三相异步电动机的电磁设计

三相异步电动机的电磁设计
三相异步电动机的电磁设计

三相异步电动机的电磁

设计

Document number:NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

摘要

Y2系列电机是在Y系列电机基础上更新设计的一般用途电机,它具有结构简单、制造、使用和维护方便,运行可靠,以及重量轻,成本低等优点,在电机噪声、振动水平优于Y系列电机,外观更加满足国内外的用户需求,本文为Y2-112M-2的电磁设计。

在设计过程中,掌握了中小型三相感应电机的设计原理,熟悉相关的技术条件,基于给定的参数结合相关的技术条件,确定与电机的电磁性能有关的尺寸,选择定、转子的槽数和槽配合,确定槽型尺寸,选定有关材料,编程进行电磁计算,结合前面的数据计算出相应的工作性能和起动性能,包括效率、功率因数、最大转矩倍数、起动转矩倍数、起动电流倍数等。为了减小误差和计算量,还在MATLAB中编写了电磁计算程序。此外,本设计还用CAD绘制了定、转子冲片图以及定子绕组分布图,最终使技术指标符合任务书的要求。

通过对电机性能尺寸的确定,以及对槽型的选取,选定了有关尺寸,通过编程的反复调试,使其技术指标符合任务书的要求,最终设计出符合任务书要求的电机。

关键词:Y2-112M-2三相异步电动机;定、转子;电磁设计计算

Abstract

Y2 series motors is designed on the basis of Y series motor update general purpose motor. it has a simple structure, convenient manufacture, use and maintenance, reliable operation .as well as light weight, low cost advantages, the motor noise and vibration level is better than that of Y series motor. appearance more meet the needs of users at home and abroad, this paper designed for electromagnetic Y2-112m - 2.

In the process of design, master the design principles of small and medium-sized three-phase induction motor, familiar with relevant technical conditions, based on the given parameters combining with related technical conditions, determine the size of the associated with the electromagnetic performance of the motor, \"option, rotor slot number and groove, groove type size ,selected materials programming electromagnetic calculation, Finally, combined with the previous data to calculate the working performance and the corresponding starting performance, including efficiency, power factor, the maximum torque, starting torque, starting current ratio etc. In order to reduce the error and the amount of calculation, prepared electromagnetic calculation program in MATLAB. In addition, the design also drawing, the rotor and the stator , windings distribution prints with CAD. the technical indicators in line with the requirements of specification.

To determine the size of the motor performance, as well as to the trough type selection, the selected size, by the repeated debug programming, make the technical indicators meet the requirements of the specification, the final design conform to the requirements of the specification of the motor.

Key Words: Y2-112M-2three-phase asynchronous motor, the stator , the rotor Electromagnetic design calculation

目录

1 绪论

工程背景

电机是通过电磁感应将电能与其他机械能相互转换的电力机械,在国民经济各个领域得到广泛应用。电机作为电动机使用时,具有较好的工作特性,所以主要用作电动机。三相感应电动机具有简单的结构,而且价格低廉,运行可靠,坚固耐用,并且易于控制,因而在电动机中是广为使用的一种[1]。因此本设计对Y2-112M-2型电机进行了电磁设计计算。

设计范围

根据相关技术手册的数据确定与电机的电磁性能有关的主要尺寸、槽形及槽配合、绕组型式和节距、线规和材料等,用MATLAB编程进行电动机电磁计算,用CAD 画出定、转子冲片图和它的绕组分布图。

设计依据

(1)类似关于电机的电磁设计资料。

(2)国家目前现行有关设计规程、规范、技术手册,主要包括:

①《实用电机设计计算手册》(黄坚,主编)。

Y2系列三相异步电动机技术条件》(JB/。

②用户提出的产品规格(功率、电压、转速、等)及技术要求(如效率、温升等)。

设计目标

设计出满足电机的主要性能指标,如起动转矩、最大转矩、起动电流倍数、效率和功率因数等要满足任务书的要求。在满足要求之后,尽量使电动机的性能指标有所提高。

本文的主要工作

(1)三相异步电动机主要参数的确定

根据任务书提出的要求,结合相关的资料,确定出与电机电磁性能有关的主要尺寸、槽形及槽配合、绕组型式及节距、线规和材料。

(2)电磁计算

根据确定的主要参数,采用MATLAB编程进行电磁计算,在MATLAB程序中调整相关的参数,一直到计算出的性能指标达到本设计任务书的要求。

(3) MATLAB编程

三相异步电动机的电磁计算工作量大,使用MATLAB编程使得计算量减小,也让计算的精确程度也得到大大提高。

(4) CAD画图

本文的设计中使用CAD画出定、转子冲片图、及定子绕组分布图。

2 三相异步电动机主要参数的确定

电磁计算的数据依据主要是三相异步电动机的参数,要正确地进行电磁计算,必须要选择合适的主要参数。

主要参数的选择是根据技术手册给定的参数。并且计算出有关的必须参数进行选择的。

主要尺寸及气隙长度的确定

电机的主要尺寸包括定子内径i1D 和铁芯有效长度eff L ,只要确定了这两个参数,其他的尺寸(包括定、转子内外径、铁芯长度和气隙长度等)就可以以此为根据,参阅文献[2]。

但在一般情况下,定子内径i1D 和铁芯有效长度eff L 的计算比较麻烦,通常采用类比法来确定电机的主要尺寸,参照已生产过的同类型相近规格电机的设计和实验数据,直接初选电机的主要尺寸。在本设计中,以厂家已经生产过的Y2系列的相近电机作为参考,结合文献[3]得到本台电机的主要尺寸。

本台电机主要尺寸结合文献[4]中附录A 进行选取,详见附录C 和附录D 。

定、转子槽形及槽配合的确定 定、转子槽形的选择

(1) 定子槽形的选择[5]

小型三相异步电动机的定子槽形,一般采用斜口圆底槽[6]。槽口斜角统一规定如下:

① 160机座及以下为30;

② 180~280机座:2极为20,4极为30,6、8极为35; ③ 315~355机座:2极为20,4~10极为30。

因本台电机机座号为112,极数为2极,所以定子选梨形槽,槽口角度选30。详见附录C 。

(2) 转子槽形的选择

转子采用平底槽、圆底槽、梨形槽、凸形槽(对称和不对称)、刀形槽等6种槽形,Y2系列电动机在大机座号中采用凸形槽较多。

本台电机的机座号较小,因此转子选刀形槽(不对称),槽口斜角为30,详见附录D 。

定、转子槽形尺寸的确定

转子的槽形尺寸对电机的各项性能指标,有起动转矩、起动电流倍数、最大转矩、转差率、效率和功率因数等都有非常大的影响;此外,槽的各部分尺寸对这些性能指标又有不同程度的影响。在实际设计中,一般采用类比法来确定电机定、转子的槽形尺寸。本台电机定、转子槽形尺寸详见附录C 和附录D 。

槽配合的选取

槽配合就是在转子槽数与定子槽数有合适的配合。恰当的槽配合能降低电磁噪声和降低电动机负载噪声[7]。槽配合对电机的性能有影响,若选取不合适,可能会导致附加损耗、附加转矩、振动与噪声增加,从而使效率降低,起动性能变差。采用定、转子槽数接近的槽配合,可减小附加损耗。2极电机一般采用16/18,24/22、30/26、36/28、42/34。本台电机所选取的槽配合是30/26。

绕组型式及节距的选择 绕组型式的选择

考虑到目前的传统生产工艺和机械化下线的可能性,除71机座6极和80、90机座8极采用双层绕组外,对160及以下的机座仍采用单层绕组。对180及以上机座,为了提高电机性能和降低电机噪声,在设计时全部采用双层叠绕组[8]。本台电机因机座号为112,所以选用单层同心式绕组。

绕组节距的选择

对双层绕组应从电机具有良好的电气性能和节约导线材料两方面来考虑节距的选

择。在正常三相异步电动机中,通常选p 5

6

y 以便消弱磁势的5次和7次谐波分量。

对于2极电机,为了便于嵌线和缩短端部长度,除铁芯长度很长的以外,一般取

p

2

3

y 左右。因本设计是2极电机,所以取p 1318y 。 计算概述 磁路计算

确定产生主磁场的磁化力是磁路计算的主要工作,进而根据磁力计算励磁电流,并确定电机的空载特性。此外,通过磁路计算还可以校核电机各部分磁通密度是否合适。

参数计算

参数计算的主要目的是计算电机定、转子的电阻及漏抗。电阻、电抗是电机的重要参数。电阻的大小不仅影响电机的经济性,而且与电机的运行性能有极密切的关系。转子电阻的大小对其转矩特性影响特别突出。因此正确选定及计算这些参数是非常重要的。

3 电磁计算

额定数据及主要尺寸

(1) 输出功率kW 4Ν=P

(2) 额定电压V 380ΝφΝ==U U

(3) 功电流

(4) 效率85.0=η(按照技术条件规定)

(5) 功率因数88.0cos =φ(按照技术条件规定) (6) 极对数1=p (7) 频率Hz 50=f (8) 定、转子槽数

定子槽数301=Z ,转子槽数262=Z (9) 定、转子每极槽数 定子每极槽数: 转子每极槽数:

(10) 定、转子冲片尺寸

定子外径m 175.01=D ,定子内径m 098.01i =D ,铁心长度m 1069.0t =l ,气隙长度m000534.0δ=,转子外径m 0971.02=D ,转子内径m 038.02i =D 。

定、转子槽形尺寸详见附录C 和附录D 。 (11) 极距

(12) 定、转子齿距 定子齿距: 转子齿距:

(13) 绕组节距15==τy (以槽数表示) (14) 每相串联导体数

其中,每槽导体数×2=1s N 每圈匝数=2×13=26;并联支路数1a =1。

(15) 绕组线规

按类比法选取线规,本文中选取的线规为1-06.1Φ

(16) 槽满率 槽有效面积:

其中,槽面积s A 和槽绝缘面积i A 计算详见附录B 。

槽满率:

2

32

t1s1f

6

ef

426(1.2310)100%

100%79.62%200.910

N N d S A (符合要求) 其中,导体并饶根数t14N ;导体绝缘后外径(1.12 1.18)/20.08 1.1mm d 。

(17) 绕组系数

其中,短距系数p1K 和分布系数d1K 计算详见附录B 。

(18) 每相有效串联导体数

磁路计算

(1) 计算满载电势

初设E L (1)0.92K ,则 (2) 计算每极磁通

初设s 1.2K ,由文献[3]中表3-5查得Nm 1.095K ,则 (3) 波幅系数

由初设饱和系数查得对应的极弧系数p 0.67,则

(4) 定子齿磁密 (5) 转子齿磁密 (6) 定子轭磁密 (7) 转子轭磁密 (8) 空气隙磁密

其中,齿部和轭部截面积t1A 、t 21A 、t 22A 、j1A 、j2A 和A δ计算详见附录B 。

(9) 各部分磁路所需单位安匝数

根据计算出的各部分磁密,按照文献[5]中附录五的热轧硅钢片DR510牌号磁化曲线表查出各部分磁密对应的磁场强度,然后继续计算。结果为:t122.001A/cm H ,t 21 3.989A/cm H ,t 2226.670A/cm H ,j115.273A/cm H ,j222.664A/cm H 。 (10) 有效空气隙长度

其中,定、转子卡氏系数1K δ、K δ2计算详见附录B 。

(11) 定、转子齿部磁压降 定子齿部磁压降: 转子齿部磁压降:

(12) 定、转子轭部磁压降 定子轭部磁压降: 转子轭部磁压降:

其中,齿部和轭部磁路计算长度t1L 、t 21L 、t 22L 、j1L '和j2L '计算详见附录B 。 (13) 空气隙磁压降

(14) 饱和系数

由于s s s 1.155 1.157100%0.187%1%1.157

K K K ,合格。故可以继续计算,否则

必须返回重新计算直至误差小于1%。

(15) 每极磁势

(16) 计算满载磁化电流 (17) 磁化电流标幺值

(18) 励磁电抗标幺值(采用近似计算方法)

参数计算

(1) 定子槽漏抗标幺值

其中,漏抗系数X C 和定子槽比漏磁导s1λ计算详见附录B 。

(2) 定子谐波漏抗标幺值

其中,查文献[5]中图得定子谐波比漏磁导0.0029S 。

(3) 定子端部漏抗标幺值

其中,1d 为线圈伸出铁芯外的直线部分长度;线圈端部轴向投影长E l 计算详见附录B 。

(4) 定子漏抗标幺值 (5) 转子槽漏抗标幺值

其中,转子槽比漏磁导s2 的计算详见附录B 。

(6) 转子谐波漏抗标幺值 其中,查文献[5]中图得转子谐波比漏磁导

0.075R 。

(7) 转子绕组端部漏抗标幺值 (8) 转子斜槽漏抗标幺值

其中,斜槽度SK b 计算详见附录B 。

(9) 转子漏抗标幺值

(10) 定、转子漏抗标幺值之和 (11) 定子绕线直流电阻 其中,60.021710m 为B 级绝缘平均工作温度75C 时铜的电阻率。

(12) 定子绕组相电阻标幺值 (13) 有效材料的计算

感应电机的有效材料是指定子绕组导电材料和定转子铁心导磁材料,电机的成本主要由有效材料的用量决定。

定子铜的重量:

其中,C 为考虑导线和引线质量的系数,漆包圆铜线 1.05C ;338.910kg/m Fe 是铜的密度。

硅钢片重量: 其中,0.005m 是冲剪余量;33Fe 7.810kg/m 是硅钢片密度。

(14) 转子电阻标幺值

其中,转子导条电阻标幺值*B R 和转子端环电阻标幺值*

R R 计算详见附录B 。

(15) 定子有功电流分量标幺值 (16) 满载电抗电流标幺值

其中,

11

ms 0.0476

1

1 1.01443.285

X X 。 (17) 定子电流无功分量标幺值 (18) 满载电势系数

由于E E E 0.9550.959100%100%0.12%1%0.959

K K K ,合格。故可继续计算,

否则需要重新假设初值,直到误差小于%。

(19) 空载电势标幺值

(20) 空载时定子齿部磁密

(21) 空载转子齿磁密

(22) 空载定子轭磁密

(23) 空载转子轭磁密

(24) 空载气隙磁密

根据上述计算出的各部分空载磁密,按照文献[5]中附录五的热轧硅钢片DR510牌号磁化曲线,查取各部分磁路的磁场强度,然后继续进行计算。所查得的结果为:

t1028.21A/cm

H,

t2104.28A/cm

H,

t22035.81A/cm

H,

j1018.76A/cm

H,

j2035.76A/cm

H。

(25) 空载定子齿部磁压降

(26) 空载转子齿部磁压降

(27) 空载定、转子轭部磁压降

空载定子轭部磁压降:

空载转子轭部磁压降:

(28) 空载气隙磁压降

(29) 空载总磁压降

(30) 空载磁化电流

工作性能计算

(1) 定子电流标幺值

(2) 定子电流密度

(3) 线负荷

(4) 转子电流标幺值

导条电流实际值:

端环电流实际值:

(5) 转子电流密度

导条电密:

端环电密:

(6) 定子铜耗

(7) 转子铝耗

(8) 杂散损耗

杂散损耗的大小与设计参数和工艺情况有关,目前尚难以准确计算,故以推荐值为主。这里推荐:

*

s

P=

(9) 机械损耗

(10) 铁耗

定子齿部重量:

定子轭部重量:

定子齿部铁耗:

定子轭部铁耗:

其中,铁耗系数根据空载磁密t10B 和j10B 的值查文献[3]中附录六可得:

het

6.294W/kg p ,hej 4.966W/kg p 。 (11) 总铁耗

(12) 总铁耗标幺值 (13) 总损耗标幺值 (14) 输入功率标幺值 (15) 效率

由于

0.920.9198

100%100%0.02%0.5%0.9198

,合格。故可继续计算,否则需要重新假设初值,直到误差小于%。

(16) 功率因数 (17) 转差率 旋转铁耗: (18) 转速

(19) 最大转矩倍数 起动性能计算

(1) 假设起动电流 (2) 起动时定子槽漏抗

其中,起动时定子槽比漏磁导s1(st) 详见附录B 。

(3) 起动时定子谐波漏抗

其中,起动时漏磁路饱和系数Z K 的计算取值详见附录B 。

(4) 起动时定子漏抗 (5) 起动时转子槽漏抗

其中,起动时转子槽比漏抗s2(st)详见附录B 。

(6) 起动时转子谐波漏抗 (7) 起动时转子斜槽漏抗 (8) 起动时转子漏抗 (9) 起动时总漏抗 (10) 起动时转子电阻

其中,挤流效应系数F K 详见附录B 。

(11) 起动总电阻标幺值 (12) 起动总阻抗标幺值 (13) 起动电流

由于st st st 260.67262.54100%100%0.7%3%262.54

I I I ,合格。故可以继续计

算,否则需要重新假设起动电流倍数的初值,直到误差小于3%。

起动电流倍数:

(14) 起动转矩

主要性能指标计算值与任务书规定的保证值比较如表所示。

主要性能指标保证值计算值

效率

功率因数

最大转矩倍数

起动电流倍数

起动转矩

程序流程图

电动机的电磁计算是一个比较复杂的过程。计算中有些参数需先依据经验公式假设,然后再核算。因此本文按照“中小型三相感应电动机电磁计算程序”,用MATLAB 语言编写了中小型三相感应电动机电磁计算程序,程序及运行结果见附录A。前面所带数据是调整好的数据,程序流程图如图所示。

图程序流程图

结论

本设计是对Y2-112M-2型异步电动机的电磁设计。通过查阅相关技术手册,确定该电机的主要参数,包括定、转子内外径,气隙和铁心长度,节距和绕组型式,槽形、槽形尺寸和槽配合,以及所需材料等。设计结果表明,所确定的主要参数和选用的材料均符合设计要求。由于本设计的计算量大,为了减少人工计算带来的误差,所以计算过程采用MATLAB编程,使计算量大大减小。通过电磁计算得到的该电机的主要性能指标,包括起动转矩、最大转矩、起动电流倍数、效率和功率因数等均符合设计任务书的要求。其中,起动转矩、最大转矩、起动电流倍数和功率因数均得到了改善。为了使定、转子冲片图和绕组分布图清晰美观、尺寸标注准确,本次设计使用CAD画图。

三相异步电动机的电磁设计是决定该电机电磁性能好坏的重要因素,也是整个电机设计中非常重要的环节。电机的电磁设计不同于其他的电机结构设计,首先,需要确定电机的主要参数,参数的确定对整个电磁设计很重要,决定电机主要性能指标。其次,应该严格按照电磁计算步骤进行计算,在计算过程中,反复调整相关参数,使性能指标满足要求。

致谢

在本次论文设计过程中,感谢我的学校,给了我学习的机会,在学习中,田莉老师从选题指导、论文框架到细节修改,都给予了细致的指导,提出了很多宝贵的意见与建议,老师以其严谨求实的治学态度、高度的敬业精神、兢兢业业、孜孜以求的工作作风和大胆创新的进取精神对我产生重要影响。他渊博的知识、开阔的视野和敏锐的思维给了我深深的启迪。这篇论文是在老师的精心指导和大力支持下才完成的。

感谢所有授我以业的老师,没有这些年知识的积淀,我没有这么大的动力和信心完成这篇论文。感恩之余,诚恳地请各位老师对我的论文多加批评指正,使我及时完善论文的不足之处。

谨以此致谢最后,我要向百忙之中抽时间对本文进行审阅的各位老师表示衷心的感谢,在撰写毕业设计(论文)期间,杨如虎、严豪杰、王云鹏等同学对我设计工作给予了热情帮助,在此向他们表达我的感激之情。

参考文献

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[5] 傅丰礼.异步电动机设计手册[M].北京:机械工业出版社,2007:1-192.

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[8] 李隆年.电机设计[M].北京:机械工业出版社,2002:63-152.

附录A电磁计算程序

程序

%%%%%%第一部分额定数据和主要尺寸%%%%%

myflag1 = 0; %myflag1 myflag1=1是双层槽绝缘占面积,myflag1=0是单层槽绝缘占面积

myflag2 = 0; %myflag2 myflag2=1是平底槽,myflag2=0是圆底槽

myflag3 = 1; %myflag3 myflag3=1是平底槽,myflag3=0是圆底槽

myflag4 = 0; %myflag4 myflag4=1是圆底槽,myflag4=0是半开口平底槽,其它为开口平底槽

myflag5 = 1; %myflag5 myflag5=1是半开口槽和半闭开口槽,myflag5=0是开口槽

myflag6 = 3; %myflag6 myflag6=1是二级防护式,myflag6=2是四级及以上防护式,myflag6=3是二级封闭型自扇冷式,myflag6=4是四级及以上封闭型自扇冷式myflag7 = 1; %myflag7 myflag7=1是半闭口槽,myflag7=0 是开口槽

PN = 4000;

Un = 380; %额定电压

f = 50; %频率

cos_phi=; %功率因数

eta_1 = ; %效率

m1 = 3;

p = 1; %极对数

q1 = 5; %每极每相槽数

UN_phi = Un;

Ikw = PN/(m1*UN_phi); %功电流

Z1 = 2*m1*p*q1; %定子槽数

Z2 = 26; %转子槽数

Zp1=Z1/(2*p);

Zp2=Z2/(2*p); %定转子每极槽数

KB_2 = +*log10(PN); %满载电势标幺值

p_1 = KB_2*PN/(eta_1*cos_phi);

alpha_p_1 = ;Knm_1 = ;Kdp1_1 = ;

A_1 = 22000; %由参考文献[电机设计]图10-2

B_delta_1 = ;n_1 = 3000;

V = *1*p_1/(alpha_p_1*Knm_1*Kdp1_1*A_1*B_delta_1*n_1);

Lambda=; %由参考文献[电机设计]表10-2

Di1_1 = (2*p*V/(Lambda*pi))^(1/3);

Di1__D = ; %由参考文献[电机设计]表10-3 Dt1__D表示Dt1/D

D1_1 = Di1_1/(Di1__D);

D1 = D1_1; %D1定子冲片外径

Di1 = D1*(Di1__D);

l= V/(Di1^2); %lef铁心有效长度

li = l - ; %D2转子外径,Dt2转子内径

delta = Di1*(1+9/2/p)*(1/10^3);

lef =li+2*delta;

D2=Di1-2*delta; %转子外径

Di2 = ; %转子内径由转轴直径决定

tau=pi*Di1/(2*p); %极距

t1= pi*Di1/Z1; %定子齿距

t2=pi*D2/Z2; %转子齿距

%定子绕组采用单层绕组,交叉式,节距1~9,2~10,11~18

bsk = *t1; %转子斜槽宽

alpha_1 = 1; %并联支路alpha_1为1

N_phi1_1 = ceil((eta_1*cos_phi*pi*Di1*A_1)/(m1*Ikw)); %每相串联导体数Ns_1 = (m1*alpha_1*N_phi1_1)/Z1; %每槽导体数

Ns1= ceil(Ns_1);

N_phi1 = Ns1*Z1/(m1*alpha_1);

N1 = N_phi1/2;

J1_1=;

I1_1 = Ikw/eta_1/cos_phi; %定子电流初步值

NA = I1_1/(alpha_1*J1_1); %用NA表示Nt1_1*Ac1

Ni1_1=1;Ac1=NA/ Ni1_1;

d_1=*10^(-3); Ac1_1=;

d= d_1+*10^(-3);

Bi_1=;

bi_11=t1*B_delta_1/Bi_1;

Bf_1=;

hf_1=tau*alpha_p_1*B_delta_1/2/Bf_1;

h=; %槽锲

h01 = ;

b01 = ;

b11 = ;

h11=;

h21 = ;

r21 = ;

bi1_1 = pi*(Di1+2*h01+2*h11+2*h21)/Z1-2*r21;

bi1_2 = pi*(Di1+2*h01+2*h11)/Z1-b11;

bi1 = (bi1_1+bi1_2)/2;

bi1=

hs1 = h01+h21+h11+r21;

hs_1 = h21+h11;

As=(2*r21+b11)*(hs_1-h)/2+pi*r21*r21/2; %槽面积

Delta_t = ;

%myflag1 myflag1=1是双层槽绝缘占面积myflag1=0是单层槽绝缘占面积switch myflag1

case 1

At = Delta_t*(2*hs_1+pi*r21+2*r21+b11);

case 0

At = Delta_t*(2*hs_1+pi*r21);

end

Aef = As - At;

Sf = 1*Ns1*d^2/Aef; %槽满率

alpha = p*2*pi/Z1;

Kd1=sin(q1*alpha/2)/(q1*sin(alpha/2)); %分布系数

Kp1=1; %短距系数

Kdp1=Kd1*Kp1; %绕组系数

KI=;

I2_1 = KI*I1_1*3*N_phi1*Kdp1/Z2; %转子导条电流

JB_1 = ; %转子导条电密

AB_1=I2_1/JB_1; %导条截面积

Bi_2=;

bi_2=t2*B_delta_1/Bi_2;

Bf_2=

hf_2=tau*alpha_p_1*B_delta_1/2/Bf_2;

h02 = 0;

b02 = ;

b12 = ;

h12=0;

h22 = 0,0045;

h32=;

b22 = ;

b32 = ;

b42 = ;

hs2=h02+h12+h22+h32;

bi2 = pi*(D2-2*2/3*hs2)/Z2-(b42+hs2*b32/3/h32);

AB=(b12+b22)*h22/2+(b32+b42)*h32/2; %导条截面积IR_1=I2_1*Z2/(2*pi*p); %端环电流

JR_1=*JB_1;

AR_1=IR_1/JR_1;

AR= AR_1;

%%%%%%%%%%第二部分磁路计算%%%%%%%%% KE_1=;

E1= KE_1*UN_phi; %E1为满载相电势

Ks_1 = ;

Knm = ;

Phi=E1/(4*Knm*Kdp1*f*N1); %每极磁通Kfe = ;

Ai1 = Kfe*li*bi1*Zp1; %定子每极下齿部截面积Ai2 = Kfe*li*bi2*Zp2; %转子每极下齿部截面积%myflag2 myflag2=1是平底槽 myflag2=0是圆底槽switch myflag2

case 1

hf1_1 = (D1-Di1)/2-hs1;

case 0

hf1_1 = (D1-Di1)/2-hs1+r21/3;

end %定子轭部计算高度

%myflag3 myflag3=1是平底槽 myflag3=0是圆底槽

switch myflag3

case 1

hf2_1= (D2-Di2)/2-hs2;

case 0

hf2_1 = (D2-Di2)/2-hs2+r22/3;

end

hf2_2= %转子轭部计算高度

Af1 =Kfe*li*hf1_1; %定子轭部截面积

Af2 = Kfe*li*hf2_2; %转子轭部截面积

tau = pi*Di1/2/p

A_delta = tau*lef; %空气隙截面积

alpha_p1 = ; %计算极弧系数

Fs = 1/alpha_p1; %波幅系数

B_s = Fs*Phi/A_delta; %气隙磁密

Bi1 = Fs*Phi/Ai1; %定子齿磁密

Bi2 = Fs*Phi/Ai2; %转子齿磁密

B_delta = Fs*Phi/A_delta; %空气隙磁密

Hi1 =; %查表

Hi2 =; %磁场强度

%myflag5 myflag5=1是半开口槽和半闭开口槽 myflag5=0是开口槽switch myflag5

case 1

K_delta=t1**delta+*b01)/(t1**delta+*b01)-b01^2);

case 0

K_delta = t1*(5*delta+b01)/(t1*(5*delta+b01)-b01^2);

end

delta_ef = K_delta*delta; %有效气隙长度

Li1 = (h11+h21)+r21/3;

衰减器原理及其设计

衰减器原理及其设计 时间:2012-01-07 来源:作者: 关键字:衰减器原理 衰减器广泛地应用于电子设备中,它的主要用途是: (1)调整电路中信号的大小; (2)在比较法测量电路中,可用来直读被测网络的衰减值; (3)改善阻抗匹配,若某些电路要求有一个比较稳定的负载阻抗时,则可在此电路与实际负载阻抗之间插入一个衰减器,能够缓冲阻抗的变化。 通常,衰减器接于信号源和负载之间,衰减器是由电阻元件组成的四端网络,它的特性阻抗、衰减都是与频率无关的常数,相移等于零。 实际应用中,有固定衰减器和可变衰减两大类。 1、固定衰减器的设计 常用的固定衰减器有L型、T型、X型和桥T型等几种结构,其电路形式和计算公式见表5.1-16。

注:RC为特性阻抗;RC1、RC2为两侧特性阻抗,B为固有衰减值N=EB。 其中L型属于不对称衰减器,主要用于阻抗匹配,而T型、X型、桥T型属于对称衰减器,主要用于衰减。一端接地的衰减器称为不平衡衰减器;反之,两端不接地的衰减器称为平衡衰减器。 例:设计一衰减器,匹配于信号源内阻RS-600欧与负载电阻RL=150欧之间,其衰减量为30DB。 解计算过程: (1)因为RS、RL不相等,所以选用一节倒L型和一节对称T型号组成衰减器,如图5.1-19A所示 倒L型电路计算: (2)T型电路计算:由于总衰减量为30DB,所以T型衰减量为 (3)电路简化:对设计电路进行变换,进而得到简化电路,由图5.1-19A变换为图B及图C的形式。

2、可变衰减器的设计 可变衰减器,一般是指特性阻抗值恒定的,而它的衰减值是可变的衰减器,此外,还有一种分压式可变衰减器,由于它的负载往往是高阻抗,因此对这种分压式可变衰减器的特性阻抗就没有什么具体要求。 1)可变桥T型衰减器可变桥T型衰减器的电路结构如图5.1-20所示。

三相异步交流电机的设计_毕业设计

学生毕业设计(毕业论文) 系别:机电工程 专业:数控技术 设计(论文)题目:三相异步交流电机

毕业设计(论文)任务书 一、课题名称:三相异步电机的设计 二、主要技术指标: 1.内部由定子和转子构成。 2. 外壳有机座、端盖、轴承盖、接线盒、吊环等组成。 3. 技术要求:采用电压AC380,可以实现正反转。 三、工作内容和要求: 1.设计磁路部分:定子铁心和转子铁心。 2 设计电路部分:定子绕组和转子绕组以及电路图。 3 设计机械部分:机座、端子、轴和轴承等。 4.设计电路的正反转和安全控制部分。 5.按照“毕业设计规格”设计毕业报告。 四、主要参考文献: 1.[1]王世琨.《图解电工入门》[M].中国电力出版社.2008.

2.[2]满永奎.《电工学》[M].清华大学出版社.2008. 3.[3]乔长君.《电机绕组接线图册》[M].化学工业出版社.2012. 4.百度文库 学生(签名)年月日 指导教师(签名)年月日 教研室主任(签名)年月日 系主任(签名)年月日

毕业设计(论文)开题报告

摘要

在费拉里斯和特斯拉发明多相交流系统后,19世纪80年代中期,多沃罗沃尔斯基发明了三相异步电机,异步电机无需电刷和换向器三相异步电机(Triple-phase asynchronous motor)是靠同时接入380V三相交流电源(相位差120度)供电的一类电动机,由于三相异步电机的转子与定子旋转磁场以相同的方向、不同的转速成旋转,存在转差率,所以叫三相异步电机。 作电动机运行的三相异步电机。三相异步电动机转子的转速低于旋转磁场的转速,转子绕组因与磁场间存在着相对运动而感生电动势和电流,并与磁场相互作用产生电磁转矩,实现能量变换。与单相异步电动机相比,三相异步电动机运行性能好,并可节省各种材料。按转子结构的不同,三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种。笼式转子的异步电动机结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜,得到了广泛的应用。 Reese and Tesla invented in AC system. At the mid of 1880s, 多沃罗沃尔Chomsky invented the three-phase asynchronous motors, asynchronous motors without brushes and commutate. Three-phase asynchronous motors (Triple-phase asynchronous motor) is by simultaneously accessing 380V three-phase AC power supply of a class of motors, three-phase asynchronous motor as the rotor and the stator rotating in the same direction, to rotate at different speeds, there turn slip, so called three-phase asynchronous motors. For three-phase asynchronous motors motor is running. Three-phase asynchronous motor rotor speed is lower than the speed of the rotating magnetic field, the magnetic field due to the rotor windings relative motion exists between the induced electromotive force and current, and the magnetic field generated by the interaction with the electromagnetic torque and achieve energy conversion. Compared with single-phase induction motor, Three- phase asynchronous motor running properties, and save a variety of materials. According to the different structure of the rotor, three-phase cage induction motor and the winding can be divided into two kinds. Cage rotor induction motor, simple structure, reliable operation, light weight, cheap, has been widely used

电磁兼容性(EMC)仿真

设计早期对电磁兼容性(EMC)问题的考虑 随着产品复杂性和密集度的提高以及设计周期的不断缩短,在设计周期的后期解决电磁兼容性(EMC)问题变得越来越不切合实际。在较高的频率下,你通常用来计算EMC的经验法则不再适用,而且你还可能容易误用这些经验法则。结果,70%~90%的新设计都没有通过第一次EMC测试,从而使后期重设计成本很高,如果制造商延误产品发货日期,损失的销售费用就更大。为了以低得多的成本确定并解决问题,设计师应该考虑在设计过程中及早采用协作式的、基于概念分析的EMC仿真。 较高的时钟速率会加大满足电磁兼容性需求的难度。在千兆赫兹领域,机壳谐振次数增加会增强电磁辐射,使得孔径和缝隙都成了问题;专用集成电路(ASIC)散热片也会加大电磁辐射。此外,管理机构正在制定规章来保证越来越高的频率下的顺应性。再则,当工程师打算把辐射器设计到系统中时,对集成无线功能(如Wi-Fi、蓝牙、WiMax、UWB)这一趋势提出了进一步的挑战。 传统的电磁兼容设计方法 正常情况下,电气硬件设计人员和机械设计人员在考虑电磁兼容问题时各自为政,彼此之间根本不沟通或很少沟通。他们在设计期间经常使用经验法则,希望这些法则足以满足其设计的器件要求。在设计达到较高频率从而在测试中导致失败时,这些电磁兼容设计规则有不少变得陈旧过时。 在设计阶段之后,设计师制造原型并对其进行电磁兼容性测试。当设计中考虑电磁兼容性太晚时,这一过程往往会出现种种EMC问题。

对设计进行昂贵的修复通常是唯一可行的选择。当设计从系统概念设计转入具体设计再到验证阶段时,设计修改常常会增加一个数量级以上。所以,对设计作出一次修改,在概念设计阶段只耗费100美元,到了测试阶段可能要耗费几十万美元以上,更不用提对面市时间的负面影响了。 电磁兼容仿真的挑战 为了在实验室中一次通过电磁兼容性测试并保证在预算内按时交货,把电磁兼容设计作为产品生产周期不可分割的一部分是非常必要的。设计师可借助麦克斯韦(Maxwell)方程的3D解法就能达到这一目的。麦克斯韦方程是对电磁相互作用的简明数学表达。但是,电磁兼容仿真是计算电磁学的其它领域中并不常见的难题。 典型的EMC问题与机壳有关,而机壳对EMC影响要比对EMC性能十分重要的插槽、孔和缆线等要大。精确建模要求模型包含大大小小的细节。这一要求导致很大的纵横比(最大特征尺寸与最小特征尺寸之比),从而又要求用精细栅格来解析最精细的细节。压缩模型技术可使您在仿真中包含大大小小的结构,而无需过多的仿真次数。 另一个难题是你必须在一个很宽的频率范围内完成EMC的特性化。在每一采样频率下计算电磁场所需的时间可能是令人望而却步的。诸如传输线方法(TLM)等的时域方法可在时域内采用宽带激励来计算电磁场,从而能在一个仿真过程中得出整个频段的数据。空间被划分为在正交传输线交点处建模的单元。电压脉冲是在每一单元被发射和散射。你可以每隔一定的时间,根据传输线上的电压和电流计算出电场和磁场。

衰减器课程设计的基本原理及电路图

信号衰减器原理及设计 衰减器是在指定的频率范围内,一种用以引入一预定衰减的电路,一般以所引入衰减的分贝数及其特性阻抗的欧姆数来标明。 衰减器广泛地应用于电子设备中,它的主要用途是: (1)调整电路中信号的大小;(2)改善阻抗匹配,若某些电路要求有一个比较稳定的负载阻抗时,则可在此电路与实际负载阻抗之间插入一个衰减器,能够缓冲阻抗的变化。 通常,衰减器接于信号源和负载之间,衰减器是由电阻元件组成的二端口网络,它的特性阻抗、衰减量都是与频率无关的常数,相移等于零。 实际应用中,有固定衰减器和可变衰减两大类。 1、固定衰减器的设计 常用的固定衰减器有对称型的T型、∏型、桥T型和倒L型(不对称型)等几种结构,其电路形式和计算公式如下。 图1. T型衰减器 图2. ∏型衰减器 1 2 1 1 2 2 1- = + - = N N R R N N R R C C 1 1 2 1 2 2 1- + = - = N N R R N N R R C C 1 )1 ( 2 1- = - = N R R N R R C C

图3. 桥T 型衰减器 图4. 倒L 型衰减器 式中,Rc 为二端口网络的特性阻抗(对称时),即输入输出阻抗,Rc1和Rc2两侧特性阻抗,分别为非对称衰减器的输入输出阻抗;20 10A N =,为输入电压与输出电压之比,A 为衰减的分贝数。 电压比分贝:dB=20lg (Uo/Ui ) 以上衰减器中,T 型、∏型、桥T 型属于对称衰减器,主要用于衰减。而倒L 型属于不对称衰减器,主要用于阻抗匹配。 倒L 型不对称衰减器构成阻抗匹配器,与对称衰减器所不同的是,不能指定衰减量,其输入输出阻抗确定后,其衰减量也就确定了。其衰减值见下表。 表1 倒L 型衰减器衰减值与输入输出阻抗比的关系 值得注意的是,桥T 型衰减器中,有两个电阻的值即为特性阻抗(输入输出电阻),且计算公式简洁,用于组成可调衰减器非常方便。 例1:设计一衰减器,匹配于信号源内阻R S =800欧与负载电阻R L =150欧之间,其衰减量为30dB 。 解:因为RS 、RL 不相等,所以选用一节倒L 型和一节对称T 型构成衰减器,如图5所示。 (1)倒L 型电路计算: 10.14 8001501111166.41150 800800 150721.11)150800(800)(1 1 1 2 12112 22111=???? ??--=??? ? ? ?--=Ω =-=-=Ω=-?=-=--C C C C C C C C C R R N R R R R R R R R R (2)T 型电路计算: 由于总衰减量A=30dB ,N=10^(30/20)=31.62;所以桥T 型衰减量N 2为 N 2=N/N 1=31.62/10.14=3.1184 计算R1和R2 1 122 11 2 2111112)(-? ???? ?--=-=-=C C C C C C C C C R R N R R R R R R R R R

Y2-160M1-2三相异步电动机电磁设计解读

目录 摘要 ..................................................................... I Abstract................................................................. II 第一章绪论........................................................ - 4 - 1.1 工程背景...................................................... - 4 - 1.2 该课题设计的主要内容.......................................... - 4 - 第二章三相异步电动机................................................ - 6 - 2.1 三相异步电动机结构............................................ - 6 - 2.1.1 异步电动机的定子结构..................................... - 7 - 2.1.2 异步电动机的转子结构..................................... - 8 - 2.1.3 三相异步电动机接线图..................................... - 8 - 2.2 三相异步电动机工作原理........................................ - 9 - 2.3 三相异步电动机的机械特性和工作特性........................... - 12 - 第三章三相异步电机电磁设计......................................... - 14 - 3.1 主要尺寸和空气隙的确定....................................... - 14 - 3.2 定子绕组与铁芯设计........................................... - 14 - 3.2.1 定子绕组型式和节距的选择................................ - 15 - 3.2.2 定子冲片的设计.......................................... - 16 - 3.3 额定数据及主要尺寸........................................... - 17 - 3.4 磁路计算..................................................... - 19 - 3.5 性能计算..................................................... - 22 - 3.5.1 工作性能计算............................................ - 22 - 3.5.2 起动性能计算............................................ - 26 - 第四章电机转动轴的工艺分析......................................... - 28 - 4.1 转动轴的加工工艺分析......................................... - 28 - 4.2 选择设备和加工工序........................................... - 30 - 4.3 成品的最后工序............................................... - 31 - 小结与致谢........................................................... - 32 - 参考文献............................................................. - 33 -

电子秒表的设计与制作

电子秒表的设计与制作 毕 业 论 文 院校:周口师范学院 系别:物理与电子工程系 班级:0 8 专升本 专业:电子信息工程专业 学号:2 0 0 8 0 5 0 8 0 0 2 2 姓名:王克奎 指导老师:吴定允

目录摘要 关键词 1 概述 1.1设计的背景 1.2 现实的意义 1.3 功能简介 2 硬件设计 2.1 总体方案的设计 2.2 单片机的选择与设计 2.3 显示电路 2.4 按键电路 2.5 时钟电路 2.6 复位电路位 2.7 系统总电路的设计 3 软件设计 3.1 程序设计思想 3.2 系统资源的分配 3.3 主程序设计 3.4 中断程序设计 4 安装与调试 4.1 软件的仿真与调试 4.2 硬件的安装与调试 4.3 系统程序的烧录 总结与展望 致谢 参考文献

摘要:本设计的数字电子秒表系统采用AT89C52单片机为核心器件,利用其定时器/ 计数器定时和计数的原理,结合显示电路,LED数码管以及外部中断电路来设计计数器。将软、硬件有机地结合起来,使得系统能够实现五位LED显示,显示时间为0~99.999秒,计时精度为0.001秒能正确地进行计时,同时能记录一次时间,并在下一次计时后对上一次计时时间进行查询。其中软件系统采用汇编语言编写程序,包括显示程序,定时中断服务程序,外部中断服务程序,延时程序等,并在W A VE中调试运行,硬件系统利用PROTEUS 强大的功能来实现,简单且易于观察,在仿真中就可以观察到实际的工作状态。 关键词:单片机;中断;定时 Abstract:The design of digital electronic stopwatch system is AT89C52 microcontroller as the core device, use the timer / counter timing and counting principles, combined with display circuit, LED digital tube and the external interrupt circuit to design the counter. The software and hardware together organically, allows the system to achieve the five LED display shows the time from 0 to 99.999 seconds, 0.001 seconds precision timing can be correctly timed, while able to record a time and after time on the next time to query a time. Software system which uses assembly language programming, including the display program, timing interrupt service routine, the external interrupt service routines, delay procedures, and WAVE in the debugging and running, the hardware system used to achieve PROTEUS powerful, simple and easy to observe, In the simulation can be observed on the actual working condition. Key words: SCM; break; time 引言:随着科技的飞速发展,电子技术如雨后春笋般地生长变化着,特别是单片机的应用更是无处不在。本文正是基于单片机来设计一个数字电子秒表的文章。同时秒表计时器是电器制造,工业自动化控制,国防,实验室及科研单位理想的计时仪器,它广泛应用于各种继电器,电磁开关、控制器、延时器、定时器等的时间测试。 在刚过去的加拿大的温哥华的冬奥运会上,中国女将王濛在短道速滑500米用了43秒048的成绩夺得了桂冠,而加拿大的选手玛丽安妮的以43秒707的成绩夺得了亚军,只与王濛相差了0.659秒,这种细微的差距,怎样才能计算出来呢?只能用更精确的电子秒表才能区分出来。我就基于这种情况设计了电子秒表。 1概述 1.1设计背景 现在市场上的电子秒表有的利用FPGA设计的秒表,还有用逻辑电路设计的,而我采用的是单片机设计的电子秒表。单片机设计的秒表抗干扰性强,计时精度高。 由于上述原因我设计了基于单片机的电子秒表。 1.2现实意义 随着科技的飞速发展,电子技术如雨后春笋般地生长变化着,特别是单片机的应用更是无处不在。本文正是基于单片机来设计一个数字电子秒表的文章。本设计秒表精度

衰减器原理

衰减器原理,用途及设计 - 衰减器原理,用途及设计 衰减器广泛地应用于电子设备中,它的主要用途是: (1)调整电路中信号的大小; (2)在比较法测量电路中,可用来直读被测网络的衰减值; (3)改善阻抗匹配,若某些电路要求有一个比较稳定的负载阻抗时,则可在此电路与实际负载阻抗之间插入一个衰减器,能够缓冲阻抗的变化。 通常,衰减器接于信号源和负载之间,衰减器是由电阻元件组成的四端网络,它的特性阻抗、衰减都是与频率无关的常数,相移等于零。 实际应用中,有固定衰减器和可变衰减两大类。 1、固定衰减器的设计 常用的固定衰减器有L型、T型、X型和桥T型等几种结构,其电路形式和计算公式见表5.1-16。

注:RC为特性阻抗;RC1、RC2为两侧特性阻抗,B为固有衰减值N=EB。 其中L型属于不对称衰减器,主要用于阻抗匹配,而T型、X型、桥T型属于对称衰减器,主要用于衰减。一端接地的衰减器称为不平衡衰减器;反之,两端不接地的衰减器称为平衡衰减器。 例:设计一衰减器,匹配于信号源内阻RS-600欧与负载电阻RL=150欧之间,其衰减量为30DB。 解计算过程: (1)因为RS、RL不相等,所以选用一节倒L型和一节对称T型号组成衰减器,如图5.1-19A

所示倒L型电路计算: (2)T型电路计算: 由于总衰减量为30DB,所以T型衰减量为 (3)电路简化: 对设计电路进行变换,进而得到简化电路,由图5.1-19A变换为图B及图C的形式。

上一页1 2 下一页 2、可变衰减器的设计 可变衰减器,一般是指特性阻抗值恒定的,而它的衰减值是可变的衰减器,此外,还有一种分压式可变衰减器,由于它的负载往往是高阻抗,因此对这种分压式可变衰减器的特性阻抗就没有什么具体要求。 1)可变桥T型衰减器

电磁兼容设计及其应用

电磁兼容设计及其应用 摘要:以实际工程中常遇到的电磁兼容问题为背景,简要地介绍了有关电磁干扰及有关抗干扰措施方面的内容。通过对接地方法、屏蔽思想和滤波手段的详细论述和独到见解,提出了系统电磁兼容的设计思想以及解决方法,并对实际工作中常见的干扰、滤波及接地等电磁兼容现象给出相应分析与解决建议。 关键词:电磁兼容;抗干扰措施;滤波手段;屏蔽;接地方法 0 引言 电磁兼容技术是一门迅速发展的交叉学科,涉及电子、计算机、通信、航空航天、铁路交通、电力、军事以至人民生活各个方面。在当今信息社会,随着电子技术、计算机技术的发展,一个系统中采用的电气及电子设备数量大大增加,而且电子设备的频带日益加宽,功率逐渐增大,灵敏度提高,联接各种设备的电缆网络也越来越复杂,因此,电磁兼容问题日显重要。 1 基本概念和术语 1.1 电磁兼容性定义 所谓电磁兼容性(EMC)是指电子线路、系统相互不影响,在电磁方面相互兼容的状态。IEEE C63.12-1987规定的电磁兼容性是指“一种器件、设备或系统的性能,它可以使其在自身环境下正常工作并且同时不会对此环境中任何其他设备产生强烈电磁干扰”。 1.2 电磁干扰三要素 一个系统或系统内某一线路受电磁干扰程度可以表示为如下关系式: 式中:G为噪声源强度;C为噪声通过某种途径传到受干扰处的耦合因素;I为受干扰设备的敏感程度。 G,C,I这三者构成电磁干扰三要素。电磁干扰抑制技术就是围绕这三要素所采取的各种措施,归纳起来就是:抑制电磁干扰源。切断电磁干扰耦合途径;降低电磁敏感装置的敏感性。 1.3 地线的阻抗与地环流 1.3.1 地线的阻抗 电阻指的是在直流状态下导线对电流呈现的阻抗,而阻抗指的是交流状态下导线对电流的阻抗,这个阻抗主要是由导线的电感引起的。如果将10 Hz时的阻抗近似认为是直流电阻,当频率达到10 MHz时,它的阻抗是直流电阻的1 000~100 000倍。因此对于射频电流,当电流流过地线时,电压降是很大的。为了减小交流阻抗,一个有效的办法是多根导线并联,以减少和地线之间的电感。当两根导线并联时,其总电感L为: 式中:L1是单根导线的电感;M是两根导线之间的互感。 1.3.2 地环流 由于地线阻抗的存在,当电流流过地线时,就会在地线上产生电压。这种干扰是由电缆与地线构成的环路电流产生的,因此成为地环路干扰,如图1所示。

湖南工业职业技术学院电气毕业设计(DOC)

封面示例 湖南工业职业技术学院 毕业设计 课题名称自动剪切生产线的PLC控制系统设计 系(院)名称电气工程系 专业及班级机维S2013-1班 学生姓名邓鑫 学号 17 指导教师张志田 完成日期年月日

摘要 针对普通剪切机或传统自动剪切机存在的不足,为满足中小企业对普通剪切机进行技术改造和升级的需求,提出一种基于可编程逻辑控制器S7-200PLC 的薄钢板自动剪切控制系统方案并实现。当系统传送薄钢板过来时,采用光电编码器检测系统对钢板的尺寸自动计数,当与设定值(要求用拨码盘设定)一致时启动冲压系统对薄钢板进行剪切,如果大于设定值时,电机反转,直至与设定值一致。本课题的设计关键是薄钢板的剪切精度控制。本设计内容主要包括系统总体设计,系统硬件设计,系统软件设计,具体介绍了薄钢板自动剪切控制系统结构组成,确定相关电路参数,选择器件型号,给出系统的硬件连线图,软件流程图和程序清单。 本设计的薄钢板剪切自动控制系统,剪切精度较高,提高了生产效率,安装方便,具有一定的应用和经济价值。 关键词:S7-200 PLC;自动剪切;光电编码器;变频调速

目录 第1章绪论 (1) 1.1 本章小结 (3) 第2章系统总体设计 (4) 2.1 系统控制要求 (4) 2.2 系统结构组成和工作原理 (4) 第3章系统硬件设计 (6) 3.1 光电编码器 (6) 3.2 拨码盘应用 (9) 3.3 检测开关安装 (8) 3.4 主电路设计 (10) 3.5 变频器 (11) 3.6 PLC控制系统 (14) 3.7 脉冲当量选择 (16) 3.8 分段变频调速 (16) 3.9 制动过程 (17) 第4章系统软件设计 (16) 4.1 主流程 (16) 4.2 手动控制流程 (17) 4.3 高速计数器编程 (18) 4.4 编程软件 (19) 第5章结束语 (23) 致谢 (24) 参考文献 (25)

衰减器

功率衰减器是一种能量损耗性射频/微波元件,元件内部含有电阻性材料。除了常用的电阻性固定衰减器外,还有电控快速调整衰减器。衰减器广泛使用于需要功率电平调整的各种场合。 原理 1.技术指标工作频带 2.衰减量 3.功率容量 4.回波损耗 5.功率系数 6.基本构成 7.主要用途 8.相关参数 9.种类位移型光衰减器 10.薄膜型光衰减器 11.衰减片型光衰减器 12.注意事项原理 13.技术指标工作频带 14.衰减量 15.功率容量 16.回波损耗 17.功率系数 18.基本构成 19.主要用途 20.相关参数 21.种类位移型光衰减器 22.薄膜型光衰减器 23.衰减片型光衰减器 24.注意事项 原理: 衰减器是在指定的频率范围内,一种用以引入一预定衰减的电路。一般以所引入衰减的分贝数及其特性阻衰减器抗的欧姆数来标明。在有线电视系统里广泛使用衰减器以便满足多端口对电平的要求。如放大器的输入端、输出端电平的控制、分支衰减量的控制。衰减器有无源衰减器和有源衰减器两种。有源衰减器与其他热敏元件相配合组成可变衰减器,装置在放大器内用于自动增益或斜率控制电路中。无源衰减器有固定衰减器和可调衰减器。 技术指标 工作频带 衰减器的工作频带是指在给定频率范围内使用衰减器,衰减器才能达到指标值。由于射频/

微波数字衰减器结构与频率有关,不同频段的元器件,结构不同,也不能通用。现代同轴结构的衰减器使用的工作频带相当宽,设计或使用中要加以注意。 衰减量 无论形成功率衰减的机理和具体结构如何,总是可以用下图所示的两端口网络来描述衰减器。图中,信号输入端的功率为P1,而输出端得功率为P2,衰减器的功率衰减量为A (dB)。若P1 、P2 以分贝毫瓦(dBm)表示,则两端功率间的关系为P2(dBm)=P1(dBm)-A(dB)可以看出,衰减量描述功率通过衰减器后功率的变小程度。衰减量的大小由构成衰减器的材料和结构确定。衰减量用分贝作单位,便于整机指标计算。 功率容量 衰减器是一种能量消耗元件,功率消耗后变成热量。可以想象,材料结构确定后,衰减器的功率容量就确定了。如果让衰减器承受的功率超过这个极限值,衰减器就会被烧毁。设计和使用时,必须明确功率容量。 回波损耗 回波损耗就是衰减器的驻波比,要求衰减器两端的输入输出驻波比应尽可能小。我们希望的衰减器是一个功率消耗元件,不能对两端电路有影响,也就是说,与两端电路都是匹配的。设计衰减器时要考虑这一因素。 功率系数 当输入功率从10mW变化到额定功率时,衰减量的变化系数表示为dB/(dB*W)。衰减量的变化值的具体算法是将系数乘以总衰减量功率(W)。如:一个功率容量50W,标称衰减量为40dB的衰减器的功率系数为0.001dB/(dB*W),意味着输入功率从10mW加到50W时,其衰减量会变化0.001*40*50=2dB之多! 基本构成 构成射频/微波功率衰减器的基本材料是电阻性材料。通常的电阻是衰减器的一大功率衰减器种基本形式,由此形成的电阻衰减器网络就是集总参数衰减器。通过一定的工艺把电阻材料放置到不同波段的射频/微波电路结构中就形成了相应频率的衰减器。如果是大功率衰减器,体积肯定要加大,关键就是散热设计。随着现代电子技术的发展,在许多场合要用到快速调整衰减器。这种衰减器通常有两种实现方式,一是半导体小功率快调衰减器,如PIN 管或FET单片集成衰减器;二是开关控制的电阻衰减网络,开关可以是电子开关,也可以是射频继电器。 衰减器有以下基本用途:1) 控制功率电平:在微波超外差接收机中对本振输出功率进行控制,获得光敏衰减器最佳噪声系数和变频损耗,达到最佳接收效果。在微波接收机中,实现自动增益控制,改善动态范围。2) 去耦元件:作为振荡器与负载之间的去耦合元

三相异步电动机的设计说明书

三相异步电动机的设 计说明书 一.三相异步电动机的基本结构 三相异步电动机由两个基本部分构成:固定部分—定子和转子,转子 按其结构可分为鼠笼型和绕线型两种。 1-1.定子的结构组成 定子由定子铁心、机座、定子绕组等部分组成,定子铁心是异步电动机磁路的一部分,一般由0.5毫米厚的硅钢片叠压而成,用压圈及扣片固紧,各片之间相互绝缘,以减少涡流损耗。 定子绕组是由带有绝缘的铝导线或铜导线绕制而成的,小型电机采用散下线圈或称软绕组,大中型电机采用成型线圈,又称为硬绕组。 1-2.转子的结构组成 转子由转子铁心、转子绕组、转子支架、转轴和风扇等部分组成,转子铁心和定子铁心一样,也是由0.5毫米硅钢片叠压而成。鼠笼型转子的绕组是由安放在转子铁心槽的裸导条和两端的环形端环连接而成,如果去掉转子铁心,绕组的形状象一个笼子;绕线型转子的绕组与定子绕组相似,做成三相绕组,在部星型或三角型。 1-3.工作原理 当定子绕组接至三相对称电源时,流入定子绕组的三相对称电流,在气隙产生一个以同步转速n 1 旋转的定子旋转磁场,设旋转磁场的转向为逆 时针,当旋转磁场的磁力线切割转子导体时,将在导体产生感应电动势e 2 ,电动势的方向根据右手定则确定。N极下的电动势方向用?表示,S极下的 电动势用Θ表示,转子电流的有功分量i 2a 与e 2 同相位,所以Θ ?和既表示 电动势的方向,又表示电流有功分量的方向。转子电流有功分量与气隙旋转磁场相互作用产生电磁力f em ,根据左手定则,在N极下的所有电流方向为

?的导体和在S极下所有电流流向为Θ的导体均产生沿着逆时针方向的切 向电磁力f em ,在该电磁力作用下,使转子受到了逆时针方向的电磁转矩M em 的驱动作用,转子将沿着旋转磁场相同的方向转动。驱动转子的电磁转矩与转子轴端拖动的生产机械的制动转矩相平衡,转子将以恒速n拖动生产机械稳定运行,从而实现了电能与机械能之间的能量转换,这就是异步电动机的基本工作原理。 二.异步电动机存在的缺点 2-1.笼型感应电动机存在下列三个主要缺点。 (1)起动转矩不大,难以满足带负载起动的需要。当前社会上解决该问题的多数办法是提高电动机的功率容量(即增容)来提高其起动转矩,这就造成严重的“大马拉小车”,既增加购买设备的投资,又在长期的应用中因处于低负荷运行而浪费大量电量,很不经济。第二种办法是增购液力偶合器,先让电动机空载起动,在由液力偶合器驱动负载。这种办法同样要增加添购设备的投资,并因液力偶合器的效率低于97%,因此至少浪费3%的电能,因而整个驱动装置的效率很低,同样浪费电量,更何况添加液力偶合器之后,机组的运行可靠性大大下降,显著增加维护困难,因此不是一个好办法。 (2)大转矩不大,用于驱动经常出现短时过负荷的负载,如矿山所用破碎机等时,往往停转而烧坏电动机。以致只能在轻载状况下运行,既降低了产量又浪费电能。 (3)起动电流很大,增加了所需供电变压器的容量,从而增加大量投资。另一办法是采用降压起动来降低起动电流,同样要增加添购降压装置的投资,并且使本来就不好的起动特性进一步恶化。 2-2.绕线型感应电动机 绕线性感应电动机正常运行时,三相绕组通过集电环短路。起动时,为减小起动电流,转子中可以串入起动电阻,转子串入适当的电阻,不仅可以减小起动电流,而且由于转子功率因数和转子电流有功分量增大,起动转矩也可增大。这种电动机还可通过改变外串电阻调速。绕线型电动机

电控试卷

河南省2012年中等职业学校联考试卷 汽车类专业课试题卷 考生注意:所有答案都要写在答题卡上,写在试题卷上无效 一、选择题(汽车电气设备构造与维修1-20;电控发动机维修21-40。每小题2分,共80分。每小题中只有一个选项是正确的,请将正确选项涂在答题卡上) 1.已经检测了蓄电池的相对密度,所有的单格电池校正后的读数均为1.200,技师甲说,在进一步检测前,蓄电池需要补充充电,技师乙说,蓄电池被硫化,需要更换.谁正确? A.甲正确 B.乙正确 C.两人均正确 D.两人均不正确。 2 在讨论电枢绕组的检测时,技师甲说,要检测短路,需将电枢放在电枢感 应仪上并手持一片薄钢锯条使其并行于铁心,查看其是否发生振动以便证实有无短路;技师乙说,电枢换向器的换向片与电枢轴之间的电阻应为零。 谁正确? A.甲正确 B.乙正确 C.两人均正确 D.两人均不正确。 3.永磁式起动机是用永久磁铁代替常规起动机中的 A.电枢绕组B.励磁绕组 C.电磁开关中的两个线圈D.以上说法都不对4.火花塞点火发生在时刻。 A.低压回路导通B.断电器触点闭合 C.点火开关断开D.断电器触点打开 5.一位顾客说他的停车灯不工作,技师甲说,应找到熔丝熔断的原因,技师乙说,熔丝可能年久老化。谁正确? A.甲正确 B.乙正确 C.两人均正确 D.两人均不对 6.从汽车上拆卸蓄电池时正确的顺序是 A.先拆启动电缆,后拆搭铁线B.先拆搭铁线,后拆启动电缆

C.先拆点火开关,后拆启动电缆D.无顺序 7.使用专用的点火示波器可以显示点火过程的波形,其中波形是不存在的。 A.直列波B.重叠波 C.高压波D.低压波 8.发电机调节器是通过调整()来调整发电机电压的。 A.发电机的转速 B.发电机的励磁电流 C.发电机的输出电流 9.起动机换向器片的径向厚度不得小于 A.2mm B.1mm C.3mm D.4mm 10.在讨论蓄电池电极桩的连接时,技师甲说,脱开蓄.电池电缆时,始终 要先拆下负极电缆,技师乙说,连接蓄电池电缆时,始终要先连接负极 电缆.谁正确? A.甲正确 B.乙正确 C.两人均正确 D.两人均不正确。 11.若将负温度系数热敏电阻的水温传感器电源线直接搭铁,甲认为水温表表示值最大,乙认为水温表表示值最小。你认为 A.甲对B.乙对 C.甲乙都对D.甲乙都不对12.发电机输出电压调节的实质是 A.调节输出电压B.调节励磁电流 C.调节输出电流D.调节励磁电压13.电动座椅在任何方向均不能移动,最不可能的原因是 A.电源断路B.开关断路 C.电机断路D.电机过载保护器断开14.微机控制点火系统闭环控制的反馈信号是 A.负荷信号B.节气门位置信号 C.空燃比信号D.爆震信号 15.检测一个不能工作的挡风玻璃清洗系统,下列哪一项不适当A.检查流经系统软管的清洗液B.检查喷嘴是否堵塞 C.检测软管是否泄漏D.检测清洗泵是否故障16.起动机中电动机的功用是

Pi型衰减器设计

低成本的表面贴PIN管的Pi型衰减器 简介 模拟衰减器在射频以及微波网络方面得到了很广泛的应用。无论是采用砷化镓微波集成电路(GaAs MMICs)还是采用PIN管的网络,它们都是通过电压来控制射频信号的功率的。在商业应用中,比如蜂窝电话网,个人通信网络,无线局域网以及便携式无线电等,衰减器的造价是设计中的一个重要因素。本文描述了一种利用塑胶封装的表面贴片设计的低造价、宽频带的PIN管Pi型衰减器。 背景 图1描绘了基本的Pi型衰减器以及它的设计 方程。调整分流电阻R1和串联电阻R3以满足 衰减值A=20 log(K),同时提供与系统特性阻抗 匹配的输入输出阻抗。当PIN管工作在高于其截 止频率fc(见附录A)时,它可以用作为流控可 变电阻。故可用三个PIN管代替Pi型电路中的 固定电阻来构造一个可变衰减器。 作为一个例子,图2给出了一个由三个PIN管构成的衰减器,这个电路在10MHZ到500MHZ的频率范围内有良好的性能。然而,在Pi型电路中用三个PIN 管作为三个可变电阻导致了网络的不对称,这就使偏置电路相当复杂。

4个PIN管组成的Pi型衰减器 如图3,如果用两个PIN管来代替电阻R3,会有很多好处。首先,由于网络的最大隔离度是由串联的PIN管决定的,用两个PIN管取代一个管子将提高衰减的最大值,或是在一定的衰减量下使频率上限增加一倍。第二,代替串联电阻的两个PIN 管180度反相工作,使得偶数阶的非线性产物得以抵消。第三,构成的衰减器网络是对称的,而且偏置电路非常简单。V+是一固定电压,Vc是控制网络衰减量的可变电压。采用两个串联PIN管代替一个管子的唯一负面影响就是导致插损的轻微增加,合计小于0.5dB。R1和R2分别作为串联PIN管D2和D3的偏流电阻,它们必须做得足够高以减小插损;然而,如果它们作得太高,就需要非常高的控制电压Vc。如果设计者不需要很大的带宽的话,可以通过在R1和R2及RF线之间加装一些扼流圈来改善插损特性,这些电感可以降低网络射频部份的电阻。R3和R4的选择视具体的PIN管而定;选择合适的话,它们将在串联与并联的PIN管之间提供

汽车电器课程设计说明书

汽车电器与电子课程设计说明书华夏HX7180轿车汽车电器与电子设备线路设计 2015年6月12号

内容摘要: 汽车的所有用电设备均是由蓄电池和发电机组合而成的电源系统供电,在此电源系统中,发动机正常工作时,对用电设备供电并对蓄电池充电。当发电机发出的功率不足以给汽车用电设备所消耗的功率时蓄电池对其供电。发动机工作时必须保证给蓄电池充足的充电时间以防止其亏点。发电机正常工作时,发电机是否给蓄电池进行充电用仪表板上的充电指示灯提示。由于发动机的转速变化范围很大,为保证发电机发出的额定电压不受转速和输出电流的影响,发电机必须装有电压调节器。发动机起动时的电源功率全部由蓄电池供给,所以蓄电池必须保证具有足够的容量才能顺利起动发动机。本文是对华夏HX7180轿车汽车电源系统和启动系统进行了相关的设计和对各主要电器设备的选用,并对其工作原理进行了论述。 关键字: 蓄电池 发电机 发动机 电压调节器 起动机 充电指示灯 一 . 华夏HX7180轿车的相关数据 华夏HX7180轿车汽车与电器与电子设备线路设计相关的基本技术数据见表1-1。 表1-1 线路设计相关的基本技术数据 车型 华夏HX7180 轮距(前/后)mm 1480/1485 驱动形式 4×2前轮驱动 最高车速km/h 150 自重kg 1000 功率(kw/r/min) 65/5200 总重kg 1600 排量L 1.8 整车外形尺寸(长×宽×高)mm 4770 ×1800 ×1450 发动机型号/压缩比 481Q/8.5:1 轴距mm 2700 电源系统电压V 12 —.起动机和蓄电池的参数选择 1起动机功率的选择 起动机的选择应根据发动机的功率、起动机与发动机曲轴的最佳传动比、蓄电池容量这三个参数来确定。 起动机必须具有足够的功率才能保证迅速、可靠地起动发动机。功率的大小由发动机的最低起动转速q n 和发动机的起动阻力矩决定,即9550 q q n M P ?≥。式中:q M 的单位为N ·m ,q n 的单位为r/min 。 发动机的起动阻力矩有摩擦力矩、压缩损失力矩和发动机附件损失力矩三部分组成。其中摩擦力矩是活塞与缸壁的摩擦、曲轴轴承摩擦及搅油阻力等产生,占起动阻力矩的60%。压缩力矩与气缸容积和压缩比有关,约占起动阻力矩的25%。发动机附件阻力矩是发动机用于驱动发电机、分电器、汽油泵、风扇、水泵等所消耗的力矩,约占起动阻力矩的15%。一般由试验测定,也可用式Mq=CL 来计算,即Mq=CL=35 ×1.8=63N ·m 。 式中:C 表示系数,取30~40,L 为发动机排量。 发动机的最低起动转速nq 是保证发动机可靠起动曲轴的最低转速。汽油机在0~20℃时,根据汽油机的雾化条件,最低起动转速为应30~40r/min 。为保证低温起动,通常取起动转速为50~70r/min 。即 9550 q q n M P ?≥ =63×70/9550=0.46kw 考虑到要有一定的功率储备,合理选取P 为1.0kw

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