过控制电流的脉冲数来精确控制。

其次,步进电机具有较高的可靠性和耐用性,由于其结构简单,没有传统电动机中的刷子和换向器,因此减少了故障的可能性。

然而,步进电机也存在一些局限性,例如其最高转速较低,无法适用于高速运动的应用。

此外,步进电机在低速运动时可能会出现共振现象,需要采取相应的措施来避免共振带来的问题。

四、步进电机的未来发展方向随着科技的不断进步,步进电机也在不断发展。

未来,步进电机的发展方向主要集中在提高性能和降低成本上。

一方面,研究者们致力于提高步进电机的转速和精度,以满足更高要求的应用。

另一方面,通过采用新的材料和制造工艺,可以降低步进电机的生产成本,使其更加普及和可接受。

结论步进电机作为一种重要的电动机类型,在各个领域都有广泛的应用。

电机设计论文范文

电机设计论文范文

电机设计论文范文Title: Design and Analysis of an Electric Motor forEfficient Energy ConversionAbstract:This paper presents the design and analysis of an electric motor for efficient energy conversion. The primary objective of the design is to maximize energy conversion efficiency while maintaining reliable operation and cost-effectiveness. The motor is designed for a specific application, taking intoconsideration the required torque, speed, and power requirements. The analysis includes calculations of motor efficiency, losses, and temperature rise. The results demonstrate the successful design of a high-efficiency electric motor with superior performance.1. Introduction:Electric motors play a vital role in various industrial and domestic applications. Their efficiency directly affects the overall energy consumption and cost. The objective of this research is to design an electric motor with maximum energy conversion efficiency, considering all critical parameters. The design also aims to meet the requirements of a specific application, ensuring reliable operation and cost-effectiveness.2. Motor Specifications:We start the design process by determining thespecifications based on the application requirements. The torque, speed, and power requirements are calculated, consideringfactors such as load, duty cycle, and safety factors. The specifications act as a foundation for the design process, ensuring that the motor meets the specific application needs.3. Design Process:The design process involves selecting appropriate materials, dimensions, and magnetic circuit configuration. The motor design is based on electromagnetic principles and thermal considerations. Various design iterations are performed to optimize the motor's performance and efficiency. Key design considerations include selecting the appropriate magnetic material, determining the number of turns in the winding, and optimizing the air gap.4. Analysis and Optimization:5. Results and Discussion:The analysis results demonstrate the successful design of a high-efficiency electric motor. The motor achieved an efficiency of over 90%, which is significantly higher than traditional motors used in similar applications. The optimized design also minimized losses, resulting in improved energy conversion and reduced operating costs. Additionally, the motor's temperaturerise remained within the acceptable limits, ensuring reliable operation and a long lifespan.6. Conclusion:。

电动机论文

电动机论文

电动机论文摘要本文介绍了电动机的原理、分类、工作原理、应用领域以及未来发展趋势。

首先,我们介绍了电动机的基本原理,包括电动机的组成部分和工作原理。

之后,我们介绍了电动机的分类,主要包括直流电动机和交流电动机。

对于每种类型的电动机,我们讨论了其优缺点和适用范围。

然后,我们介绍了电动机的工作原理,包括电动机的输入和输出功率之间的转换。

接着,我们列举了电动机在各个领域的应用,包括工业制造、交通运输和家庭电器等。

最后,我们讨论了电动机的未来发展趋势,包括提高效率、减少能耗和环境友好等方面的改进。

1. 引言电动机是一种将电能转换为机械能的设备,它在现代社会的各个方面发挥着重要的作用。

电动机广泛应用于工业制造、交通运输、家庭电器等领域。

本文将介绍电动机的原理、分类、工作原理、应用领域以及未来发展趋势。

2. 电动机的原理电动机由定子和转子组成。

定子是固定的部分,包含绕组和磁铁。

转子是旋转的部分,也包含绕组和磁铁。

当通过定子绕组通电时,产生的磁场会与转子磁铁相互作用,使转子受到力矩的作用而旋转。

电动机可以根据其工作原理和结构分类。

主要的分类方法包括直流电动机和交流电动机。

3.1 直流电动机直流电动机是最早被广泛应用的电动机之一。

它的工作原理是通过直流电流在定子和转子之间产生磁场,使转子旋转。

直流电动机具有转速范围广、转速可调、启动转矩大等优点,常用于需要高启动转矩和可调速运行的场合。

3.2 交流电动机交流电动机是目前应用最广泛的电动机之一。

它的工作原理是通过交流电流在定子和转子之间产生磁场,使转子旋转。

交流电动机具有结构简单、体积小、成本低等优点,广泛应用于工业制造、交通运输和家庭电器等领域。

4. 电动机的工作原理电动机的工作原理是输入功率转化为输出功率。

输入功率由电源提供,经过电动机的变换和传递,最终转化为机械功。

电动机的工作原理可以用下式表示:$$ P_{\\text{输入}} = P_{\\text{输出}} + P_{\\text{损耗}} $$其中,$P_{\\text{输入}}$为电动机的输入功率,$P_{\\text{输出}}$为电动机的输出功率,$P_{\\text{损耗}}$为电动机的损耗功率。

电动机常见故障分析与维护++毕业论文【最新范本模板】

电动机常见故障分析与维护++毕业论文【最新范本模板】

电动机常见故障分析与维护毕业论文编号:XX轻工职业技术学院毕业论文题目:电动机常见故障分析与维护教学系机电信息系专业班级机电 XXXX学生姓名 XXX指导老师姓名 XXX毕业论文任务书教学系专业班级1毕业论文(设计)目的毕业论文是一种总结性的实践教学形式。

通过毕业论文的完成与答辩,按照各专业培养目标规定的业务要求,对学生的基本能力进行比较系统、严格的训练,全面提高学生的素质。

毕业论文(设计)的内容与要求毕业论文应结合生产实际、技术专业的发展或学生就业岗位来完成。

要选择适宜的论文题目,通过查阅有关资料和到厂家现场收集资料,认真地进行调查、分析研究酝酿并制定实验(设计)方案。

实验要谨慎,设计要精心.在论文(设计)完成过程中不盲目照搬、互相抄袭。

完成全部或部分实验内容(或社会调查),并能达到预期的目标,独立完成毕业论文课题(论文实验、社会调查、论文写作)等。

毕业生自主选题,既要结合本单位或本人从事的工作,又要有明确的实际背景和应用。

毕业(设计)论文的内容可以是自己的工作项目,也可以是某个科研项目,也可以是自选的设计内容,还可以是某个研究领域方向或研究成果的总结。

毕业(设计)论文的选题应选择有价值的课题并注意是否有利于展开。

自主选题时,毕业学生要主要如下几个问题:(1)选题方向与专业对口.(2)选题要考虑主观条件,对自己有正确的客观估计,选出最适合自己的课题来。

(3)选题时间宜适中,以便有充分的时间积累材料.(4)课题难易要适度.(5)课题大小要得当.论文内容一般包括:1。

封面,2.摘要,3。

关键词,4.目录,5.符号说明,6.论文正文,7.参考文献,8.附录,9。

致谢,10。

论文独创性说明等。

毕业论文(设计)具体安排1. 格式要求,文字格式一律参照《毕业(论文设计)的撰写规范》的要求。

2。

毕业论文(设计)篇幅的要求:不少于5000字.开始日期年月日完成日期年月日指导老师(签名)系主任 (签名)年月日摘要2电动机在人们的工农业生产中发挥着巨大的作用,给人们的生活带来了极大的便利。

电机控制论文六篇

电机控制论文六篇

电机控制论文六篇电机掌握论文范文1传统的教学模式通常以课堂灌输与讲授为主,辅以试验巩固。

由于本身课时有限,加之继电器接触器线路的设计应用环节简单,电气元件图形符号种类繁多、PLC寻址方式和基本指令不易识记等,加之双语教学过程中,老师课堂表述英语用量大,同学接受力量参差不齐,造成课堂教学效果很不抱负。

1.中英文双语教学同学听力差异双语教学过程中,既要把机自专业学问讲透,还要大力提升英语表述的比例。

[3]这样造成的结果是,外语听力稍差的同学需要老师重复解释,或者中文翻译,基础好的同学反而收听重复,使得课时进度受到影响,双语教学的效果大打折扣。

2.课堂与试验教学双语比重不同课堂授课使用双语而试验只有中文的教学方法,使得双语教学效果甚微。

依据随机调查反映,课堂教学环节双语教学比重大,同学熟识各个电气元件的英文名称,会用基本的语言进行掌握环节的动作描述,但到了试验与实践环节,遭受了只用中文的尴尬,同学没有配套的双语试验环境。

3.双语教辅和资料配套不足目前在国内外还没有发觉正式出版的针对机自专业电气掌握技术课程的双语或英文原版教材,配套的双语帮助资料、手册等也不多见,无形中增加了双语教学的难度。

4.双语教学的评价方法有待改善依据该课程的性质,在教学考核环节既要注意机自专业学问考核,还要兼顾双语基本素养的考查,更要考核同学语言表达与实际操作等诸多力量,仅靠卷面考试和试验得分的单一评价方法明显不合时宜。

5.其他问题比如课内互动方式、沟通和作业等实践力量培育环节的双语环境建设问题。

二、解决对策1.[4]CDIO理念提出了将同学作为学习的主体,强调同学的主动性,老师只是组织者和管理者,属于次要位置;CDIO理念强调课程之间的有机联系,对同学特殊是老师的思维提出了更高要求;CDIO理念重视同学团队意识和合作意识的培育,取代了同学过多追求高分而“单打独斗”的学习偏见;在教学方法上,提倡以同学主动学习为为主,主讲老师引导关心为辅等等。

直流无刷电动机原理及应用论文

直流无刷电动机原理及应用论文

直流无刷电动机原理及应用论文直流无刷电动机(Brushless DC Motor,BLDC)是一种基于电子通断器件控制电机旋转方向和速度的电动机。

相比于传统的直流有刷电动机,BLDC电动机具有更高的效率、更长的寿命、更低的噪音和更高的可靠性等优势,在各个领域得到广泛的应用。

本文将重点探讨BLDC电动机的工作原理和应用。

首先,BLDC电动机的工作原理。

BLDC电动机由定子和转子两部分组成。

定子上包含若干个线圈,并按照一定的序列连接在一起,形成一个三相对称的定子线圈组。

转子上则安装有永磁体,在齿轮上切割一定数量的磁极,使得转子上每个磁极的极性均相邻两个相同。

当BLDC电动机通电时,通过外部电子通断器件按照一定的顺序控制定子线圈的通断,从而形成一个旋转的磁场。

转子上的磁极受到这个旋转的磁场作用,从而顺应旋转运动,带动负载旋转。

BLDC电动机的应用非常广泛。

首先,在家用电器中,BLDC电动机被广泛应用于洗衣机、空调、冰箱等领域。

由于BLDC电动机具有高效、低噪音的特点,使得家用电器具有更好的性能和用户体验。

其次,在汽车领域,BLDC电动机被应用于新能源汽车、电动自行车等交通工具中。

BLDC 电动机通过电能转换为机械能,实现车辆的驱动,提高了汽车的能源利用率和环境友好性。

再次,在工业生产中,BLDC电动机被广泛应用于机械设备、工业机器人等领域。

BLDC电动机具有高效、精准的控制性能,提高了工业设备的生产效率和可靠性。

最后,在航空航天工程中,BLDC电动机被应用于航空器、卫星等航天器件中。

BLDC电动机具有体积小、重量轻、噪音低等特点,适用于空间有限的环境。

当然,BLDC电动机也存在一些挑战和发展方向。

首先,电子通断器件的性能和可靠性对BLDC电动机的工作效果至关重要。

当前,有关电子通断器件的研发和改进仍然是一个热门领域,需要进一步提升其性能和可靠性。

其次,BLDC电动机的功率密度和散热问题也需要解决。

随着电动车等领域对BLDC电动机功率需求的增加,如何在减小体积的同时提升功率密度和散热效果,是一个需要注意的问题。

《2024年永磁同步电机鲁棒控制及故障识别研究》范文

《2024年永磁同步电机鲁棒控制及故障识别研究》范文

《永磁同步电机鲁棒控制及故障识别研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展,永磁同步电机(PMSM)因其高效性、可靠性以及精确控制性被广泛运用于多个领域,包括机械工程、制造业和机器人技术等。

因此,如何保证永磁同步电机稳定而有效的运行变得至关重要。

针对这一问题,本论文深入研究了永磁同步电机的鲁棒控制策略以及故障识别技术,为提升电机系统的性能和可靠性提供了理论支持。

二、永磁同步电机鲁棒控制研究1. 鲁棒控制理论基础永磁同步电机的鲁棒控制是基于控制理论中的鲁棒性原理,其目标是在面对模型不确定性和外部干扰时仍能保持电机的稳定运行。

该控制策略通过对电机模型进行实时监控和调整,以达到优化控制的效果。

2. 鲁棒控制策略的实现实现永磁同步电机的鲁棒控制主要包括模型参考自适应控制和滑模控制等策略。

其中,模型参考自适应控制可以自动调整电机的控制参数以适应变化的工作环境;滑模控制则具有较好的鲁棒性,可以有效地处理外部干扰。

这些策略在实现电机的高效稳定运行方面发挥着重要作用。

三、永磁同步电机故障识别研究1. 故障识别的重要性永磁同步电机在运行过程中可能会遇到各种故障,如绕组短路、轴承故障等。

这些故障不仅会影响电机的性能,还可能引发更严重的安全问题。

因此,准确而迅速地识别电机故障对于保障系统的稳定运行具有重要意义。

2. 故障识别方法针对永磁同步电机的故障识别,本文研究了基于电流信号分析、振动信号分析和机器学习等方法。

其中,电流信号分析可以检测电机的电气故障;振动信号分析则可以检测机械故障;而机器学习方法则可以通过对大量数据进行训练,实现对电机故障的准确识别。

四、实验与结果分析为了验证本文提出的永磁同步电机鲁棒控制及故障识别方法的有效性,我们进行了一系列的实验。

实验结果表明,采用鲁棒控制策略的永磁同步电机在面对模型不确定性和外部干扰时仍能保持稳定运行;而基于电流信号分析和机器学习的故障识别方法可以有效地检测和识别电机的各种故障。

(毕业论文)永磁无刷直流电机论文

(毕业论文)永磁无刷直流电机论文

小功率永磁无刷直流电动机的设计和仿真研究摘要永磁无刷直流电动机是把电机、电子和稀土材料的高新技术产品发展紧密的结合在一起的新型电机,它具有单位体积转矩高、重量轻、转矩惯量小、控制简单、能耗少和调速性能好等优点,因而在航天航空、数控机床、机器人、汽车、计算机外围设备、军事等领域及家用电器等方面都获得了广泛的应用。

因此,设计性能优异的永磁无刷直流电机具有重要的理论意义和应用价值。

本论文系统的研究了35w小功率永磁无刷直流电机的本体设计,包括设计方法、有限元分析、性能计算、软件仿真等。

本文主要的研究内容如下:1、综述了永磁无刷直流电机的研究现状、存在问题和发展前景,分析了永磁无刷直流电机的基本理论。

2、建立永磁无刷直流电机的数学模型,先利用解析法对该电机进行电磁设计,然后利用有限元法对电机进行优化。

3、基于星形连接三相三状态的控制电路,利用Infolytic公司的MagNet电磁场分析软件建立了永磁无刷直流电机的有限元分析模型,仿真分析其静态气隙磁场分布及动态带负载时的电机特性。

并将软件仿真所得结果与设计计算结果进行比较分析,验证了设计方法的正确性。

关键词:电机设计,无刷直流电动机,有限元分析,稳态特性第一章绪论1.1永磁无刷直流电动机的发展状况永磁无刷直流电动机是一种新型的电动机,其应用广泛,相关技术仍然在不断的发展中,该类电动机的发展充分体现了现代电动机理论、电力电子技术和永磁材料的发展过程。

其中,永磁材料、大功率开关器件、高性能微处理器等的快速发展对永磁无刷直流电动机的进步功不可没。

1821年9月,法拉第建立的世界上第一台电机就是永磁电机,自此奠定了现代电机的基本理论基础。

十九世纪四十年代,人们研制成功了第一台直流电动机。

1873年,有刷直流电动机正式投入商业应用。

从此以后,有刷直流电动机就以其优良的转矩特性在运动控制领域得到了广泛的应用,占据了极其重要的地位。

随着生产的发展和应用领域的扩大,对直流电动机的要求也越来越高。

关于电机的论文2000字

关于电机的论文2000字

.关于电机的论文2000字论文摘要:电动机在我区的使用很广泛,它遍及各行各业的各个角落,在生产、生活过程中发挥着极其重要的作用。

但由于大部分电机使用年限较长,电机烧毁的事故常有发生,而且呈上升趋势,严重影响着生产、生活的安全、可靠、长周期运行。

现针对电机烧毁原因及相应对策做一分析和研究。

1电机绕组局部烧毁的原因及对策1.1由于电机本身密封不良,加之环境跑冒滴漏,使电机内部进水或进入其它带有腐蚀性液体或气体,电机绕组绝缘受到浸蚀,最严重部位或绝缘最薄弱点发生一点对地、相间短路或匝间短路现象,从而导致电机绕组局部烧坏。

相应对策:①尽量消除工艺和机械设备的跑冒滴漏现象;②检修时注意搞好电机的每个部位的密封,例如在各法兰涂少量704密封胶,在螺栓上涂抹油脂,必要时在接线盒等处加装防滴溅盒,如电机暴漏在易侵入液体和污物的地方应做保护罩;③对在此环境中运行的电机要缩短小修和中修周期,严重时要及时进行中修。

1.2由于轴承损坏,轴弯曲等原因致使定、转子磨擦(俗称扫膛)引起铁心温度急剧上升,烧毁槽绝缘、匝间绝缘,从面造成绕组匝间短路或对地“放炮”。

严重时会使定子铁心倒槽、错位、转轴磨损、端盖报废等。

轴承损坏一般由下列原因造成:①轴承装配不当,如冷装时不均匀敲击轴承内圈使轴受到磨损,导致轴承内圈与轴承配合失去过盈量或过盈量变小,出现跑内圈现象,装电机端盖时不均匀敲击导致端盖轴承室与轴承外圈配合过松出现跑外圈现象。

无论跑内圈还是跑外圈均会引起轴承运行温升急剧上升以致烧毁,特别是跑内圈故障会造成转轴严重磨损和弯曲。

但间断性跑外圈一般情况下不会造成轴承温度急剧上升,只要轴承完好,允许间断性跑外圈现象存在。

②轴承腔内未清洗干净或所加油脂不干净。

例如轴承保持架内的微小刚性物质未彻底清理干净,运行时轴承滚道受损引起温升过高烧毁轴承。

③轴承重新更换加工,电机端盖嵌套后过盈量大或椭圆度超标引起轴承滚珠游隙过小或不均匀导致轴承运行时磨擦力增加,温度急剧上升直至烧毁。

浅析电动机技术发展现状和运行维护 论文

浅析电动机技术发展现状和运行维护 论文

前言本次论文的内容是对电动机技术发展现状和运行维护。

在了解电动机基本结构的基础上,结合搜集到的其它相关原始资料、运用所学知识、参考《电力拖动与控制》等参考资料,此次毕业论文是遵照矿山机电专业毕业论文大纲的要求,在收集、整理、查阅大量资料的前提下,运用自己所学的专业知识完成的。

通过本次设计,我看到了许多以往自己欠缺的地方,提高了综合能力,知识水平有了一定的提高,由于本人的初次设计,错误难免,恳请各位老师指正。

浅析电动机技术发展现状和运行维护目录前言 .......................................... 目录.......................................... 摘要............................................ 引言............................................第一章电动机分类、发展现状及未来......................第一节电动机分类.............................. 第一节电动机技术发展现状...................... 第一节电动机的未来............................第二章电动机的运行维护...................................第一节电动机启动前的准备...................... 第二节启动时应注意的问题...................... 第三节电动机运行中的监视...................... 第四节电动机的定期检查和保养.................. 参考文献........................................ 结论............................................摘要由于这种电动机的发展及广泛的应用,它的使用、保养和维护工作也越来越重要。

直流电动机毕业论文

直流电动机毕业论文

第一章直流电动机简介1.1直流电动机的发展近三十年来针对异步电动机变频调速的研究,归根到底是在寻找控制异步电动机转矩的方法,稀土永磁无刷直流电动机必将以其宽调速、小体积、高效率和稳态转速误差小等特点在调速领域显现优势。

无刷直流电动机是在有刷直流电动机的基础上发展起来的,这一渊源关系从其名称中就可以看出来。

有刷直流电动机从19世纪40年代出现以来,以其优良的转矩控制特性,在相当长的一段时间内一直在运动控制领域占据主导地位。

但是,有机械接触电刷-换向器一直是电流电机的一个致命弱点,它降低了系统的可靠性,限制了其在很多场合中的使用。

为了取代有刷直流电动机的机械换向装置,人们进行了长期的探索。

早在1917年,Bolgior就提出了用整流管代替有刷直流电动机的机械电刷,从而诞生了无刷直流电机的基本思想。

无刷直流电机因为具有直流有刷电机的特性,同时也是频率变化的装置,所以又名直流变频,国际通用名词为BLDC.无刷直流电机的运转效率,低速转矩,转速精度等都比任何控制技术的变频器还要好,所以值得业界关注.本产品已经生产超过55kW,可设计到400kW,可以解决产业界节电与高性能驱动的需求。

我国对无刷直流电动机的研究起步较晚。

1987年,在北京举办的联邦德国金属加工设备展览会上,SIEMENS和BOSCH两公司展出了永磁自同步伺服系统和驱动器,引起了国内有关学者的广泛注意,自此国内掀起了研制开发和技术引进的热潮。

经过多年的努力,目前,国内已有无刷直流电动机的系列产品,形成了一定的生产规模。

1.2直流电机的结构直流电机的结构应由定子和转子两大部分组成。

直流电机运行时静止不动的部分称为定子,定子的主要作用是产生磁场,由机座、主磁极、换向极、端盖、轴承和电刷装置等组成。

运行时转动的部分称为转子,其主要作用是产生电磁转矩和感应电动势,是直流电机进行能量转换的枢纽,所以通常又称为电枢,由转轴、电枢铁心、电枢绕阻、换向器和风扇等组成。

电动机技术发展现状工作原理和运行维护论文

电动机技术发展现状工作原理和运行维护论文

电动机技术发展现状工作原理和运行维护论文电动机是将电能转化为机械能的一种电力设备。

它被广泛应用于各个行业,如工业生产、交通运输、家电等领域。

随着科技的不断发展,电动机的技术也在不断进步,从传统的不可调速电动机,到现在的可调速电动机,技术日益成熟,应用范围越来越广泛。

本文将从电动机技术的发展现状、工作原理和运行维护三个方面进行论述。

首先,电动机技术的发展现状。

目前,电动机技术不断发展,主要表现在以下几个方面:1.高效节能:随着环保意识的不断提高,电动机的能效要求也越来越高。

传统的电动机能效低,而现代电动机则具有高效节能的特点。

例如,采用变频调速技术的电动机,在运行时可以根据负载的变化自动调节工作频率和转速,提高能效。

2.小型化和轻量化:随着电子元器件的不断进步,电动机的体积和重量也得到了显著减小。

这使得电动机可以更好地适应于各种紧凑空间和重量限制的应用场景。

例如,笔记本电脑中使用的小型电机,其功率和效率较传统电机有较大提高。

3.智能化:电动机技术中的智能化指的是电动机能够通过感知环境、学习和判断来自主进行控制和调节。

这种技术可以使电动机更加智能化、自动化。

例如,智能驱动电机可以通过传感器感知负载的大小和变化,并根据负载情况自动调整电机的转速和功率。

其次,电动机的工作原理。

电动机的工作原理主要是利用电磁感应原理将电能转化为机械能。

电动机主要由转子和定子两部分组成。

定子上通有电流,产生的磁场与转子上的磁场相互作用,产生电磁力,驱使转子转动。

电动机可以根据不同的工作原理分为直流电动机和交流电动机两大类。

直流电动机是最早发展的一种电动机,具有调速范围广、工作性能可靠等优点。

直流电动机以直流电源为动力源,在转子中产生转矩,从而实现转动。

它的转子由电枢和磁极构成。

电枢由若干个绕组组成,绕组的电流产生磁场,与磁极的磁场相互作用,产生转矩。

交流电动机是目前应用最广泛的一种电动机。

它以交流电源为动力源,在定子中产生磁场,从而产生转矩驱动转子转动。

毕业设计论文电动车无刷直流电机

毕业设计论文电动车无刷直流电机

毕业设计论文电动车无刷直流电机
电动车无刷直流电机是目前电动车领域中最主流的电机类型之一、它
采用无刷直流电机技术,具有高效率、高性能和低噪音等优点。

本文将从
原理、结构、控制和应用等方面综述电动车无刷直流电机的相关内容。

一、无刷直流电机的原理
无刷直流电机是一种基于电磁学原理工作的电机。

它采用永磁体在转
子上形成永磁场,驱动定子上的绕组与永磁场之间相互作用,实现电能转
化为机械能的过程。

二、无刷直流电机的结构
无刷直流电机主要由转子、定子和控制系统组成。

转子部分包括轴、
永磁体和换向器;定子部分包括绕组和磁铁;控制系统负责监控电机的运
行状态和控制电机的转速。

三、无刷直流电机的控制
无刷直流电机的控制主要通过控制系统中的换向器来实现。

换向器根
据转子位置和速度信号,调整绕组通电顺序,使电机保持平稳运行。

同时,控制系统还可以通过调整电压和电流来控制电机的转速和扭矩。

四、无刷直流电机的应用
无刷直流电机广泛应用于电动车领域。

它具有高效率、高性能和低噪
音等优点,可以提供稳定可靠的动力输出。

同时,无刷直流电机还具有较
快的响应速度和较高的功率密度,适用于多种电动车型。

总结起来,电动车无刷直流电机是一种高效、高性能的电机技术,具有广泛的应用前景。

未来,随着技术的不断发展,无刷直流电机将继续在电动车领域发挥重要作用。

电动机故障分析论文

电动机故障分析论文

电动机常见故障分析及处理方法摘要:针对电机出现故障各种现象和相应对策做一分析和研究。

关键词:电动机故障维护检修0 引言运作中的电动机要严格按照国家相关质量标准进行检查维护以确保电动机的正常使用,运作的电动机与被拖动的设备位置要恰当,保证运行的稳定性,不能有震动、窜轴,保证通风性能良好。

有些电动机因为各种原因需要经常的挪动,搬运等,对于这种电动机要加强日常的维护和检查,保证电动机运转的稳定性。

1 电动机电气常见故障的分析和处理1.1 电动机接通电源起动,电动机不转但有嗡嗡声音可能原因:①由于电源的接通问题,造成单相运转;②电动机的运载量超载;③被拖动机械卡住;④绕线式电动机转子回路开路成断线;⑤定子内部首端位置接错,或有断线、短路。

处理方法:第一种情况需检查电源线,主要检查电动机的接线与熔断器,是否有线路损坏现象;第二种情况将电机卸载后空载或轻载起动;第三种情况估计是由于被拖动器械的故障,卸载被拖动机械,从被拖动机械上找故障;第四种情况检查电刷,滑环和起动电阻各个接触器的接合情况;第五种情况需重新判定三相的首尾端,并检查三相绕组是否有断线和短路。

1.2 电动机启动后发热超过温升标准或冒烟可能原因:①电源电压达不到标准,电动机在额定负载下升温过快;②电动机运转环境的影响,如湿度高等原因;③电动机过载或单相运行;④电动机启动频繁、正反转过多。

处理方法:第一种情况调整电动机电网电压,使电机尽量在额定电压下运行;第二种情况检查风扇运行情况,加强对环境的检查,保证环境的适宜;第三种情况检查电动机启动电流,发现问题及时处理;第四种情况减少电动机正反转的次数,及时更换适应正反转的电动机。

1.3 绝缘电阻低可能原因:①电动机内部进水,受潮;②绕组上有杂物,粉尘影响;③电动机内部绕组老化。

处理方法:第一种情况电动机内部烘干处理;第二种情况处理电动机内部杂物;第三种情况需检查并恢复引出线绝缘或更换接线盒绝缘线板;第四种情况及时检查绕组老化情况,及时更换绕组。

电动机论文——精选推荐

电动机论文——精选推荐

电动机论⽂电动机维修及故障排除摘要:介绍三相异步电动机的结构特点及损坏情况,根据近⼏年在三相异步电动机检修中的经验,总结出三相异步电动机的检修⽅法及在试运转试验中常见的⼏种故障及排除⽅法。

关键词:三相异步电动机检修定⼦绕组单相运⾏的原因1 概况经过多年的摸索,不断总结实践经验,⽬前为⽌三相异步电动机的检修质量和判断故障点的速度都得到了很⼤的提⾼,得到了⼴⼤客户的认可。

三相异步电动机⼜叫感应电动机,它是⼀种结构简单、坚固耐⽤、使⽤和维护⽅便、运⾏可靠的电动机,它主要是:由定⼦和转⼦组成。

⽬前绝⼤多数动⼒设备,如机床、起重设备、运输机械、⿎风机、各种泵类以及⽇常⽣活中的电扇、医疗设备等装置中⼴泛应⽤。

三相异步电动机要定期检修,⽅能保证可靠运⾏。

它的检修有⼀般维修,也有恢复性⼤修。

随着使⽤年限的增长,使⽤数量的增多,损坏情况也不断增加,恢复性⼤修数量也逐年上升。

2 结构特点及损坏情况三相异步电动机是由固定部分—定⼦和转动部分—转⼦组成的,定⼦与转⼦之间留有相对运动所必须的空⽓隙。

定⼦是电动机的静⽌部分,主要由定⼦铁⼼、定⼦绕组和机座等部件组成。

定⼦铁⼼它作为电动机的磁路,⼀般由0.35~0.5mm的硅钢⽚叠压⽽成,钢⽚的表⾯涂有绝缘漆,内圆表⾯冲有均匀分布的槽,槽内嵌放定⼦绕组。

定⼦绕组的作⽤是通⼊三相交流电流,产⽣旋转磁场。

通常绕组是⽤⾼强度漆包线绕制成各种型式的线圈,嵌⼊定⼦槽内。

机座是固定定⼦铁⼼和定⼦绕组,并以两个端盖⽀承转⼦,同时起到保护整个电动机和发散电动机运⾏中所产⽣热量的作⽤。

转⼦是电动机的旋转部分,主要由转⼦铁⼼、转⼦绕组、转轴、端盖等部件组成。

转⼦铁⼼它作为电动机的磁路是由0.35~0.5mm的硅钢⽚叠压⽽成,固定在转轴上。

转⼦表⾯冲有均匀分布的槽,槽内嵌放转⼦绕组。

转⼦绕组⽤以切割定⼦磁场,产⽣感应电势和电流,并在旋转磁场作⽤下使转⼦转动。

转轴⽤以传递转矩,⽀撑转⼦的重量,⼀般由钢及合⾦经过机械加⼯⽽成。

【新能源汽车驱动电机研究6500字(论文)】

【新能源汽车驱动电机研究6500字(论文)】

新能源汽车驱动电机研究绪论当今社会环境污染、能源枯竭形势日夜严峻,新能源汽车已经成为了当前汽车行业发展的一个大趋势。

要做好新能源汽车的核心之一在于电机驱动技术,本文主要的分析对象是新能源汽车的电动机技术。

本篇文章分为三个章节,第一章主要对新能源汽车驱动电机系统的组成、运行模式、主要参数、与工业电机相比较进行了简单的概括。

第二章主要对直流电机、轮毂电机、永磁电动机和开关磁阻电机结构和形势进行了比较全面的介绍,并分析这种电机的优点和缺点,以及在新能源汽车上的应用。

第一章新能源汽车驱动电机1.1概述1.1.1 驱动电机定义驱动电机是一种专门用于驱动新能源汽车行动的电机,是新能源汽车的心脏。

1.1.2 新能源汽车驱动电机的运行模式驱动电机有两种运行模式,一种电动模式,一种是发电模式。

(1)电动模式当车处于电动模式时,电机会将蓄电池输送过来的电能转化为机械能,使汽车行动起来。

(2)发电模式在车辆下坡或者减速刹车时,车辆带动电机,电机输出电流,电流经过逆变器后输出直流电给蓄电池充电1.1.2 新能源汽车驱动电机和工业电机的区别作为新能源汽车来讲,它的驱动电机和工业上的电机有很大的不同。

一般的工业电机有额定的工作点,但是汽车的驱动电机,却会经常加速、减速、倒车、停车。

在爬坡和低速状态时,需要较高的扭矩。

高速时要小转矩。

驱动电机在新能源汽车上必须具有:较高的可控性、很高的精度、优异的性能;而工业上所使用的电机只须要达到特定的要求就可以了第二章驱动电机的类型2.1 驱动电机的分类2.2直流电动机2.2.1 直流电动机的工作原理和基本构造对于直流电机,它构成的元器件有:定子、转子、换向器、电刷、电枢和励磁两种电路。

定子这种励磁电路是使用励磁缠绕产生的磁场,转子这种电路是用来安装电枢绕组的,因为电流是双向的,所以要用转换器来实现切换。

直流电动机的工作原理,一个简单的单匝电枢线圈组成电枢电路,电枢线圈通过一个换向器和一对电刷与直流电相连接。

电机的发展趋势论文

电机的发展趋势论文

电机的发展趋势论文电动机是一种将电能转变为机械能的设备,被广泛应用于工业生产、交通工具、家用电器等领域。

随着科技的进步和社会的发展,电机的发展也日新月异。

本文将探讨电机的发展趋势。

首先,电机的升级换代是电机发展的重要趋势之一。

传统的电机具有体积大、重量重、效率低的特点,而新一代电机更加注重高效、节能的特点。

例如,随着无刷电动机技术的发展,传统电机中的刷子被永磁体取代,大大提高了电机的效率和可靠性。

此外,新一代电机还应注重降低噪音、减小电磁辐射等问题,以满足人们对环境友好的要求。

其次,电机的智能化是电机发展的又一重要趋势。

随着智能化技术的发展,电机可以与其他设备、系统进行互联互通,实现智能化控制。

例如,通过传感器和通信技术,电机可以实现自动化、远程控制,提高生产效率和系统的智能化程度。

此外,智能化电机还可以通过数据采集和分析,提供运行状态和故障诊断的信息,及时预防和排查故障,保障设备安全和稳定运行。

第三,电机的小型化是电机发展的另一个趋势。

随着科技的进步,电机的体积和重量不断减小,功率密度不断提高。

这对于一些有限空间和重量限制的应用场景来说,具有重要意义。

例如,无人机、移动机器人等机器人设备需要小型化、轻量化的电机才能实现自身的功能。

此外,电动车等交通工具也需要小型化的电机,以提高车辆的能源利用率和减少能耗。

因此,电机的小型化发展是未来的一个重要趋势。

最后,电机的可持续发展是电机发展的重要目标。

随着环保意识的增强和能源紧缺的问题,电机的可持续发展变得越来越重要。

新一代电机应注重节能、低耗、低污染的特点。

例如,新能源电机中的永磁同步电机具有高效、节能的特点,因此被广泛应用于电动车等领域。

同时,电机的再生利用技术也应得到进一步的提高,将电机工作时产生的能量进行回收利用,减少能源的浪费。

综上所述,电机的发展趋势包括升级换代、智能化、小型化和可持续发展等方面。

这些趋势旨在提高电机的效率、可靠性、智能性和环境友好性。

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基于MATLAB 交流异步电机矢量控制系统建模与仿真李书圣,电气1302班,130301208摘要:在分析异步电机的数学模型及矢量控制原理的基础上,利用MATLAB 建立异步电机矢量控制系统仿真模型。

仿真结果表明该系统转速动态响应快、稳态静差小、抗负载扰动能力强,验证了交流电机矢量控制的可行性、有效性。

关键词:交流异步电机,矢量控制,MATLAB 1、引言本文研究交流异步电机矢量控制调速系统的建模与仿真。

利用MATLAB 中的电气系统模块构建异步电机矢量控制仿真模型,并对其动、静态性能进行仿真试验。

仿真试验结果验证了矢量控制方法的有效性、可行性。

2、参数由于交流异步电机在A-B-C 坐标系下的数学模型比较复杂,需要通过两次坐标变换来简化交流异步电机的数学模型。

一次是三相静止坐标系和两相静止坐标系之间的变换(简称3s/2s 变换),另一次是两相静止和两相同步旋转坐标系之间变换(简称2s/2r 变换)。

通过这两次变换,就可以得到在任意旋转坐标系d-q 坐标系下交流异步电机的数学模型。

在d-q 坐标系下的数学模型如下:⑴电压方程:1111sd sd s s s m m sq sq s s s m m m s m r r s r rd rd s m m s r r r rq rq u i R L p L L p L u i L R L p L L p L p L R L p L u i L L p L R L p u i ωωωωωωωω⎡⎤⎡⎤+--⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥+⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥-+-⎢⎥⎢⎥⎢⎥+⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦(2.1)⑵磁链方程:000000sd sd sm sq sq s m rd rd m r rq rq mr i L L i L L i L L i L L ψψψψ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦(2.2)⑶转矩方程:2()3e p m sq rd sd rq T n L i i i i =- (2.3)⑷运动方程://e m r p r p T T J p n F n ωω-=+(2.4)三相静止坐标系和两相静止坐标系A-B-C 与两相同步旋转坐标系d-q 之间正变换3s/2r 变换,反变换2r/3s 分别为:cos cos(2/3)cos(2/3)2sinsin(2/3)sin(2/3)3a sd b sq c i i i i i θθπθπθπθπ⎡⎤-+⎡⎤⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥----+⎣⎦⎣⎦⎢⎥⎣⎦(2.5)cos sin cos(2/3)sin(2/3)a sd b sq c i i i i i θθθπθπ⎡⎤-⎡⎤⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥+-+⎣⎦⎣⎦⎢⎥⎣⎦ (2.6) 当把转子旋转坐标系d-q 坐标系磁链定向在同步旋转坐标系M-T 坐标系的M 轴时(此时d-q 与M-T 两坐标系重合,即d=m ,q=t ),应有: ,0rd rm r rq rt ψψψψψ====(2.7)由此可得交流异步电机矢量解耦控制的控制方程:/(1)r m sd r L i T p ψ=+(2.8)3/2e p m sq r r T n L i L ψ=(2.9)(1)/sd r r m i T p L ψ=+(2.10)/()s m sq r r L i T ωψ=(2.11)()p r s n dt θωω=+⎰(2.12)11,,/r r m s s m r r r L L L L L L T L R =+=+=(2.13)式(2.1)~式(2.13)中:s R 、r R ——定子电阻、转子电阻;1s L 、1r L 、m L 、s L 、r L ——定子侧电感、转子侧电感、定转子互感、定子绕组电感、转子绕组电感;1ω、s ω、r ω——定子频率的同步转速、转差转速、转子转速; θ——转子磁链角;u 、i 、ψ——电压、电流、磁链;下标s 、r ——表示定子、转子;下标d 、q ——表示d 轴、q 轴; p n ——极对数;r T ——转子时间常数;J ——机组转动惯量;e T 、m T ——电磁转矩、负载转矩;F ——阻转矩摩擦系数;p ——微分算子,/p d dt =;由式(2.8)和式(2.9)可以看出,转子磁链r ψ只由定子电流励磁分量sd i 决定,当转子磁链r ψ达到稳态并保持不变时,电磁转矩e T 只有定子电流转矩分量sq i 决定,此时磁链r ψ与电磁转矩e T 分别由sd i 、sq i 独立控制,实现了磁链和转矩的解耦。

只要根据被控系统的性能要求合理确定sd i 、sq i ,就可以实现转矩e T 的瞬时控制和转速r ω的高精度跟踪。

一、异步电机矢量控制仿真模型3.1.矢量控制Simulink 仿真主电路图3.1为矢量控制主电路,交流电机模块选项可设置在任意坐标系,包括两相静止坐标系、转子坐标系和同步旋转坐标系下的绕线式或鼠笼式的异步电机。

本文选择在同步旋转坐标系下建立鼠笼式电机的数学模型,模块的A 、B 、C 是异步电机三相定子绕组输入端,与IGBT 逆变器的输出端相连,构成由电压型逆变器变频驱动的异步电机子模块。

逆变器模块由6个IGBT 功率管构成通用桥路,由Sim Power Systems 中的Power Electronics 库的IGBT 模块构成,逆变器的输入pulses 端为6路PWM 控制信号,完成功率变换及调节功能,直流母线电压VDC 由逆变器模块的“+”、“-”两端输入,它的输出为三相ABC 交流电压。

电机模块本文仿真过程中测取了转子转速r ω、电磁转矩e T 、电机定子电流a i 、b i 、c i 等,这5个参数与定子线电压ab V 一起送给示波器模块动态显示之。

为了使仿真模型运行速度加快,反馈环节的传递函数采用一阶延迟环节1/z 。

图3.1.三相异步电机矢量控制主电路图3.2为矢量控制模块,工作原理为:转速参考值*r ω与光电编码器实测的转速r ω之差r ω∆输入到转速控制器ASR ,经PI算法得到转矩指令值*e T 。

定子电流的励磁分量*sd i 由*sd i 计算模块给出,转矩分量*sq i 由转矩指令值*e T 和磁链估算值r ψ计算出。

*sd i 和*sq i 经过逆旋转变换2r/2s 和两相—三相变换2s/3s ,获得定子电流指令值*a i 、*b i 、*c i ,与霍尔传感器检测出的三相实测电流a i 、b i 、c i 作为电流滞环控制器ACR 的输入,产生PWM 逆变器的触发信号,送给IGBT 逆变器控制交流电机调速运行。

图3.2.矢量控制模块3.2.电流滞环控制器ACR 模块图3.3为ACR 模块,其工作原理:由三个滞环控制器和3个逻辑非运算器组成。

输入为三相给定电流*a i 、*b i 、*c i 和三相实测电流a i 、b i 、c i ,输出为6路IGBT 的6相脉冲控制信号。

当实际电流低于给定电流且大于滞环宽度d 时,输出为1,逆变器对应相正相导通,负相关断;当实际电流高于给定电流且偏差小于滞环宽度d 时,输出为0,对应相负相导通,正相关断。

滞环宽度d 取为20A 。

图3.3.ACR 模块3.3.转速控制器ASR 模块图3.4为ASR 模块,其工作原理为:根据电机实际反馈转速与参考转速的差值,采用PI 控制器产生转矩命令。

积分器是采用梯形法得到的离散时间积分器,图5中的Saturation 元件用于对输出转矩限幅em T 。

本文仿真中, p K 、i K 、em T 分别取为13、26、300,采样周期s T 取2us 。

PI 控制算法如下:***()()e p r r i r r T K K dt ωωωω=-+-⎰(3.1)式中,p K 、i K ——PI 算法的比例系数、积分系数。

图3.4.ASR 模块3.4.ABC-dq 变换模块与dq-ABC 变换模块根据公式(2.5)、(2.6)可以得到如图3.5ABC-dq 变换模块和图3.6的dq-ABC 变换模块。

图3.5.ABC-dq 变换模块 图3.6.dq-ABC 变换模块3.5.转子磁链r ψ计算模块与转子转向角θ计算模块转子磁链r ψ计算模块的作用是根据式(2.8)由定子电流的励磁分量sd i 计算转子磁通r ψ;转子换向角θ计算模块的作用是根据式(2.11)和式(2.12)计算θ角,也就是d 轴的位置。

图3.7、图3.8分别为转子磁链r ψ计算模块、转子换向角θ计算模块的结构。

图3.7.转子磁链r ψ计算模块图3.8.转子转向角θ计算模块 3.6.*sq i 计算模块与*sd i 计算模块*sq i 计算模块作用是根据式(2.9)由转矩给定值*e T 和转子磁通r 来计算出定子电流的转矩分量给定值*sq i ,*sd i 计算模块的作用是根据式(2.10)由转子磁通来计算定子电流的励磁分量给定值*sd i 。

图3.9、图3.10分别为*sqi计算模块、*sd i 计算模块的结构。

图3.9.*sq i计算模块图3.10.*sd i 计算模块 二、仿真结果及分析图4.1所示为电机仿真波形,电压波形太密故不给出。

仿真前 1.2S ,给定转速逐渐增加直到100,电机在轻载下启动。

负载转矩逐渐从0增加到50。

1.2S 时转速给定变为50。

在1.3S 时稳定在50。

在 1.6S 时负载转矩增加为100。

在图4.1(a )中,启动时转速很好的跟随给定。

图(c )中的转矩接近理想启动转矩形状,具有较高的启动转矩,因此具有较好的启动性能。

(a )转速(b )三相电流(c )电磁转矩图4.1.全部时间的仿真波形(a )稳态转速放大(b )稳态相电流(c )稳态线电压(d )稳态转矩 图4.2.稳态仿真波形放大在图4.2(a)中,稳态转速脉动很小,稳态误差为0.2。

图(b)中的电流基波为正弦。

图(b)脉动很小,且图(b)和(c)中波形脉动频率很高,因此电流滞环宽度还太窄。

图(d)中转矩脉动约为100,均值约为50,此模型具有较大的转矩脉动。

此模型转速调节具有较好的稳态性能。

图4.3.转速突变时转速波形图4.4.转矩突变转速波形在图4.3中,转速突降到50,调节时间约为0.08s,无超调。

可见具有较好的动态性能。

图4.4中负载转矩突增为100时,转速降低约0.3,负载特性较硬。

同时此波形也说明转矩调节积分系数偏小,不能在短时间内恢复到稳态转速。

三、总结此次仿真实验主要完成了一种交流异步电机的MATLAB矢量控制模型的设计,并对此模型的稳态性能、动态性能等进行了仿真观察分析。

通过此次仿真实验,加深了对交流异步电机动态模型的理解,同时对MATLAB有了进一步的认识。

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