步进电机的接口电路和软件设计

本文介绍采用ZN—048单片机实现三相步进电机的正反转,加减速和自动变速的应用系统。该系统可作为智能化的步进电机控制器使用。 一、步进电机控制方式的实现 以三相步进电机的控制为例;ZN—048单片机的8243芯片P_4口的P40、P41、P42输出信号,通过驱动线路(见图1),分别控制步进电机的三相绕组,即P40=1则A相绕组通电,P41=1则B相绕组通电,P42=1则C相绕组通电;反之等于0时为断电。     

Y-△起动电路电机绕组连接分析

介绍Y-△起动电路电机接线方法,绘制Y-△起动电路电机各种接线图和绕组联结图,理论分析电机绕组的正确接法及改变电机转向的接法,并对△接法的三相鼠笼式异歩电机进行两相绕组头尾连接,一相绕组悬空的通电试验,得出故障运行电流和电机运行状态。     

分段供电交流直线电机三相互感不对称分析及抑制

对两种绕组形式的长初级分段供电直线电机的气隙磁场及互感不对称问题进行了研究。在考虑谐波磁场的前提下,解析推导了电机的相磁场分布及自感、互感的解析表达式,并通过有限元仿真分析,验证了求得的解析表达式的正确性。分析发现,对于常规绕组电机,互感不对称的原因是未通电段铁心导致电机气隙磁场中存在脉振偏置分量。互感不对称程度的大小,则取决于通电段与未通电段相对长度的大小。对于新型绕组电机,气隙磁场中不存在脉振偏置分量,互感不对称的原因是三相绕组排布在物理结构上的不对称,互感不对称程度的大小仅取决通电绕组的极数。相对常规绕组,新型绕组可有效减少电机互感不对称的程度。     

开关磁阻电机绕组连接方式的研究

在两种绕组连接方式下，对开关磁阻电机的一相和两相通电进行了仿真和理论分析。结果表明，采用反向串联绕组的连接方式时，可以用标准的三相桥式逆变器驱动SRM，在此基础上提出了适合这种绕组连接的励磁方式，这对形状磁阻电机的应用有较大的实际意义。     

开关磁阻电机等效磁网络模型的降阶处理方案

在开关磁阻电机稳态运行过程中,本文首先分析电机的运行工况,寻找绕组通电的规律性,然后通过引入“工况磁网络”的概念,使数学模型中系数矩阵的元素可以随着相绕组在各区间通电状态的轮换而轮换,从而对微分方程中的矩阵进行统一定义,实现了开关磁阻电机等效磁网络的降阶处理。本文提出的问题是磁阻电机动态分析理论中一个很关键的问题。     

电机定子绕组湿裂引起电机匝间的分析

电机定子绕组匝间是指电机同一相的线圈绕组匝之间的绝缘,由于绝缘结构和绝缘材料不同以及在绕线、嵌线、刮线接头、端部整形、绝缘浸漆、装配等工序中因操作工艺不当而引起不同程度的绝缘损伤并在绕组通电后产生短路的现象。绕组匝间短路将导致定子电流急剧增大,进而烧毁电机绕组。因此必须高度重视定子绕组匝间问题,及时查找原因,采取预防措施,避免事故发生。     

无刷直流电机绕组通电方法分析

三相无刷直流电动机绕组常采用两种基本工作方式 :180°电型和 12 0°通电型。 180°通电型电机绕组利用率最高 ,但带来了转矩脉动 ;12 0°通电型绕组利用率低一些 ,但可以减弱绕组带来的转矩脉动 ,本文提出了介于两者之间的第三种通电型式 ,其基本原理如下 :把 180°通电型的相绕组导通时间减小一些 ,小于 180°,或把 12 0°通电型导通时间加大一些 ,大于 12 0°,这样我们就能得到一种新的导通方式 ,先三相导通 ,每相导通角小于 180° ,再两相导通 ,使一相停止导通的时间小于 6 0°,然后反向三相导通再反向二相导通。在这种新的方式中 ,即…     

九相磁通切换永磁电机主动缺相运行控制策略

为提高电驱系统轻载工作时的运行效率,提出一种九相磁通切换永磁(FSPM)电机主动缺相方案,即按照不同功率要求,运行不同绕组系统,进而获得不同绕组组合状态下的最大效率。首先建立九相FSPM电机及变流器的损耗模型,并从系统运行功耗角度分析,讨论最佳的绕组通电模式。在此基础上,精确计算主动缺相运行时谐波子空间的电流分量,进而设计主动缺相控制策略。最后,按照绕组最优投切顺序给出直接切换和容错切换两种投切方式。仿真和实验结果验证了主动缺相控制策略的有效性。     

四相SR无电容裂相式主电路的分析与应用

本文开关磁阻电机系统采用无电容裂相式主电路,每相半周期导通。电机内部相绕组线包反相串联,四相绕组星形连接;具体分析了裂相式主电路中点电压脉动的原理,总结出无中点电容电路运行情况,并通过仿真验证了分析的结果;两相同时通电产生转矩,并提出适合于四相无电容裂相式的角度位置控制策略,整个调速范围使用PWM调压控制。最后,通过实验验证,四相无电容裂相式开关磁阻电机系统稳定可靠运行,控制方法可行。     

电机发热故障的检查和处理

设备中电机发热是经常会遇到的,如果能及时发现和保护环节正常,就能避免电机不必要的损坏。造成电机发热的原因主要是电气和机械二种,而且大部分的故障原因又都不在电机本身。１　电气部分的原因（１）电机本身的质量原因,如绕组绝缘老化,使电气参数下降。（２）使用中电机因绕组磕碰损坏,造成通电后局部短路。（３）起动设备不符合要求,使电机在运转时造成不间断的缺相。（４）接线不符合要求,在经过一段时间的使用后引起松动,造成接触不良使电机通电后三相不平衡,引起绕组发热。（５）电机在使用时电压过低,使电流增大。（６）…     

柔性PCB绕组径向磁通微型永磁电机设计

采用无槽结构的高速微型永磁电机在检测设备、医疗器械等方面应用广泛,但无槽电机绕组制作复杂,使用绕组印制技术可以简化绕组的制作过程。目前已有的印制技术多以刚性印制电路板(PCB)为载体应用于轴向磁通电机,对于径向磁通的高速电机来说,刚性PCB已无法满足绕组沿圆周方向分布的需求,柔性PCB绕组应运而生,不过目前还没有完整的柔性PCB绕组电机设计方案。因此,设计了一款高速微型柔性PCB绕组电机,针对柔性PCB绕组特有的缠绕不等距问题,提出了使用平均半径的解决方案,并通过仿真对电机进行了分析。结果表明,平均半径法解决了绕组缠绕不等距的问题,所设计的柔性PCB绕组电机能达到电机技术要求且具有良好的热稳定性。     

矿用集中绕组永磁电机新型冷却方式设计研究

为了进一步提升矿用集中绕组永磁电机的功率密度和散热能力,提出一种冷却水管与绕组并绕的新型绕组冷却结构。以一台315 kW集中绕组永磁电机为例,首先,通过合理的等效与假设,建立了电机的三维模型,基于计算流体力学（CFD）方法对电机进行温度场分析。其次,分析了不同的并绕方式以及相同并绕方式下不同的进水口进水速度对电机散热的影响,确定了最优散热方式。仿真分析表明冷却水管与绕组并绕的方式有效提高了散热能力。     

分数槽集中绕组定子磁动势的分解

介绍了单元电机的基本概念。以12槽双层的分数槽集中绕组为例,给出绕线原则,并在不确定单元电机极对数的情况下,用交流电机绕组理论、函数的傅里叶级数展开两种方法,从一个线圈、一组线圈、一相绕组到三相绕组详细推导了分数槽集中绕组各次谐波的绕组因数和磁动势,得出了分数槽集中绕组的一般特点和普遍规律。最后指出转子极对数接近但不等于定子槽数的一半是采用分数槽集中绕组的永磁电机的最佳选择。     

A brushless three-phase synchronous motor using the armature winding as both load and DC excitation winding

This paper presents a new brushless three-phase synchronous motor which has no exciter. The technique applied to the motor provides an effective way for conventional brushless synchronous motors to simplify the system configuration. The stator of the motor is equipped with a double-star connected armature winding which has two neutral points. The rotor is a cylindrical one, which is equipped with a two-phase field winding. The field winding is connected with shaft-mounted rectifiers. A dc voltage is applied to the two neutral points of the armature winding to obtain the rotor excitation when the motor is operated at synchronous speed. At that time. the armature winding acts as a stator dc exciting winding while also acting as a load winding. In this paper the principle and characteristics of the motor are described. and the experimental results are shown. It is confirmed that with a 2-kW experimental machine, the proposed motor has good performance. For example, by adjusting the stator dc current, this motor power factor can easily be controlled within a wide range.     

关于直流电动机的电枢绕组及电枢电路(一)环流问题

新直流电动机(New DCM)与传统有刷直流电动机(DCM)有相同的电枢绕组,都是分成K个换向单元成封闭形(多边形)接法,与多相交流电动机采取封闭形(多边形)接法的电枢绕组有类似之处但有区别,NewDCM不是一台多相交流电动机,也不是一台多相无刷直流电动机。与典型多边形接法的多相交流电枢绕组闭合回路可能有环流的情况不同,New DCM或DCM为封闭形接法的电枢绕组,闭合回路内不存在环流,不可能产生环流。     

电机绕组接反故障检查方法

电机绕组是按一定规则进行连接的,如连接错误,将造成绕组中的电流方向相反,不能形成旋转磁场,电机也就不能正常运行,而解决这一问题必须在绕组嵌线、接线后和浸漆前。否则,在电机绕机浸漆后或装配完成后发现故障,就不易或不能修理。     

单双层绕组应用于小型电机设计中的节铜效果

通过对电机采用单层、双层绕组与单双层绕组进行比较，论述电机采用单双层绕组，可有效的提高电机效率、降低杂耗、提高起动性能、降低温升，并可节约铜线。     

新型高效低谐波绕组设计

介绍一种新型高效低谐波绕组,初步分析了该绕组磁势谐波的特点。采用有限元方法进行电磁场分析,表明新型高效低谐波绕组电机可以有效降低电机谐波,改善电机磁场分布。通过样机制造和电机试验,证实了新型高效低谐波绕组电机杂散损耗大幅度减小,电机温升显著降低。     

分瓣电刷在试验机组直流电机中的应用

直流电机的容量越大,相对的电枢电流也就越大。设计上,大电流直流电机的绕组形式通常采用双蛙绕组,这种绕组结构形式相对复杂,影响换向的因素较多。以一台试验机组直流电机使用不同电阻率的电刷进行无火花换区测试,试验结果对比分析表明:使用高电阻率的分瓣电刷可以增大电刷横向电阻,从而减小流过换向元件的短路环流,消除刷下火花,改善电机换向。同时,电刷采用切向错位排列有助于降低换向元件的电抗电势,从而更好地改善电机的换向性能。     

一种适用于谐波起动电动机的新型定子绕组

通过对谐波起动电动机广泛采用的定子绕组存在问题的分析,提出了一种结构更加简单、控制更加方便的定子绕组,该定子绕组线圈的匝数、线规都相同,解决了谐波起动电动机定子绕组不等匝引起的设计和制造工艺困难的问题.对该绕组的设计方法进行了分析和介绍,并以8极72槽定子绕组实例加以说明.