电子换向的电机是什么电机

南京工程学院

课程设计说明书(论文)

题 目 BLDC电机电子换向原理的 研究及软硬件实现 课 程 名 称 运动控制系统设计与调试 院（系、部、中心） 工业中心学院 专 业 自动化系统集成 班 级 D自集成102 学 生 姓 名 刘永政 学 生 学 号 233100235 设 计 地 点 基础实验楼C315 指 导 教 师 盛国良、吴京秋

设计起止时间：2013.6.17--2013.6.28

目 录

1.概述 .........................................................................................................

一站式的材料检测、分析与技术咨询服务

电机轴失效的因素是什么导致？电机轴失效分析

1.背景介绍

某型主电机搭载公交车上，运行约14万千米后，电机轴断裂。为找出断裂原因，给改善产品质量提供依据，需做失效分析。考虑到靠端盖的残余段顶部在断后被人为敲击（图1），而断裂分离出的大断件断后未受敲击（图2），因此，失效分析将大断件列为主要分析对象，残余断件做参考。

2 检查分析 2.1 外观观查

如图3所示，电机轴断口有锈迹，断口右侧顶部局部外翻，是碰撞变形痕迹，断口周边没

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有断前塑性变形和高温氧化色。断面与轴线大致呈45°角，断口形貌可区分为A-裂纹源区，B-裂纹扩展区，和C-最后快速断裂区三个区域。其中在B-裂纹扩展区域有清晰可见的疲劳扩展条带，疲劳源区与疲劳扩展区面积略大于整个断口面积的1/2。随着疲劳裂纹扩展，疲劳弧线法线方向按顺时针方向发生偏转，为弯曲扭转疲劳断裂特征。 如图4所示，检查轴侧面与裂纹源区对应位置，在矩形框内发现有凹坑。

如图5所示，疲劳裂纹源区所在轴向长度离花键端面约193毫米，刚好在电机轴几何台阶附近（图6）。台阶位置因几何形状突变，应力集中较大，本身是危险断裂区。

如图7所示，断

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第三章 电机的暂态问题 电机学(下)讲稿 电机学(胡雪松 编撰huxs@

二○一二年二月

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第三章 电机的暂态问题3.1 超导体闭合回路磁链守恒原理 3.2 变压器的暂态过程 3.3 同步发电机的突然短路 3.4 数值分析方法简介

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3.1 超导体闭合回路磁链守恒原理1/4

超导回路的磁链、电动势和电流 外磁场变化产生的感应电动势

ψ0 ψ0e0

dψ 0 e0 = dtψcec自感电动势

ic

dψ c ec = dt

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3.1 超导体闭合回路磁链守恒原理2/4

超导回路的磁链守恒 回路电压平衡方程

0 = e0 + ec icrc = e0 + ec dψ0 dψc d = = (ψ0 +ψc ) dt dt dt回路磁链性质

ψ0 +ψc = C

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3.1 超导体闭合回路磁链守恒原理3/4

普通线圈电流和磁链的衰减

感应电流的衰减

ic = Ic(0+)e

t T

衰减时间常数

T = Lc rc

回路磁链的衰减

ψ = Ψ0(0+) +Ψc(0+)e

t T

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在说空心杯磁铁前先跟大家说说什么是空心杯电机，空心杯电机主要是没有铁芯，有刷空心杯就是以线杯加换向器做为电机的转子，无刷空心杯就是以线杯做为定子永磁磁铁做为转子的结构。永磁磁铁也就是我们常说的磁环（圆环），因为磁环本身属于空心的产品，如果它不是空心的，那也不会称为磁环，所以空心杯磁铁命名为磁环也是符合常理的。

空心杯电机上用的是什么材质磁铁？

电机上用的磁铁90%都是需要空心杯形的才能转动，用的一般都是耐高温的钕铁硼薄磁环，例如N40，N45等牌号的磁铁。耐温100°及以上。

空心杯电动机属于直流永磁、伺服微特电机，与普通电机的主要区别采用是无铁芯转子，也叫空心杯型转子。

空心杯电动机具有以下优势：

1、最大的能量转换效率(衡量其节能特性的指标)：其效率一般在70%以上，部分产品可达到90%以上（普通铁芯电机在15-50%）；

2、激活、制动迅速，响应极快：机械时间常数小于28毫秒，部分产品可以达到10毫秒以内，在推荐运行区域内的高速运转状态下，转速调节灵敏；

3、可靠的运行稳定性：自适应能力强，自身转速波动能控制在2%以内；

4、电磁干扰少：采用高品质的电刷、换向器结构，换向火花小，可以免去附加的抗干扰装置； 5、能量

步进电机和伺服电机的比较

王勇

（陕西渭河煤化工集团有限责任公司）

３步进电机和伺服电机在造型时的比较３．１步进电机在造型时的要点

３．１．１选择保持转矩保持转矩也叫静力矩，是指步进电机通电但没有转动时，定子锁住转子的力矩。由于步进电机低速运转时的力矩接近保持转矩，而步进电机的力矩随着速度的增大而快速衰减，输出功率也随速度的增大而变化，所以说保持转矩是衡量步进电机负载能力最重要的参数之一。

３．１－２选择相数两相步进电机成本低，步距角最少１．８度，低速时的震动较大，高速时力矩下降快，适用于高速且对精度和平稳性要求不高的场合ｉ三相步进电机步距角最少１．５度，振动比两相步进电机小，低速性能好于两相步进电机，最高速度比两相步进电机高百分之３０至５０，适用于高速且对精度和平稳性要求较高的场合；５相步进电机步距角更小，低速性能好于３相步进电机，但成本偏高，适用于中低速段且对精度和平稳性要求较高的场合。

３．１．３选择电机应遵循先选电机后选驱动器原则，先明确负载特性，再通过比较不同型号步进电机的静力矩和矩频曲线，找到与负载特性最匹配的步进电机；精度要求高时，应采用机械减速装置，以使电机工作在效率最高、噪音最低的状态：避免使电机工作在振动区，如若必须则通过改变电压、电

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件，在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲个数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机安设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的，同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到高速的目的。

伺服电机又称执行电机，在自动控制系统中，用作执行元件，把收到的电信号转换成电机轴上的角位移或角速度输出。伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度（线数）也就是说伺服电机本身具备发出脉冲的功能，它每旋转一个角度，都会发出对应数量的脉冲，这样伺服驱动器和伺服电机编码器的脉冲形成了呼应，所以它是闭环控制，步进电机是开环控制。

步进电机和伺服电机的区别在于：1、控制精度不同。步进电机的相数和拍数越多，它的精确度就越高，伺服电机取块于自带的编码器，编码器的刻

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件，在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲个数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机安设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的，同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到高速的目的。

伺服电机又称执行电机，在自动控制系统中，用作执行元件，把收到的电信号转换成电机轴上的角位移或角速度输出。伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度（线数）也就是说伺服电机本身具备发出脉冲的功能，它每旋转一个角度，都会发出对应数量的脉冲，这样伺服驱动器和伺服电机编码器的脉冲形成了呼应，所以它是闭环控制，步进电机是开环控制。

步进电机和伺服电机的区别在于：1、控制精度不同。步进电机的相数和拍数越多，它的精确度就越高，伺服电机取块于自带的编码器，编码器的刻

步进电机和伺服电机的比较

王勇

（陕西渭河煤化工集团有限责任公司）

３步进电机和伺服电机在造型时的比较３．１步进电机在造型时的要点

３．１．１选择保持转矩保持转矩也叫静力矩，是指步进电机通电但没有转动时，定子锁住转子的力矩。由于步进电机低速运转时的力矩接近保持转矩，而步进电机的力矩随着速度的增大而快速衰减，输出功率也随速度的增大而变化，所以说保持转矩是衡量步进电机负载能力最重要的参数之一。

３．１－２选择相数两相步进电机成本低，步距角最少１．８度，低速时的震动较大，高速时力矩下降快，适用于高速且对精度和平稳性要求不高的场合ｉ三相步进电机步距角最少１．５度，振动比两相步进电机小，低速性能好于两相步进电机，最高速度比两相步进电机高百分之３０至５０，适用于高速且对精度和平稳性要求较高的场合；５相步进电机步距角更小，低速性能好于３相步进电机，但成本偏高，适用于中低速段且对精度和平稳性要求较高的场合。

３．１．３选择电机应遵循先选电机后选驱动器原则，先明确负载特性，再通过比较不同型号步进电机的静力矩和矩频曲线，找到与负载特性最匹配的步进电机；精度要求高时，应采用机械减速装置，以使电机工作在效率最高、噪音最低的状态：避免使电机工作在振动区，如若必须则通过改变电压、电

电子商务定义是：以电子为手段，以商务为主体，将传统销售、购物渠道移植到互联网上来，打破国家、地区之间有形、无形壁垒，使生产企业全球化、个性化、网络化、无形化。

在二十世纪初大工业时代，市场经济开始发展，产生了与企业相配套的流通环节。制造商（工厂）把产品卖给代理商，再由代理商卖给批发商，批发商再卖给零售商，最后由零售商卖给消费者。我们每个人为了生存，必须要去商店买生活日用品，那商店的产品是从批发商那里批来的，批发商从总代理那里进货，总代理从工厂进货，工厂生产产品会发生仓储费、运费、广告费、税金等费用。代理商、批发商、商铺不会做赔本的生意，那这些中间环节费占到60-70%，都是由消费者100%利益承担。

比如，1997年山东秦池酒厂为了提高产品的知名度，在中央台黄金时段做广告。广告语是“永远的绿色，永远的秦池”，十个字，十秒钟的广告，每年就要支付3.2亿广告费，而秦池酒厂的年产值是10亿。 哈药六厂年产值60亿，广告费就10亿

在农业时代，谁拥有土地，谁就拥有了权力和财富

在工业化时代，谁拥有了机器设备和自然资源，谁就拥有了财富。

在如今的信息时代，财富就藏在商品流通的中间环节，广大消费者创造了人类的财富，却不参与世界财富的再分配。

直销制度起

电机分为：发电机，电动机和变压器。

发电机与电动机有什么区别？

发电机是将其他能（如动能，热能等）转换成电能的装置 电动机是将电能转换成动能的装置 两者结构基本一样 .

什么是电动机及其分类有哪些?

电动机也称电机（俗称马达），在电路中用字母“M”（旧标准用“D”）表示。它的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源。

本文介绍的电动机为家用电器或电子产品中使用的小功率电动机，即所谓的微电机。 （一）电动机的种类 电动机有多种类型。

1．按工作电源分类 根据电动机工作电源的不同，可分为直流电动机和交流电动机。其中交流电动机还分为单相电动机和三相电动机。 2．按结构及工作原理分类 电动机按结构及工作原理可分为直流电动机，异步电动机和同步电动机。

同步电动机还可分为永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同布电动机。 异步电动机可分为感应电动机和交流换向器电动机。感应电动机又分为三相异步电动机、单相异步电动机和罩极异步电动机等。交流换向器电动机又分为单相串励电动机、交直流两用电动机和推斥电动机。

直流电动机按结构及工作原理可分为无刷直流电动机和有刷直流电动机。有刷直流电动机可分为永磁直流电动机和电磁直流电动