DC电机性能曲线图
(精华版)最新国家开放大学电大《电气传动与调速系统》网络课形考网考作业及答案
(精华版)最新国家开放大学电大《电气传动与调速系统》网络课形考网考作业及答案(精华版)最新国家开放大学电大《电气传动与调速系统》网络课形考网考作业及答案100%通过考试说明：20XX年秋期电大把该网络课纳入到“国开平台”进行考核，该课程共有4个形考任务，针对该门课程，本人汇总了该科所有的题，形成一个完整的标准题库，并且以后会不断更新，对考生的复习、作业和考试起着非常重要的作用，会给您节省大量的时间。
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课程总成绩= 形成性考核×50% + 终结性考试×50% 形考任务1 一、选择题（每小题5分，共40分）题目 1 电气传动系统做旋转运动时，其运动方程为（）。
选择一项：题目2 如图所示的旋转运动系统（箭头方向表示转矩的实际方向），系统的运动状态是（）。
选择一项：D. 减速题目3 如图所示的负载机械特性属于（）。
选择一项：C. 反抗性恒转矩负载机械特性题目4 如图所示的电动机机械特性（曲线1）与负载机械特性（曲线2）相交的交点分别为A和B，以下说法正确的是（）。
选择一项：A. A点是稳定运行点，B点是稳定运行点题目5 直流电动机的换向器与电刷配合，可将电枢绕组内的（）变换为电刷上的直流电势。
选择一项：A. 交流电势题目6 如图所示为他励直流电动机的机械特性曲线组，表示的是（）的人为机械特性。
选择一项：C. 电枢回路串电阻题目7 如图所示为他励直流电动机的工作特性曲线，下述表达正确的是（）。
选择一项：A. 曲线1是转速特性，曲线2是效率特性，曲线3是转矩特性题目8 如图所示他励直流电动机机械特性与负载机械特性曲线的交点a,b,c,d，下述表达正确的是（）。
选择一项：C. 从a点到c点是属于调速运行，从b点到d点属于调速运行二、判断题（每小题5分，共40分）题目9 当传动系统做旋转运动时，作用在电动机轴上的电磁转矩T和负载转矩TL 之差，即T-TL=△T称为动态转矩，当△T0，即dn/dt 0时，系统处于加速运行状态。
了解电源芯片EN引脚通常滞回特性
了解电源芯片EN引脚通常滞回特性某电机控制板带有动力回收的功能，在没有助力电池时，电机的转动也可以继续为控制板供电。
而电机的不均匀转动会产生快速波动的电压，从而导致电源芯片输出极不稳定的电压，使得后级设备在极短的时间内频繁的上下电，导致板子上的蓝牙模块频繁丢失固件甚至烧坏，降低了产品性能。
后来通过调整电源芯片EN引脚的相关配置，完美解决了该问题。
想知道对EN做了什么“手脚”吗？小小的EN还蕴含着什么样的大智慧呢？一、概述EN即Enable，即“使能”的意思，不同的芯片的叫法也有所不同，如EA、RUN等。
而它们的功能基本是一样的，即只有该引脚激活时，芯片或模块才能正常的输出。
针对这一功能，我们可以添加一些简单的外围电路来实现稳定芯片或者输出上电排序的功能。
一些较高级的电源芯片的EN引脚通常还带有滞回的特性。
二、应用技巧1、巧用分压电阻，实现电源芯片的稳定输出对于电源芯片，我们通常使用分压电阻将EN信号接到电源的输入引脚上，来防止EN端的电压超过它的耐压值。
而在满足耐压值得条件下，还要将EN脚的电压设定在“合适”的范围。
例如文章一开始提到的，某电机控制板的24V电源在给电机供电的同时也通过DC/DC:MP2451输出12V给其他电路供电。
在没有助力电池时，电机发电为控制板供电，而电机的转动并非是匀速的，产生了波动较大的电压，如下图1所示，黄色线为电机反向发电电压，绿色则为MP2451输出的电压。
图1 电机发电曲线和DCDC的输出曲线由上图1可以看出，电机的发电电压（DC/DC的输入电压）VIN 大概在6.2V时候就使能了DC/DC输出，此时输入电压小于设定的12V输出电压，使得DC/DC内部的MOS管由于输出反馈的作用一直在快速的导通和关闭，形成了一个噪声包络随着输入波动的、不稳定的输出电压。
当电机的发电电压大于12V时，DC/DC才输出了平稳的12V电压。
这是因为电路中的分压电阻网络设置不当，在输入电压很低的时候就达到了EN的阈值电压，导致过早使能电源芯片输出。
直流无刷电机及驱动器介绍
技术部直流无刷电机及驱动器介绍---培训讲义编制/整理：徐兴强日期：2010-5-5一、产品技术特点1）既具有AC电机的优点：结构简单，运行可靠，维护方便等；2）又具有DC电机的优点：调速性能好，运行效率高，无励磁损耗等；3）同时，与DC有刷电机比较：无接触磨损，无火花，低噪音，无辐射干扰等；4）再有，与伺服电机比较：控制/驱动原理较简单，可灵活多变，且成本较低；有较高的成套性价比，实用性很强。
主要缺陷：低速启动时，有轻微震动；但不会失步（比较于步进电机）。
二、主要应用方面1）在精密电子设备和器械中的应用如：电脑硬盘的主轴驱动，激光打印机，复印机，医疗器械，卫星太阳能帆板驱动，医疗监控设备等。
2）在家用电器中的应用如：空调器、洗衣机、电热器、吸尘器、电风扇、搅拌机等。
3）在电瓶车/牵引机中的应用4）在工业系统中的应用如：工业缝纫机、纺织印花机、等等；5）在军事工业和航空航天中的应用三、特殊功能与性能分析# 典型特性曲线，如下：##由以上特性曲线可知：1）电机的最大转矩为启动和堵转时的转矩；2）在同一转速下，改变供电电压，可以改变电机的输出转矩；3）在相同转矩时，改变供电电压，可以改变电机的转速。
即：在驱动电路中，通过PWM方式改变供电电压的平均值，在保证转矩不变的情况下，可以实现对电机的平稳调速。
###BLDC与AC交流感应式电机相比，具有如下优点：1）转子采用永磁体，无需激励电流。
故，同样的电功率，可以获得更大的机械功率；2）转子无铜损，无铁损，发热更小；3）启动、堵转时力矩大，更适合于阀门打开、关闭瞬间需要力矩大的场合；4）电机的输出力矩与工作电压、电流成正比，从而可以简化力矩的检测电路，并更加可靠；5）利用PWM调制方式改变供电电压的平均值，可以实现平稳调速，使调速、驱动功率电路更加简单，综合成本降低；6）利用PWM调低供电电压来启动电机，可以有效减小启动电流；7）采用PWM调制的直流电压，相对于正弦交流电压，电磁辐射更小，对电网的谐波干扰更小；8）采用闭环转速控制电路，可在负载力矩变化时，保持电机的转速不变。
电机功率时间曲线
电机功率时间曲线摘要：I.引言- 电机功率时间曲线的重要性- 电机功率与能源消耗的关系II.电机功率时间曲线的定义和特点- 电机功率时间曲线的定义- 电机功率时间曲线的特点- 电机在不同负载下的功率变化- 电机在不同工作阶段的时间功率变化III.电机功率时间曲线的应用- 电机效率的提高- 能源消耗的降低- 电机的优化运行IV.电机功率时间曲线的测量和分析- 电机功率的实时测量- 电机功率时间曲线的数据分析- 电机功率时间曲线的可视化展示V.电机功率时间曲线的优化- 电机负载的优化- 电机控制策略的优化- 电机运行环境的优化VI.结论- 电机功率时间曲线对电机性能的影响- 电机功率时间曲线在节能减排中的作用正文：电机功率时间曲线是描述电机在运行过程中，电机功率随时间变化的一种曲线。
它反映了电机在不同负载下的功率变化以及在不同工作阶段的时间功率变化，对于电机性能的优化和能源消耗的降低具有重要的意义。
电机功率时间曲线的定义是指，在电机运行过程中，将电机的实际功率与时间进行对应，得到的一条曲线。
这条曲线反映了电机在运行过程中的功率变化情况，以及在不同工作阶段的时间功率变化特点。
电机功率时间曲线的特点是，随着电机负载的变化，电机功率也会发生变化。
在电机的启动阶段，由于电机需要克服静摩擦力，因此需要较大的功率。
随着电机转速的增加，电机的功率逐渐降低。
当电机达到额定转速后，电机的功率基本稳定。
如果电机负载继续增加，电机的功率会再次升高。
电机功率时间曲线的应用主要包括以下几个方面。
首先，通过分析电机功率时间曲线，可以发现电机的效率问题和能源消耗问题。
其次，通过对电机功率时间曲线的优化，可以提高电机的效率，降低能源消耗。
最后，电机功率时间曲线还可以用于电机的优化运行，例如在电机启动时，可以通过调整负载，降低电机的启动功率，从而延长电机的使用寿命。
电机功率时间曲线的测量和分析主要包括以下几个步骤。
首先，需要对电机进行实时功率测量，获取电机的实际功率数据。
直流伺服电机的基本特性
直流伺服电机的基本特性网络2010-08-01 01:50:12 网络1、机械特性在输入的电枢电压Ua保持不变时，电机的转速n随电磁转矩M变化而变化的规律，称直流电机的机械特性。
直流电机的机械特性曲线K值大表示电磁转矩的变化引起电机转速的变化大，这种情况称直流电机的机械特性软；反之，斜率K值小，电机的机械特性硬。
在直流伺服系统中，总是希望电机的机械特性硬一些，这样，当带动的负载变化时，引起的电机转速变化小，有利于提高重流电机的速度稳定性和工件的加工精度。
功耗增大。
2、调节特性直流电机在一定的电磁转矩M（或负载转矩）下电机的稳态转速n随电枢的控制电压U a 变化而变化的规律，被称为直流电机的调节特性。
直流电机的调节特性曲线斜率K反映了电机转速n随控制电压U a的变化而变化快慢的关系，其值大小与负载大小无关，仅取决于电机本身的结构和技术参数。
3、动态特性从原来的稳定状态到新的稳定状态，存在一个过渡过程，这就是直流电机的动态特性。
决定时间常数的主要因素有：惯性J的影响、电枢回路电阻R a的影响、机械特性硬度的影响。
直流伺服电机的种类和主要技术参数1、按转动部分惯性大小来分：•小惯量直流电机——印刷电路板的自动钻孔机•中惯量直流电机（宽调速直流电机）——数控机床的进给系统•大惯量直流电机——数控机床的主轴电机•特种形式的低惯量直流电机2、主要技术参数：额定功率P e•额定电压U e•额定电流I e•额定转速n e•额定转矩M I e•调速比D直流伺服电机的选择，是根据被驱动机械的负载转矩、运动规律和控制要求来确定。
直流伺服电机结构和速度控制原理直流伺服电机结构示意图1、直流电机的输出电磁转矩表达式为：2、控制直流伺服电机电磁转矩和速度的方法有两种：•改变电枢电压U a即改变电枢电流I a的方法；•改变励磁电流I f即改变磁通ф的方法。
3、常用调节电枢电压的方法优点：一元函数，线性较好，控制方便；响应速度快；输出转矩大。
电动工具马达Motortraining
2. 如何选择合适性能的马达 ■ 电机轴径选择
3. 换向器, 电刷，弹簧，轴承的选择
5 堵转电流或者堵转扭力的要求(非必须项).
另外,直流电机的磁石在不同的温度下的性能会有比较明显的差异,这会导
2 调整电机电阻.
1 优先选用钩型,对于线径较粗,绕线挂钩和点焊困难的选用槽型.
AC/DC马达的基本特性以及性能曲线
Pem ---电机产生的电磁功率
2. 如何选择合适性能的马达 ■ 电机尺寸选择
而对于使用条件固定,只针对电机的调整就是: 1 调整线圈匝数; 2 调整定子磁通量Ø(电机芯片叠厚,转子外径,或者磁石剩磁Br.)
■ 电机扭力的调整
转距T正比于电源电压,转子匝数N,定子磁通Ø, 反比于电枢电阻R .与转速无关 1 调整电压; 2 调整匝数; 3 调整调整定子磁通量Ø(电机芯片叠厚,转子外径,或者磁石剩磁Br.) 4 调整转子线径.
电木粉
云母片
用于紧固铜片 保证换向器的 强度,给点焊铜 钩支撑. 具体规格查看 材料UL黄卡
铜片之间 的绝缘
加固环
对于高功率 高转速的电 机,进一步加 强强度,防止 高速下铜片 跳动变大或 者飞片.材质 通常为65Mn 或者玻璃纤维
铜环
用在换向器 中孔处,用于 比较大的过 盈配合,确保 不会撑爆电 木粉,同时有 较大的松脱 扭力,材质通 常为钢或铜.
1. AC/DC马达的基本特性以及性能曲线
无刷直流电机控制系统的设计——毕业设计
无刷直流电机控制系统的设计——毕业设计学号：1008421057本科毕业论文（设计）(2014届)直流无刷电机控制系统的设计院系电子信息工程学院专业电子信息工程姓名胡杰指导教师陆俊峰陈兵兵高工助教2014年4月摘要无刷直流电机的基础是有刷直流电机，无刷直流电机是在其基础上发展起来的。
现在无刷直流电机在各种传动应用中虽然还不是主导地位，但是无刷直流电机已经受到了很大的关注。
自上世纪以来，人们的生活水平在不断地提高，人们在办公、工业、生产、电器等领域设备中越来越趋于小型化、智能化、高效率化，而作为所有领域的执行设备电机也在不断地发展，人们对电机的要求也在不断地改变。
现阶段的电机的要求是高效率、高速度、高精度等，由此无刷直流电机的应用也在随着人们的要求的转变而不断地迅速的增长。
本系统的设计主要是通过一个控制系统来驱动无刷直流电机，主要以DSPIC30F2010芯片作为主控芯片，通过控制电路采集电机反馈的霍尔信号和比较电平然后通过编程的方式来控制直流无刷电机的速度和启动停止。
关键词：控制系统；DSPIC30F2010芯片；无刷直流电机AbstractBrushless dc motor is the basis of brushless dc motor, brushless dc motor is developed on the basis of its. Now in all kinds of brushless dc motor drive applications while it is not the dominant position, but the brushless dc motor has been a great deal of attention.Since the last century, constantly improve the people's standard of living, people in the office, industrial, manufacturing, electrical appliances and other fields increasingly tend to be miniaturization, intelligence, high efficiency, and as all equipment in the field of motor is in constant development, people on the requirements of the motor is in constant change. At this stage of the requirements of the motor is high efficiency, high speed, high precision and so on, so is the application of brushless dc motor as the change of people's requirements and continuously rapid growth.The design of this system mainly through a control system to drive the brushless dc motor, mainly dspic30f2010 chips as the main control chip, through collecting motor feedback control circuit of hall signal and compare and then programmatically to control the speed of brushless motor and started to stop.Keywords: Control system; dspic30f2010 chip; brushless DC motor目录摘要 (I)Abstract (III)目录 (IV)1 引言 01.1 研究背景及意义 01.2 国内外研究现状 (1)1.3 设计任务与要求 (1)2 基本理论 (1)2.1 无刷直流电机的结构以及基本原理 (1)2.2 无刷直流电机的运行特性 (4)2.3 无刷直流电机的应用 (5)3 直流无刷直流电机控制系统的设计 (6)3.1 无刷直流电动机系统的组成部分 (6)3.2 无刷直流电机控制系统的设计 (8)4 直流无刷电机的电路设计 (9)4.1 开关电路的设计 (9)4.2 保护电路的设计 (9)4.3 驱动电路的设计 (10)4.4 反馈电路的设计 (10)4.5 电源电路的设计 (11)5 直流无刷电机控制系统的软件设计 (11)5.1 系统功能的实现 (12)5.2 软件流程图 (12)6 实物成果及展望 (13)致谢 (16)参考文献 (16)附录 (19)1 引言近年来随着微电子技术自动控制技术和新型永磁材料的发展，无刷直流电机的应用越来越广泛。
DC电机性能曲线图
理解性能曲线图
性能曲线图的四个要点
1、空载转速(N0)—指电机不受任何机械阻力或负载时的电压，在轴枝上测得的速度，单位为rpm(每分钟内旋转的圈数)。
2、空载载电流(I0)—指在电机无任何负载的情况下测得的电流量。
3、堵转转矩(Ts)—指因加载引致电机停止旋转时测得的转矩。
但建议阁下不要如此操作，因“退磁”或过载可能损坏电机。
4、堵转电流(Is)—指在电机因过载而停止旋转时测得的电流量。
绘制性能曲线图
1、速度曲线—是连接N0(空载转速)点及Ts(堵转转矩)点的曲线，其标示出电机在不同情况下的速度。
2、电流曲线—是连接I0(空载电流)点及Is(堵转电流)点的曲线，其标示出电机在不同情况下的电流量。
3、输出功率曲线—用以表示电机的输出功率，并可用以下公式计算：P=(速度x转矩)/9500(速度单位为rpm,转矩单位为mNm)。
4、效率曲线—用以表示电机的效率，可用以下公式计算：Eff(%)=(输出功率/(电压x电流))x100 影响电机性能的主要因素
1、输入电压—在保持I0不变的情况下，输入电压增大会令N0、Is及I0增大。
2、串接电阻—在保持N0不变的情况下，串接电阻增大会令Ts及Is减小。
3、绕组的匝数—在保持Ts不变的情况下，绕组匝数增加将令N0、I0及Is增大。
4、绕组的线径—在保持I0及N0不变的情况下，绕组直径增大将令Ts及Is增大。
5、磁通量—在保持Is不变的情况下，磁通量增大将令N0及I0减小。
6、温度—在Is及Ts 减小的情况下，环境温度的上升将令N0及I0增大。
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理解性能曲线图
性能曲线图的四个要点
1、空载转速(N0)—指电机不受任何机械阻力或负载时的电压，在轴枝上测得的速度，单位为rpm(每分钟内旋转的圈数)。
2、空载载电流(I0)—指在电机无任何负载的情况下测得的电流量。
3、堵转转矩(Ts)—指因加载引致电机停止旋转时测得的转矩。
但建议阁下不要如此操作，因“退磁”或过载可能损坏电机。
4、堵转电流(Is)—指在电机因过载而停止旋转时测得的电流量。
绘制性能曲线图
1、速度曲线—是连接N0(空载转速)点及Ts(堵转转矩)点的曲线，其标示出电机在不同情况下的速度。
2、电流曲线—是连接I0(空载电流)点及Is(堵转电流)点的曲线，其标示出电机在不同情况下的电流量。
3、输出功率曲线—用以表示电机的输出功率，并可用以下公式计算：P=(速度x转矩)/9500(速度单位为rpm,转矩单位为mNm)。
4、效率曲线—用以表示电机的效率，可用以下公式计算：Eff(%)=(输出功率/(电压x电流))x100 影响电机性能的主要因素
1、输入电压—在保持I0不变的情况下，输入电压增大会令N0、Is及I0增大。
2、串接电阻—在保持N0不变的情况下，串接电阻增大会令Ts及Is减小。
3、绕组的匝数—在保持Ts不变的情况下，绕组匝数增加将令N0、I0及Is增大。
4、绕组的线径—在保持I0及N0不变的情况下，绕组直径增大将令Ts及Is增大。
5、磁通量—在保持Is不变的情况下，磁通量增大将令N0及I0减小。
6、温度—在Is及Ts 减小的情况下，环境温度的上升将令N0及I0增大。