发电机工作原理mo

2024-07-25

发电机工作原理mo（共9篇）

发电机工作原理mo 篇1

2014 ～ 2015 学年第二学期

期末考查

课程名称系（专业）年学姓教

二○一五年

五月

机械设计基础

化学与化学工程系（冶金工程）

冶金13级 ***9 莫映泽

白志玲

级号名

师

发电机工作原理

<一> 发电机概述

发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能。发电机在工农业生产，国防，科技及日常生活中有广泛的用途。

发电机的形式很多，但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此，其构造的一般原则是：用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路，以产生电磁功率，达到能量转换的目的。

发电机已实施出口产品质量许可制度，未取得出口质量许可证的产品不准出口。

<二>发电机的分类可归纳如下：发电机分：直流发电机和交流发电机

交流发电机分：同步发电机和异步发电机(很少采用)交流发电机还可分为单相发电机与三相发电机。<三>发电机结构及工作原理

发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。

定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。转子由转子铁芯(或磁极、磁扼)绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。

由轴承及端盖将发电机的定子，转子连接组装起来，使转子能在定子中旋转，做切割磁力线的运动，从而产生感应电势，通过接线端子引出，接在回路中，便产生了电流。

柴油发电机工作原理

柴油机驱动发电机运转，将柴油的能量转化为电能。在柴油机汽缸内，经过空气滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油充分混合，在活塞上行的挤压下，体积缩小，温度迅速升高，达到柴油的燃点。柴油被点燃，混合气体剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞下行，称为‘作功’。各汽缸按一定顺序依次作功，作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量，从而带动曲轴旋转。

将无刷同步交流发电机与柴油机曲轴同轴安装，就可以利用柴油机的旋转带动发电机的转子，利用‘电磁感应’原理，发电机就会输出感应电动势，经闭合的负载回路就能产生电流。

这里只描述发电机组最基本的工作原理。要想得到可使用的、稳定的电力输出，还需要一系列的柴油机和发电机控制、保护器件和回路。

汽油机驱动发电机运转，将汽油的能量转化为电能。

在汽油机汽缸内，混合气体剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞下行作功。各汽缸按一定顺序依次作功，作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量，从而带动曲轴旋转。将无刷同步交流发电机与汽油机曲轴同轴安装，就可以利用汽油机的旋转带动发电机的转子，利用‘电磁感应’原理，发电机就会输出感应电动势，经闭合的负载回路就能产生电流。

主磁场的建立：励磁绕组通以直流励磁电流，建立极性相间的励磁磁场，即建立起主磁场。载流导体：三相对称的电枢绕组充当功率绕组，成为感应电势或者感应电流的载体。

切割运动：原动机拖动转子旋转（给电机输入机械能），极性相间的励磁磁场随轴一起旋转并顺次切割定子各相绕组（相当于绕组的导体反向切割励磁磁场）。

交变电势的产生：由于电枢绕组与主磁场之间的相对切割运动，电枢绕组中将会感应出大小和方向按周期性变化的三相对称交变电势。通过引出线，即可提供交流电源。

直流发电机的工作原理

直流发电机的工作原理就是把电枢线圈中感应产生的交变电动势，靠换向器配合电刷的换向作用，使之从电刷端引出时变为直流电动势的原理。

电刷上不加直流电压，用原动机拖动电枢使之逆时针方向恒速转动，线圈两边就分别切割不同极性磁极下的磁力线，而在其中感应产生电动势，电动势方向按右手定则确定。这种电磁情况表示在图上。由于电枢连续地旋转，因此，必须使载流导体在磁场中所受到线圈边ab和cd交替地切割N极和S极下的磁力线，虽然每个线圈边和整个线圈中的感应电动势的方向是交变的．线圈内的感应电动势是一种交变电动势，而在电刷A，B端的电动势却为直流电动势(说得确切一些，是一种方向不变的脉振电动势)。因为，电枢在转动过程中，无论电枢转到什么位置，由于换向器配合电刷的换向作用，电刷A通过换向片所引出的电动势始终是切割N极磁力线的线圈边中的电动势，因此，电刷A始终有正极性。同样道理，电刷B始终有负极性，所以电刷端能引出方向不变的但大小变化的脉振电动势。如每极下的线圈数增多，可使脉振程度减小，就可获得直流电动势。这就是直流发电机的工作原理。同时也说明子直流发电机实质上是带有换向器的交流发电机。

从基本电磁情况来看，一台直流电机原则上既可工作为电动机运行，也可以作为发电机运行，只是约束的条件不同而已。在直流电机的两电刷端上，加上直流电压，将电能输入电枢，机械能从电机轴上输出，拖动生产机械，将电能转换成机械能而成为电动机，如用原动机拖动直流电机的电枢，而电刷上不加直流电压，则电刷端可以引出直流电动势作为直流电源，可输出电能，电机将机械能转换成电能而成为发电机。同一台电机，能作电动机或作发电机运行的这种原理．在电机理论中称为可逆原理。

汽轮发电机原理

蒸汽机利用高温高压的蒸汽膨胀做功，通过连杆、曲柄将活塞的往复运动转变为主轴的旋转运动，带动发电机发电。

蒸汽轮机是用蒸汽来推动轮机转动的，它运转的基本原理和常见的风车相似，蒸汽轮机是由一个中央很厚的钢盘及钢盘外沿有很多密排的叶片组成的主体结构。从锅炉里出来的高压过热蒸汽从喷嘴喷到叶片上时，轮机就转动起来，蒸汽速度越大，轮机转动得越快（也就是蒸汽的内能在喷射中变成蒸汽的动能，它的动能又转变为机轴旋转的机械能）。

水轮发电机的安装结构形式通常由水轮机的型式确定。主要有以下几种型式: 1)卧式结构卧式结构的水轮发电机通常有冲击式水轮机驱动。

2)立式结构国产水轮发电机组广泛采用立式结构。立式水轮发电机组通常由混流式或轴流式水轮机驱动。立式结构又可分为悬式和伞式。发电机推力轴承位于转子上部的统称为悬式,位于转子下部的统称为伞式。

3)贯流式结构贯流式水轮发电机组由贯流式水轮机驱动。贯流式水轮机是一种带有固定或可调转轮叶片的轴流式水轮机的特殊型式。它的主要特征是转轮轴线采取水平或倾斜布置,并与水轮机进水管和出水管水流方向一致。贯流式水轮发电机具有结构紧凑,重量轻的优点,广泛用于低水头的电站中。

参考文献：[1] 国家技术监督局,建设联合发布.泵站设计规范[M].北京:中国计划出版社，1994：58.[2] 丁毓山.变电所设计[M].辽宁: 辽宁科学技术出版社，1993:48.[3] 熊信银.发电厂电气部分[M].北京: 中国电力出版社，2004:107-117.[4] 傅知兰.电力系统电气设备选择与实用计算[M].北京: 中国电力出版社，2004：105.[5] 陈跃.电气工程专业毕业设计指南[M].北京: 中国水利水电出版社，2003：84-85.[6] 工厂常用电气设备编写组.工厂常用电气设备手册上、下册[M].北京: 中国电力出版社，1986.[7] 国家技术监督局、建设联合发布.泵站设计规范[M].北京:中国计划出版社，1994：59.[8] 苏文成.工厂供电[M].北京: 机械工业出版社，1980:149.[9] 贺家李，宋从矩.电力系统继电保护原理[M].北京: 中国电力出版社，1991：129-186.[10] 刘介才.工厂供电[M].北京: 机械工业出版社，2004：301-304.[11] 1991.[12] 国家技术监督局,建设联合发布.10kV及以下变电所设计规范[M].北京:中国计划出版社，1994:15.[13] [1]王兆安，杨君，刘进军，王跃.谐波抑制和无功功率补偿.机械工业出版社 [2]肖湘宁等.电能质量分析与控制[M].中国电力出版社，2005.

发电机工作原理mo 篇2

在大规模集成电路技术、网络通信技术、超精密加工技术的发展下, 各类微机电系统、微小型电子设备已经在通信、工业、医学等领域得到推广, 为了满足这一需求, 需要寻找出可再生的清洁电池, 压电振动发电机是解决这一问题的有效措施。

1 压电振动发电机工作原理

压电振动发电机是利用压电元件伴随外界振动刺激而产生形变, 使压电元件上下两个电极之间生成有差异的电荷, 从而形成电势差, 再由能量采集电路处理收集, 转换成电能。目前几种运用最广泛的压电材料是:压电单晶体、压电陶瓷、压电聚合物以及压电复合材料等。压电换能结构是压电发电机核心之一。压电换能结构可分为压电双晶片、多层叠堆形、虹形、钹形和弹珠形等。如果想要高效运用振动能量, 第一步就是研究压电换能结构, 提高其能效率。目前应用最多的是悬臂梁式换能结构, 其具有的易实现性成为研究开发中最普遍的换能结构。

2 压电振动发电机能量转换接口电路

外部振动激励的不确定性使压电发电机输出功率低、电流小, 转换过程中的损耗和产生的电压使交变电压等无法达到负载的供电要求。这样就要有特定的能量转换接口电路, 以便增多储能元件。能量转换接口电路可分为单级和多级两种。单级压电发电机接口电路是当前研究使用最多的一种, 包括经典接口电路、同步电荷提取电路、并联同步开关电感电路及串联同步开关电感电路。多级压电发电机接口电路则是利用不同的转换电路分别针对不同外部机械激励进行转换, 确保输出功率可以达到最大。但由于复杂性和不稳定性, 在这一方面始终没有太大的研究进展。

3 压电振动发电机共振频率调整策略

振动发电机想要得到最大的输出电能, 需要机械激励与内部压电元件形成共振, 且输出功率受带宽限制。当下压电振动发电机领域处理共振频率方式有两类:调节发电机固有频率与外部激励同步和发电机的带宽始终能够响应外部激励。调节发电机自身频率方法包括调节其自身的机械特性和使发电机的电学负载发生变化。机械特性调节可分为主动和被动两种调节模式。例如悬臂梁式压电振动发电机, 调节机械参数方式有调节大小、重量、弹簧伸展性和对支撑部件的负担等。通过调节固定于质量块上螺钉的位置, 改变质量块的几何中心, 压电发电机的固有频率可在180 Hz~130 Hz之间连续变化。

拓宽发电机带宽通过使用多悬臂梁结构、增加限幅器等方法能够实现。机械参数和固有频率都不同的一系列悬臂梁振动发电机合称为多悬臂梁式振动发电机。美国科学家公布其对多悬臂梁振动发电机的研究成果, 三个同尺寸不同重量的悬臂梁, 其固有频率分别为113 Hz、183 Hz及281 Hz, 发电机响应频率在10 Hz与400 Hz之间, 这样的一个组合电能输出就可以为传感器模块提供足够的能量。

4 压电振动发电机技术发展趋势

科技在不断地进步, 大规模集成电路制作技术、超精密加工技术和网络通信技术更新换代也越来越快, 压电振动发电机的研究核心和发展趋势有以下三点。

4.1 发电机机械结构

微机械加工技术已经逐渐成熟。随着人们对压电材料的持续探索, 使压电发电机走向微型化、集成化的前进道路。压电振动发电机就必须要提高能量转换效率、实现微型化并且能够兼容MEMS加工工艺。当然, 还要继续探索更优越性能的发电机以适应日益发展的现代电子技术。自适应调频、多方向能力的压电振动发电机和对发电机响应频带的研究都具有很大的价值, 是未来阶段的研究方向。

4.2 接口电路

为了降低能量接口电路对于输出电能与能量转换产生的干扰, 需要对能量接口电路进行改进, 降低其自身消耗。这就为我们继续探索更加完善地控制电路提供了方向, 使压电发电机具有更好的发展前景。

4.3 压电材料

压电材料是压电发电机的根本, 只有不断突破这一技术, 压电发电机的研究才能得以进步。压电纳米材料具有高效性、兼容性, 为实现压电振动发电机的微型化提供便利条件。医用压电发电机的要求较高, 普通材料无法满足, 必须研发可植入式新型压电材料, 为植入式医疗装置或随身低功耗电子装置提供能源。

5 结语

对压电振动发电技术的研究, 其根本就是为微小电子设备提供能源, 现在我国已经在压电振动发电领域取得很大的进展。相信会在不久的将来, 压电振动发电机能够在所有行业遍地开花, 其高效性、节能性、可再生性将带给我们更大的社会效益和经济效益。

摘要：随着科学技术的不断进步, 电子产品的日益复杂化和高端化, 传统的电池供电已不能满足现状。振动无处不在, 将其产生的能量用于发电具有很大的研究实用价值。根据发电原理可将振动发电机分为静电式、电磁式和压电式。简要概述压电式振动式发电机研究现状和未来发展趋势。

关键词：压电振动发电机,工作原理,技术趋势

参考文献

[1]单小彪, 袁江波, 谢涛, 等.不对称悬臂梁压电发电装置的实验研究[J].压电与声光, 2010 (4) .

[2]刘智, 单小彪, 袁江波, 等.Cymbal压电换能器发电性能的有限元仿真分析[J].机械设计与制造, 2010 (5) .

[3]贺学锋, 高军, 夏辉露.碰撞式微型压电风能采集器实验研究[J].纳米技术与精密工程, 2013 (3) .

发电机工作原理mo 篇3

关键词：电机；安培力；电刷；电气故障

中图分类号：G632.0 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2016）08-0128

作为一名高中生，笔者喜欢在课外观察那些运用物理学方面知识的机械，并尝试运用已学会的高中物理知识对其解释。如本文就是围绕电动自行车的电机的原理及故障分析试用高中知识进行讨论，电动自行车这种生活中常见的新兴交通工具，尽管原理相比较其他机械不是很难，但当利用知识自己完成分析与讨论后，笔者仍感受到莫大的满足，并更加激发了笔者对运用物理学解决生活中问题的兴趣与热情。

电动自行车是具有电力驱动、脚踏驱动、电力和脚踏并用等功效的绿色环保交通工具。电动自行车的原理和结构都不复杂，可以认为是在自行车的基础上加一套电机驱动机构组成。蓄电池经过一个控制器给一个电机送电，电机放在后车轮中，电机的旋转带动自行车的行进。作为主要动力系统，电机无疑是电动自行车整体中最为关键的部分。

对于电机，其主要任务为将蓄电池供给的电能转化为驱使车轮前進的机械能。常见电机一般为永磁直流电动机。为达到10N.m以上的运行力矩，电动机的功率应在100～200w范围内，工作电压为24V或36V，该电机要求起动力矩大，效率高，重量轻，并有一定的过载能力。驱使车轮方式有两种，一种为内转子电机通过链传动或直接摩擦带动车轮，另一种为外转子直流电机通过行星齿轮减速机构直接驱动轮毂转动，（这种电动机也叫轮毂式电动机）这种方式具有效率高、结构紧凑、节省空间的优点。

根据高中知识可得，通电导线在磁场中会受到安培力，安培力力大小与电流同磁场间夹角有关。当磁场方向与电流方向平行，根据F=BILsin（L，B）知，安培力为零。假设一个无法及时改变电流方向的电机，除去摩擦等耗能因素，因为能量的守恒，该电机的转子将只会半圈半圈的来回翻转，无法提供有效的持久动力。而有刷电机和无刷电机都巧妙地解决了这一问题。

当有刷电机工作时线圈和换向器旋转，磁钢和碳刷不转，线圈电流方向的交替变化是随电机转动的换相器和电刷来完成的。有刷电机由定子和转子两大部分组成，定子上安装有固定的主磁极和电刷，转子上安装有电枢绕组和换向器。直流电源的电能通过电刷和换向器进入电枢绕组，产生电枢电流，电枢电流产生的磁场与主磁场相互作用产生电磁转矩，使转子受到方向不变的安培力，从而使电机持续旋转以带动负载。有刷电机的输出转速为3000转/分以上，经减速器和超越离合器及外壳一起组成电动轮毂总成，其转速为170-180转/分，适应了自行车以20km/h左右的速度行驶。该结构的可靠性高，成本较低，骑行较舒适，但也存在以下缺点：（1）传统的电刷和换向器有机械磨损和噪声、火花等，（2）系统的先进性和档次不够高。

用于电动自行车的无刷电动轮毂，实际上由两部分组成。一是直接外转子式的无刷电机系统，二是可以实现电子换向的专用控制系统，无刷电机依据于现代IC技术和功率电子器件的发展而逐渐成熟。简单而言，依靠改变输入到无刷电机定子线圈上的电流波交变频率和波形，在绕组线圈周围形成一个绕电机几何轴心旋转的磁场，这个磁场驱动转子上的永磁磁鋼转动，电机就转起来了，电机的性能和磁钢数量、磁钢磁通强度、电机输入电压大小等因素有关，更与无刷电机的控制性能有很大关系，因为输入的是直流电电流需要电子调速器将其变成3相交流电，还需要从遥控器接收机那里接收控制信号，控制电机的转速，以保证其正常稳定的运行。该技术较为先进，在磨损和噪音等问题上有极大的改善。并因此提高了寿命。

当电机运行出现故障时，一般可从机械故障与电气故障两方面讨论。对于机械故障可能原因有常见几种：

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导致问题出现。

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。

3. 由于长时间过载或过热运行，绕组绝缘老化加速，绝缘最薄弱点碳化引起匝间短路等问题。

4. 电机绕组绝缘受机械振动（如启动时大电流冲击，所拖动设备振动等）作用，使绕组出现匝间松驰、绝缘裂纹等不良现象，破坏效应不断积累，最终导致最先碳化的绝缘破坏直至出现烧毁绕组现象。

而对于电气故障，则需通过测量其电压或电流进行分析判断了。比如以下为电机的几种常见类型：

（1）电机空载电流大，其原因一般为电机内部机械摩擦大，线圈局部短路，磁钢退磁。检验方法为：打开电源，转动转把，使电机高速空载转动10s以上。等电机转速稳定以后，测量此时电机的空载最高转速N1。在标准测试条件下，行驶200m距离以上，开始测量电机的负载最高转速N2。空载/负载转比=N2÷N1。当电机的空载/负载转速比大于1.5时，说明电机的磁钢退磁已经相当厉害了，应该更换电机里面整套的磁钢。

（2）电机发热，其原因一般为电流大引起，通过高中知识可知，设电机电流为I，电机的输入电动势为E1，电机旋转的反电动势为E2，则与电机线圈电阻R之间的关系是：I=（E1-E2）÷R。R或E2变小都会引起电流变大，R变小一般是线圈短路或开路引起的，E2减少一般是磁钢退磁引起的。

（3）电机乏力，其原因较复杂，若排除以上提到的电机本身故障，则该问题一般与电池容量，未充满电等其他因素有关。

以上是笔者对电动自行车电机原理从机械到电气知识的肤浅的了解和认识，是笔者将高中物理知识与现实生活相结合的开始，这也是笔者高中学习兴趣所在和未来事业的发展方向。随着知识和阅历的丰富，笔者会不断地探索、进取和提高。

透平发电机的工作原理篇4

首先用原动机带动发电机转动，当达到额定转速成的60%后，电动机退出。

四大部分：点火部分、压缩空气部分、燃烧室、和透平部分

点火部分：点火器，SOLA透平机有个点火炬，当点着火后，由点火炬控制火焰的大小。压缩空气：压缩空气机把空气压缩后送入燃烧室，一般平说点火的空气压力为2.5公斤，点着火后空气压力为10公斤。

燃烧室：压缩空气和燃料在燃烧室燃烧

步进电机工作原理篇5

步进电动机

一般电动机都是连续旋转，而步进电动却是一步一步转动的，故叫步进电动机。每输入一个冲信号，该电动机就转过一定的角度(有的步进电动机可以直接输出线位移，称为直线电动机)。因此步进电动机是一种把脉冲变为角度位移(或直线位移)的执行元件。

步进电动机的转子为多极分布，定子上嵌有多相星形连接的控制绕组，由专门电源输入电脉冲信号，每输入一个脉冲信号，步进电动机的转子就前进一步。由于输入的是脉冲信号，输出的角位移是断续的，所以又称为脉冲电动机。

随着数字控制系统的发展，步进电动机的应用将逐渐扩大。

步进电动机的种类很多，按结构可分为反应式和激励式两种;按相数分则可分为单相、两相和多相三种。

图1 反应式步进电动机的结构示意图

图1是反应式步进电动机结构示意图，它的定子具有均匀分布的六个磁极，磁极上绕有绕组。两个相对的磁极组成一组，联法如图所示。

下面介绍反应式步进电动机单三拍、六拍及双三拍通电方式的基本原理。

一、单三拍通电方式的基本原理

设A相首先通电(B、C两相不通电)，产生A-A′轴线方向的磁通，并通过转子形成闭合回路。这时A、A′极就成为电磁铁的N、S极。在磁场的作用下，转子总是力图转到磁阻最小的位置，也就是要转到转子的齿对齐A、A′极的位置(图2a);接着B相通电(A、C两相不通电)，转了便顺时针方向转过30°，它的齿和C、C′极对齐(图2c)。不难理解，当脉冲信号一个一个发来时，如果按A→C→B→A→…的顺序通电，则电机转子便逆时针方向转动。这种通电方式称为单三拍方式。

图2 单三拍通电方式时转子的位置

二、六拍通电方式的基本原理

设A相首先通电，转子齿与定子A、A′对齐(图3a)。然后在A相继续通电的情况下接通B相。这时定子B、B′极对转子齿2、4产生磁拉力，使转子顺时针方向转动，但是A、A′极继续拉住齿1、3，因此，转子转到两个磁拉力平衡为止。这时转子的位置如图3b所示，即转子从图(a)位置顺时针转过了15°。接着A相断电，B相继续通电。这时转子齿2、4和定子B、B′极对齐(图c)，转子从图(b)的位置又转过了15°。其位置如图3d所示。这样，如果按A→A、B→B→B、C→C→C、A→A…的顺序轮流通电，则转子便顺时针方向一步一步地转动，步距角15°。电流换接六次，磁场旋转一周，转子前进了一个齿距角。如果按A→A、C→C→C、B→B→B、A→A…的顺序通电，则电机转子逆时针方向转动。这种通电方式称为六拍方式。

随着生产过程机械化、电气化和自动化的不断发展，出现了各种类型的特种电动机。这些电动机的工作原理，一般与普通的异步电动机和直流电动机的基本原理近似，但是它们在性能、结构、生产工艺上各有其特殊性，多用于自动控制过程中。一般来说，这些电动机的功率不大，小的只有几分之一瓦，大的也不过几十瓦或几百瓦，属于微型电动机的范围。

步进电动机

随着数字控制系统的发展，步进电动机的应用将逐渐扩大。

步进电动机的种类很多，按结构可分为反应式和激励式两种;按相数分则可分为单相、两相和多相三种，

图1 反应式步进电动机的结构示意图

图1是反应式步进电动机结构示意图，它的定子具有均匀分布的六个磁极，磁极上绕有绕组。两个相对的磁极组成一组，联法如图所示。

下面介绍反应式步进电动机单三拍、六拍及双三拍通电方式的基本原理。

一、单三拍通电方式的基本原理

图2 单三拍通电方式时转子的位置

二、六拍通电方式的基本原理

a.A相通电 b.A、B相通电 c.B相通电 d.B、C相通电

图3 六拍通电时转子位置

三、双三拍通电方式的基本原理

如果每次都是两相通电，即按A、B→B、C→C、A→A、B→…的顺序通电，则称为双三拍方式，从图3b，和图3d可见，步距角也是30°。因此，采用单三拍和双三拍方式时转子走三步前进了一个齿距角，每走一步前进了三分之一齿距角;采用六拍方式时，转子走六步前进了一个齿距角，每走一步前进了六分之一齿距角。因此步距角θ可用下式计算：

θ=360°/(Zr×m)

式中Zr是转子齿数;m是运行拍数。

一般步进电动机最常见的步距角是3°或1.5°。由上式可知，转子上不只4个齿(齿距角90°)，而有40个齿(齿距角为9°)。为了使转子齿与定子齿对齐，两者的齿宽和齿距必须相等。因此，定子上除了6个极以外，在每个极面上还有5个和转子齿一样的小齿。步进电动机的结构图如图4所示。

图4 三相反应式步进电动机的结构图

由上面介绍可知，步进电动机具有结构简单、维护方便、精确度高、起动灵敏、停车准确等性能。此外，步进电动机的转速决定于电脉冲频率，并与频率同步。

四、步进电动机的驱动电源

步进电动机需配置一个专用的电源供电，电源的作用是让电动机的控制绕组按照特定的顺序通电，即受输入的电脉冲控制而动作，这个专用电源称为驱动电源。步进电动机及其驱动电源是一个互相联系的整体，步进电动机的运行性能是由电动机和驱动电源两者配合所形成的综合效果。

1、对驱动电源的基本要求

(1)驱动电源的相数、通电方式和电压、电流都工满足步进电动机的需要;

(2)要满足步进电动机的起动频率和运行频率的要求;

(3)能最大限度地抑制步进电动机的振荡;

(4)工作可靠，抗干扰能力强;

发电机工作原理mo 篇6

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霍耳的红线一般接5－12v直流电。推荐5－7v。

霍耳的信号线传递电机里面磁钢相对于线圈的位置，根据三个霍耳的信号控制器能知道此时应该如何给电机的线圈供电（不同的霍耳信号，应该给电机线圈供相对应方向的电流），就是说霍耳状态不一样，线圈的电流方向不一样。

霍耳信号传递给控制器，控制器通过粗线（不是霍耳线）给电机线圈供电，电机旋转，磁钢与线圈（准确的说是缠在定子上的线圈，其实霍耳一般安装在定子上）发生转动，霍耳感应出新的位置信号，控制器粗线又给电机线圈重新改变电流方向供电，电机继续旋转（线圈和磁钢的位置发生变化时，线圈必须对应的改变电流方向，这样电机才能继续向一个方向运动，不然电机就会在某一个位置左右摆动，而不是连续旋转），这就是电子换相。

电动车用无刷直流电机工作原理

摘要: 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。.关键词:无刷直流电机永磁同步电机直流变频钕铁硼

abstract: brushless direct current motor has the same dc motor output characteristics, alsonamed bldc.bldc have higher output torque in low speed, higher efficiency and betterspeed precision than any control modes of frequency converter drives.this chapterintroduce capacity up to 400kw for the industrial application.key words:brushless direct current motorpermanent magnetic synchronous motorbldc ndfeb

[中图分类号]tm921[文献标识码]b文章编号 1561-0330(2003)06-00无刷直流电动机简介

无刷直流电动机的学名叫“无换向器电机”或“无整流子电机”,是一种新型的无级变速电机,它由一台同步电机和一组逆变桥所组成,如图1所示。它具有直流电机那样良好的调速特性,但是由於没有换向器,因而可做成无接触式,具有结构简单,制造方便,不需要经常性维护等优点,是一种现想的变速电机。在工作原理上有二种不同的工作方式：

(1)直流无刷电机:又称“无换向器电机交一直一交系统”或“直交系统”,如图1所示。是将三相交流电源整流后变成直流，再由逆变器转换成频率可调的交流电,但是,注意此处逆变器是工作在直流斩波方式。

(2)交流无刷电动机:它是利用交-交变频器向同步机供给交流电。

（插图1）

无刷直流电动机brushless direct current motor ,bldc,采用方波自控式永磁同步电机,以霍尔传感器取代碳刷换向器,以钕铁硼作为转子的永磁材料;产品性能超越传统直流电机的所有优点,同时又解决了直流电机碳刷滑环的缺点,数字式控制,是当今最理想的调速电机(参考下列美国能源部针对各种不同调速电机效率比较图).本产品具有高效率,高转矩,高精度的三高特点;同时具有体积小,重量轻,可作成各种体积形状,是当今最高

效率的调速电机,与传统直流有刷电机比较,或与交流变频调速比较均有更好的性能;在牵引电机电瓶车ev行业,取代传统直流有刷电机时除可以达到更高效率,更高激活转矩等特性外,由于采用方波驱动,让铅酸蓄电池有时间修补电极板,可以延长蓄电池的寿命,提高约1.3倍的电池容量,综合效率约可提高一倍左右的电池容量,大大的改善了电瓶车的性能.无刷直流电动机在先进国家已大量应用于军事、信息业(it)、办公设备(oa)、家电业(ha)、diy手动工具、伺服系统、电动汽车、电瓶车、磁旋浮列车等;经过本公司十多年的研究开发,目前生产容量已经达75kw,设计容量可达315kw,可以满足产业自动化及流体机械、空调机械的节电驱动应用.无刷直流电动机具有上述的三高特性,非常适合使用在24小时连续运转的产业机械及空调冷冻主机、风机水泵、空气压缩机负载;低速高转矩及高频繁正反转不发热的特性，更适合应用于机床工作母机及牵引电机的驱动;其稳速运转精度比直流有刷电机更高,比矢量控制或直接转矩控制速度闭环的变频驱动还要高,性能价格比更好,是现代化调速驱动的最佳选择。

由于本产品具有弹性的尺寸及不同的电气特性,除通用型g系列,高激活转矩m系列外,每一种行业的应用都不尽相同,因此用户订货前必须提出电气特性与机械尺寸的要求，图2示士出永磁无刷直流电动机与异步电动机变频变压的机械特性比较。

图2机械特性比较图

1异步电动机变频变压2永磁无刷直流电动机（bldcm）

注：bldcm可在≤mmax负载转矩下起动，可在mn≤m≤mmax负载下短时运行，可在≤mn下长时运行。美国能源部对各种驱动电机效率的比较，如图3所示

图3美国能源部对各种驱动电机效率的比较

2-无刷直流电动机的工作原理

2.1 基本工作原理

无刷直流电动机由同步电动机和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品。同步电动机的定子绕组多做成三相对称星形接法，同三相异步电动机十分相似。而转子上粘有已充磁的永磁体，为了检测电动机转子的极性，在电动机内装有位置传感器。驱动器由功率电子器件和集成电路等构成，其功能是：接受电动机的启动、停止、制动信号，以控制电动机的启动、停止和制动；接受位置传感器信号和正反转信号，用来控制逆变桥各功率管的通断，产生连续转矩；接受速度指令和速度反馈信号，用来控制和调整转速；提供保护和显示等等。

无刷直流电动机的原理简图如图4所示：

主电路是一个典型的电压型交—直—交电路，逆变器提供等幅等宽5-26khz调制波的对称交变矩形波。永磁体n-s交替交换，使位置传感器产生相位差1200的u、v、w方波，结合正/反转信号产生有效的6状态编码信号：101、100、110、010、011、001，通过逻辑组件处理产生t1—t4导通、t1—t6导通、t3—t6导通、t3—t2导通、t5—t2导通、t5—t4导通，也就是说将直流母线电压依次加在a+b-、a+c-、b+c-、b+a-、c+a-、c+b-上，这样转子每转过一对n-s极，t1—t6功率管即按固定组合成6种状态的依次导通。每种状态下，仅有两相绕组通电，依次改变一种状态，定子绕组产生的磁场轴线在空间转动600电角度，转子跟随定子磁场转动相当于600电角度空间位置，转子在新位置上，使位置传感器u、v、w按约定产生一组新编码，新的编码又改变了功率管的导通组合，使定子绕组产生的磁场轴再前进600电角度，如此循环，无刷直流电动机将产生连续转矩，拖动负载作连续旋转。正因为无刷直流电动机的换向是自身产生的，而不是由逆变器强制换向的，所以也称作自控式同步电动机。

无刷直流电动机的工作原理简图

2.2 无刷直流电动机的电磁转矩

无刷直流电动机的位置传感器编码使通电的两相绕组合成磁场轴线位置超前转子磁场轴线位置，所以不论

转子的起始位置处在何处，电动机在启动瞬间就会产生足够大的启动转矩，因此转子上不需另设启动绕组。由于定子磁场轴线可视作同转子轴线垂直，在铁芯不饱和的情况下，产生的平均电磁转矩与绕组电流成正比，这正是他励直流电动机的电流—转矩特性。

电动机的转矩正比于绕组平均电流：

tm=ktiav（n²m）(1)

电动机两相绕组反电势的差正比于电动机的角速度：

ell=keω（v）(2)

所以电动机绕组中的平均电流为：

iav=（vm-ell）/2ra（a）(3)

其中，vm=δ²vdc是加在电动机线间电压平均值，vdc是直流母线电压，δ是调制波的占空比，ra为每相绕组电阻。由此可以得到直流电动机的电磁转矩：

tm=δ²（vdc²kt/2ra）-kt²（keω/2ra）

kt、ke是电动机的结构常数，ω为电动机的角速度（rad/s），所以，在一定的ω时，改变占空比δ，就可以线性地改变电动机的电磁转矩，得到与他励直流电动机电枢电压控制相同的控制特性和机械特性。无刷直流电动机的转速设定，取决于速度指令vc的高低，如果速度指令最大值为+5v对应的最高转速：vc（max）ón max，那么，+5v以下任何电平即对应相当的转速n，这就实现了变速设定。

当vc设定以后，无论是负载变化、电源电压变化，还是环境温度变化，当转速低于指令转速时，反馈电压vfb变小，调制波的占空比δ就会变大，电枢电流变大，使电动机产生的电磁转矩增大而产生加速度，直到电动机的实际转速与指令转速相等为止；反之，如果电动机实际转速比指令转速高时，δ减小，tm减小，发生减速度，直至实际转速与指令转速相等为止。可以说，无刷直流电动机在允许的电网波动范围内，在允许的过载能力以下，其稳态转速与指令转速相差在1%左右，并可以实现在调速范围内恒转矩运行。由于无刷直流电动机的励磁来源于永磁体，所以不象异步机那样需要从电网吸取励磁电流；由于转子中无交变磁通，其转子上既无铜耗又无铁耗，所以效率比同容量异步电动机高10%左右，一般来说，无刷直流电动机的力能指针（ηcosθ）比同容量三相异步电动机高12%-20%。

2.3 与异步电动机的比较

.由于无刷直流电动机是以自控式运行的，所以不会象变频调速下重载启动的同步电动机那样在转子上另加启动绕组，也不会在负载突变时产生振荡和失步。

中小容量的无刷直流电动机的永磁体，现在多采用高磁能积的稀土钕铁硼（nd-fe-b）材料。因此，稀土永磁无刷电动机的体积比同容量三相异步电动机缩小了一个机座号。

近30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，而无刷直流电动机的电流或电枢的端电压，就是直接控制电动机转矩的物理量。过去，由于稀土永磁体价格比较高等因素，限制了稀土永磁无刷直流电动机的应用领域，但是随着技术的不断创新，其价格已迅速下降，例如，我公司推出得bs系列无刷直流电动机的售价已与异步电动机和普通变频器售价之和相差无几。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。3稀土永磁无刷直流电动机的应用

电动机的控制实际上是转矩控制，电动机的体积大小决定于转矩的大小，所以选用电动机时，除了有关安装方式，防护等级以外，莫不以负载转矩—稳态负载转矩tl和扰动转矩δtl为中心来考虑电动机的选用。

(1)电动机的电磁转矩tm决定了电动机的体积d2l

x tm=cmd2l

其中cm称作电动机常数，它和电动机绕组绝缘等级、散热条件等密切相关。

通常标定的电动机输出功率pn是在额定转速nn下连续输出额定转矩tn乘积关系，如果pn以（w）、t以（n²m）、nn以（r/min）表示，则

pn =0.1047tn²nn＝tn²ωn

ωn是电动机的额定角速度，(rad/s)

所以，选用电动机（特别是调速应用的电动机）应该说：在xx-xx转速范围内电动机的连续额定转矩tn是多少，或者说：在最大工作转速为xxr/min电动机额定功率是多少。

对一个调速比为d=nmax/nmin恒转矩tl运行的调速电动机来说，它的输出功率从pmin=0.1047nmintl到pmax=0.1047nmaxtl，如果d=100，则最大和最小输出功率之比为100:1。对于无刷直流电动机来说，转速增加后铁耗和风摩耗近似以转速的平方关系增加，所以输入功率增加比例更大。

(2)负载的最大转矩

负载的等效转矩，teq不得超过电动机连续额定转矩，负载的最大转矩不得超过电动机的允许过载转矩, 如图5所示。

图5负载的等效转矩

(3)转动惯量

减速比i是电动机转速nm和负载转速nl之比，在不计减速机构效率时，两方功率平衡tm²nm= tl²nl，所以i= nm/nl，i= tl/tm，减速机构相当于放大了电动机的转矩，减小了电动机转速。负载转动惯量jl折算到电动机轴上的转动惯量jl’和电动机自身转动的惯量jm之和是：jl’ + jm = jl/i2+jm，如果负载质量为m，以v为速度运动，则：

1/2mv2=1/2jlω2，jl=mv2/ω2

利用jl’=jl/i2 , 得jl’+jm=jl/i2+jm=j

(4)减速比i的选择

任何瞬时，以下方程都成立

tm=tl+bω+j²dω/dt

其中tm是电动机输出转矩，tl是负载和库仑转矩之和，b是阻尼系数，j是系统转动惯量，tl、b、j都是折算到电动机轴上的等效资料，ω是电动机的角速度。对于系统转动惯量j大的系统宜选择大减速比i的减速机构。对于要求加速快而j又显著较大时，宜选用i=√jl/jm，就是选择i，使负载折算转动惯量jl’等于电动机转动惯量jm。过大的j²dω/dt容易引起负转速波动或震荡，因此应使ω缓变，避免ω突变；如果确需ω突变，则应选用伺服型系统，而不应选用任何一种类型的调速系统，如果j²dω/dt远大于tl、bω，则在停机时，无刷电动机将在发电机状态工作，在这种状态下，直流母线电压会急剧增长，危及功率器件。为此需在直流母线上增加过压放电电路或使指令电压vc缓变，使ωm逐渐降到安全角速度再切断速度指令。否则，需另加制动器以适应快速停转的需要。对于频繁启动或正反转的系统也应遵守软启动、软停止、再启动的原则，并且要核算等效电流ieq

ieq=√∑ii2²ti/∑ti ≤in

(5)多台电动机的高速同步旋转

无刷直流电动机适应多台电动机中高速同步旋转，其转速相差不超过1%。这时需多台电动机共享一个速度指令，对于多台电动机相距远时，需用v/f-f/v变换技术来传递速度指令，防止速度指令电平vc在传递中因衰减不同而引起指令误差。

(6)恒张力（f）系统

恒张力（f）系统选用无刷直流电动机作为卷绕机构动力时，电动机的最高转速

ηmax=，电动机的最大转矩tmax=f²dmax/2，其中dmin和dmax对应卷筒的最小和最大直径（m），v是卷绕物的线速度（m/min），f为恒张力（n），最大转矩tmax（n²m），负载功率p=fv/60（w）。4-无刷直流电动机特点

*容量范围大:标准品可达400kw,更大容量可以订制.*电压种类多:直流供电,交流高低电压均不受限制.*低频转矩大:低速可以达到理论转矩输出,激活转矩可以达到两倍或更高.*高精度运转:不超过1 rpm.(不受电压变动或负载变动影响).*高效率:所有调速装置中效率最高,比传统直流电机高出5~30%.*调速范围:简易型/通用型(1:10),高精度型(1:100),伺服型.*过载容量高:负载转矩变动在200%以内输出转速不变.*体积弹性大:实际比异步电机尺寸小,可以做成各种形状.*可设计成外转子电机(定子旋转).*转速弹性大:可以几10转到106转.*制动特性良好,可以选用四象限运转.*可设计成全密闭型,ip-54,ip-65,防爆型等均可.*允许高频度快速激活,电机不发烫.*通用型产品安装尺寸与一般异步电机相同,易于技术改造.5二种电机在不同控制方式下的比较二种电机在不同控制方式下的效率比较如图5所示

图5二种电机在不同控制方式下的效率比较

6--依托无刷直流电动机

图6-依托无刷直流电动机的外形图

无刷直流电动机具有高效率,高精度,高转矩三高特性,能够轻松取代带速反馈的进口矢量控制变频器(或直接转矩控制),变频电机,直流有刷电机等;同时也可以取代不需高精度定位的伺服控制器,外形图如图6所示。是目前产业自动化与节电现代化的最重要驱动装置之一。.无刷直流电机产品规范

容量范围: ~ 400 kw

极数:2 ~ 48 极

电压:直流电压,电瓶电压,单相,三相交流高低压可选.频率:50,60,400 hz ,直流.框号:标准品45~355m,非标产品欢迎订制.保护方式:ip-44/ip-54

速度指令:电位器,0~5v,4~20ma,rs-485

加减速时间:0.1 ~ 120s

绝缘等级:b级绝缘(f极可选)

控制方式:pwm(载波频率2~18 k hz)

最低转速:通用型150rpm,高精度型可更低.最高转速:100 ~ 30,000 rpm可选.转速精度:±1 rpm/最高转速

调速范围:1:10,高精度型1:100.最大转矩:150%.转矩特性:恒转矩输出特性

激活转矩:通用型:200%,电瓶车:400%,牵引电机:600%.制动转矩:20%以上,更高能力可选.返馈装置:三相霍尔(相差120°).高精度及伺服型用光码盘.基本功能:正反转,多段速度.7--无刷直流电机与传统直流有刷电机的比较

无刷直流电机因为没有碳刷与换向器,所以没有维修与保养的需要;由于采用永磁转子,没有激磁损耗的问题,综合效率高出10~20%左右(依据功率大小而定),低速转矩更大,激活转矩可达额定3倍,转速精度可达1/3000,不受电压与负载变动的影响.电机可以做成密闭型或防尘防爆型等结构.因此能够完全取代传统有刷直流电机,而且运转费用更低,没有保养维修的烦恼，无刷直流与有刷直流及欧盟cemed标准的效率比较请参见图7。.图7各种直流电机效率比较图无刷直流电机与异步机加变频器的比较

虽然当今交流变频调速非常普遍,但是变频调速受限于异步电机的低效率,电机运转在低速时转矩变小,谐波损耗大,速度变动率大,动态性能不佳等缺失;虽然采用速度死循环矢量控制或直接转矩控制变频器时其可以满足性能需要,但是购置费用偏高,而且异步电机的效率,功因,低速发热仍然无法改善.我们在注塑机行业与变频器节能改造作比较,无刷直流电机的综合节电率比交流变频要高出20%以上,注塑机没有降低生产速度(变频器降低约3%),电机温升相差20℃.在风机水泵压缩机的负载上应用,功率--速度曲线实际上应该达到三次方关系,但使用变频器驱动异步电机其曲线可能只有平方比例或稍差;采用无刷直流电机驱动其曲线可以接近三次方曲线特性,节电效果更好.典型高效率异步电机及变频器驱动后的效率曲线图如图8所示

图8效率曲线比较图

①bldcm（无刷直流电动机）

②高效率异步机

③一般异步机

④无刷直流电机控制器

⑤变频器

参考文献

[1]许大中.晶闸管无换向器电机[m].北京:科学出版社,1984

[2] 张琛.直流无刷电动机原理及应用[m].北京: 机械工业出版社，作者简介

发电机工作原理mo 篇7

1 门控器电机驱动控制回路的结构和功能

1.1 门控器电机驱动控制回路的结构

门控器电机驱动控制回路主要由:逻辑运算电路IC21和IC23、光耦隔离电路、自举悬浮单电源前置驱动芯片组IC16和IC17、N沟道MOS功率管Q5~Q8、驱动电流检测回路、编码器检测回路等6部分组成。门控器中还设有5V、12V、110V三种电源, 以满足多种芯片不同工作电源的需要。

1.2 驱动控制回路中主要元件及功能

逻辑运算电路采用二块74HC10D, 通过三输入与非门的运算, 将CPU的输出信号转换成4个功率管的开启及关断信号。

CPU 128A、运算电路和前置驱动芯片组之间采用5个P521光耦进行隔离, 以减小杂波对后续电路的影响, 提高电路的抗干扰能力。

前置驱动器IR2110S将经过光耦隔离的MOS管开启信号进行转换和放大, 配合MOS管关断信号, 控制MOS管导通和截止。为节省安装空间, IR2110S采用自举悬浮单电源, 通过自举二极管对电容进行充电, 为其上桥臂提供工作电源。

2 运算电路与信号传输

2.1 运算电路与74HC10D的功能

开关门动作是由电机的旋转方向决定的。CPU 128A输出PB6、PD6、PD7三个可调脉宽信号, PB5、PG3二个脉冲信号, 共五个信号作为电机的控制信号.其中运算电路IC21中使用了3组与非门, 接收CPU IO接口送入的前3路信号。CPU的PB6接1A和3A, 作为1、3与非门的共用信号。CPU的PD6接2A、2B和3C, CPU的PD7接1C和2C, PD6、PD7的值经第二个与非门与非后生成2Y, 作为1、3与非门1B和3B的输入信号, 再和PB6、PD7与非生成1Y, 作为正转高端管Q5的控制信号, 和PB6、PD6与非生成3Y, 作为反转高端管Q6的控制信号。PD7、PD6又分别是正转低端管Q8的控制信号、反转低端管Q7的控制信号。

其逻辑关系如下:PB6→1A=3A, P D 6→2 A=2 B=3 C→Q 7, PD7→1C=2C→Q8;

运算电路IC23只使用了一组与非门, 接收CPU IO接口送入的后2路信号, 经过其内部逻辑运算后, 对外输出1路信号, 作为驱动MOS功率管的关断信号。

2.2 开门信号的逻辑运算与信号传输

开门时电机正转, 功率MOS管Q5、Q8导通。从图二可以看出:IC21对上述逻辑信号进行运算, 其过程如下:当:PB6=1, PD6=0, PD7=1,

1Y输出低电平时, 功率MOS管Q5导通, 同时PD7输出的高电平Q8导通。

电流的流向为:

+110V端→Q5→开关门电机→Q8→-110V端。驱动电机转动实现开门动作。

2.3 关门信号流程

反转时, 运算电路IC21的逻辑运算和正转时类同, 功率MOS管Q6、Q7导通。此时CPU的PB6=1、PD6=1、PD7=0。经过IC21运算后输出:

IC21的3Y输出为0, 功率MOS管Q6导通。同时PD6输出的高电平使Q7导通。Q6、Q7同时导通, 电流的流向为:

-110V端→Q6→开关门电机→Q7→+110V端。驱动电机转动实现关门动作。

2.4 MOS功率管的关断

MOS功率管的关断由CPU的PB5、PG3经IC23 74HC10D运算后得出, 具体处理过程如下:

IC23的1Y输出低电平使MOS功率管Q5~Q8截止。

3 电机速度及车门位置的确定及故障判断

CPU ATMEGA128A内置PWM调制器, 将电机的速度信号调制成脉宽后由PB6、PD6、PD7三个IO口输出.电机速度主要由PD6/PD7输出脉冲宽度确定.编码器直接和电机的尾端相连, 将计得的脉冲送入CPU ATMEGA128A的PE7和PB4, 通过内置程序把脉冲信号处理为门移动的位置数据, 车门关闭时编码器数据为0, 车门全开时编码器数据为164。CPU综合位置信号和过流信号来判断开关门时是否电机、编码器故障或有障碍物。

驱动电流检测回路是以传感器HXS20-NP为主, 将检测到的电机电流送到CPU128A的接口电路, 把模拟信号转换为数字信号后, 由内置软件进行处理判断。门电机采用有刷直流电机, 经过一定时间运行后, 碳刷磨损或支架断裂会发生电机故障, 此时CPU发出开关门信号但电机回路检测不到电流, 门控器上数码管会显示“H”, 提示门电机故障。

编码器检测回路主要是通过其内部霍尔元件, 检测电机旋转时的脉冲信号, 将获得的A、B相脉冲经CPU处理后和其发出的PWM信号进行比较。当有电机电流, 而没有编码器脉冲输入信号时, 门控器会显示“E”, 提示编码器故障。

4 结语

通过对门控器电机控制回路电路结构和工作原理的分析, 现已成功绘制该部分电路原理图, 掌握其工作原理和电路故障报警产生的条件, 对电机故障“DMF”、编码器故障“DEF”, 已能快速查找, 并成功进行过多次故障判断及芯片级维修。节省了班组进行故障判断的时间和工作量, 降低了维修成本, 提高了电客车正常运营的保障能力。

摘要：在梳理1号线前期门控器故障现象和解决措施的基础上, 分析整理出了电机控制回路工作原理, 本文分析了门控器电机驱动部分结构、对其内部运算电路、开关门信号流程进行详细阐述, 通过对编码器回路和电机电流检测回路的分析推导出电机回路故障判断的依据和方法。

关键词：控制回路,逻辑运算,电路前置驱动器,IR2110S,故障判断

参考文献

[1]青岛四方车辆有限公司.成都地铁1号线地铁车辆车门系统微机控制使用维护说明书[Z].2015.

发电机工作原理mo 篇8

研究小组对捕获的活体电鳐施加刺激，结果在10毫秒的极短时间内脉冲电流的峰值电压为19伏特，峰值电流为8安培。他们还利用该脉冲电流成功启动LED灯并向电容器蓄电，储蓄的电量能使LED长时间发光和驱动迷你车行驶。

研究小组还测定了所取出器官的发电性能。他们在发电器官上下部位连接电极，在正极一侧插入7根注射针，每根注射针同时注入0.25毫升浓度为1毫摩乙酰胆碱溶液。实验测定结果为峰值电压91毫伏，峰值电流0.25毫安，发电时间比活体电鳐长1分钟以上。注射器增加至20只后，峰值电压提高到1.5伏特，峰值电流0.64毫安。

研究小组在发电器官中植入元件制作出发电机原型。他们把发电器官切成3厘米直角形，固定在铝和硅胶做成的容器中，结果发现，在16个元件直列连接情况下峰值电压1.5伏特，峰值电流0.25毫安。

电鳐利用平时存在于细胞膜内的离子泵，使用三磷酸腺苷（ATP）能量产生细胞内外离子差（电位差）。同时神经纤维末端释放出神经传达物质乙酰胆碱，刺激细胞膜内的离子通道，细胞外部的钠离子立刻流入细胞内产生电流。发电器官的细胞膜聚集众多离子泵和离子通道，增加了电流密度。其细胞的直列积蓄层产生高输出发电。由于电鳐难以大量捕获，研究小组未来将人工制作发电器官，融合微米、纳米流体技术，从分子开始自下而上地开发细胞结构，研发出与发电细胞相同的材料。（科技日报）