大电机范文10篇

1电力电子器件在风力发电领域中的应用介绍

1.1IGBT。作为风力发电中最为重要的功率器件之一，IGBC的电压源流器具备着关断电流的主要作用，通过采用PWM技术来实现无源逆变，这对于直流输电向无交流电源的负荷点送电具有重要作用，但是由于风力发电过程中风速并不稳定，因此在风力发电的过程中IGBT模块的温度始终无法得到一个统一的调控，过高或过低的温度都会导致芯片与铜底片之间或者铜底片与基板之间焊接部分所承受的周期性负荷过高。针对这些问题，目前大力推广IGBC的“H”型SPWM逆变器应用于风力发电中，其原理是通过控制其开关波形，对输出的电流进行控制，并且改变初始角度来促使逆变器以功率因素为一的方式对电网输送能源，这对于畸变因素有着良好的改进作用。1.2交直交变频器。变频装置系统主要作用在于变频恒频风力发电系统中起到一个能量传递的作用，其中交直交变频器能有有效克制交变频器的输出电压谐波多问题，针对输入测功率因数低以及功率元件数量过多等问题，起到一个控制策略的实现作用，其主要适用于变速恒频双馈电机风力发电系统以及无刷双馈电机风力发电系统。并且在海上风电场采用电力电子变频器还可以针对有功与无功的控制实现一个稳定维持，使其以最低的机械应力与噪音获取最高的风能。1.3矩阵变换器。矩阵变换器一直是电力电子技术研究的热门之一，在整个风力发电系统中有着较为开阔的发展前景，并且作为新型的交电源编花器，其对于交流电主参数的变换可以实现系统发方面的多角度实现，并且相对于风力发电系统中以往的变换器，其功能更加强大，可以通过调节输出频率，电流以及电压等对变速恒频实现控制，并且可以最大化的实现风能捕获，与有功功率与无功功率的解耦控制。

2电力电子技术在风力发电中的应用研究

目前，随着清洁环保资源的不断研究与发展，除了水力发电以外，风力发电占据了全球可再生能源发展与研究的重要地位，并且风力发电是目前能够具备大规模商业开发价值以及技术较为成熟的一种新能源。2.1风电并网技术应用。风电并网技术具备着良好的稳定性与可靠性，其是目前电子电力技术在风力发电研究中主趋势之一，风电并网的运行与电力电子应用技术的研究有着十分紧密的联系，主要有以下两种方式：方式一直接与电网相连；方式二借助电力电子器件所组成的变换器实现与电网相连。首先，直接与电网相连接，可以在消耗与克制异步发电机并网瞬间所产生的强大冲击流，在配有软并网装置的发电装置上，通过在异步发电机定子与电网之间所嵌入的双向晶闸管，实现并网后由一个接触器来操作动合触头实现短接。目前我国采用最多的就是变速双馈异步发电机与变速同步发电机进行风力发电研究，由于其结构特征与技术要求都十分高，势必需要电力电子技术的支撑与改进。2.2变速恒频发电系统在风力发电中的应用。风力发电最大劣势就是不稳定，其稳定效果较差，目前我国风电并网较为常用的是异步店里发电机组运行模式，该运行模式主要应用的是风电并网技术，而风电并网技术最大的劣势就是不稳定性，并且不易被控制，因此风力变化属于自然因素，其自然因素具有不可抗力，风速与风向都无法实现人为控制，即使在未来科学技术发展到一定程度风速与风向可以实现人为操作，但是成本也会务必巨大，因此，在短时间内要想即采用风力发电还要改善这一不稳定因素所导致的种种问题，那么采用变速恒频发电系统这一技术就十分重要，即使在风速与风力都不可逆的时候，风力与风速发生了巨大的变化，采用这一技术也可以稳定输出功率的频率，减少不必要的损失。如图1所示。但是就目前的研究技术而言，还存在很多难题亟待攻克，像是并网问题以及风机控制等方面的系统操作都对风力发电的未来发展有着一定的阻碍，要想更进一步的实现风力发电的最大值效益化，那么采用更加先进的电力电子技术与风力发电系统的融合十分重要。2.3恒速恒频发电系统在风力发电中的应用。恒速恒频系统所采用的是普通异步发电机，其主要是超同步状态运行，并且我们常见的这一类风力机主要有三个叶片，在北方一些高山发电区域极为常见，其主轴系统通过高速轴与低速轴的齿轮箱相联系而运转。目前在我国恒速恒频风电机组应用的较为普遍，该风电机组一般情况下不适用电力电子期间，主要应用可控硅来对电阻中的电流的速度进行调整，该风电机组虽然在国内应用交广，但是也存在很明显的弊病，由于该风电机组采用的是三叶式桨叶发电模式，等风速达到一定程度，假若风速达到最高值，那么桨叶运转速度也会达到最高值，此时就会产生较高的机械应力，这时候风电机组的主轴，齿轮箱与发电机都会由于速度过快而产生磨损，这对整个发电系统都是一种不可避免的损耗，此外恒速恒频风电机组发电系统在运转的过程中，即使是正常运转对于电压始终都无法提供支持，假设出现电网故障，那么将是全面瘫痪，这一直都是使用恒速恒频发电系统较为严峻的难题之一，同时也作为普通异步电机的典型问题代表。

3电力电子技术在风力发电中的应用展望

首先风力发电的发展一直备受全球关注，并且作为全球可循环清洁环保资源其技术研究也在不断加强，而要想风力发电发挥更大的效益与作用，那么结合现代科学的电力电子技术势在必行，首先要解决目前所存在的问题，例如并网过程中由于风速与风力不稳定所导致的电流过大对发电装置造成的磨损问题等，针对这些问题制作有效地应急方案跟处置方案，其次，风电机组如何实现固定风速运转也是一直在攻克的难题之一，采用永磁多极同步发电机组所产生的交流电通过整流器转变为直流电，虽然经过一定的技术改造进入了电网，减少了并网过程中的大量电流冲击，但是系统稳定性还需要进一步加强。如何进一步提高我国电力电子技术在风电发电系统中的应用还有很长的一段路要走。

单机容量超70万千瓦，有望2020年面市

十七大代表、长江三峡总公司总经理李永安昨日上午在参加湖北代表团分组讨论时透露，该公司正与武汉大学等高校联合研制世界最大水电机组，单机容量超过三峡电站目前安装的世界最大水电机组（70万千瓦），并计划在金沙江上游水电站投入使用。

李永安说，十七大报告提出“提高自主创新能力，建设创新型国家”，令人振奋。过去，有很多企业只注重引进外国先进设备，不注意引进先进技术，结果关键技术受制于人，吃了很多亏。三峡工程兴建时，我们利用自己的市场优势，促成发达国家核心技术全面转让。

在三峡左岸机组采购前，我国只有自主设计制造32万千瓦水电机组的经验。李永安透露，三峡总公司在左岸机组招标文件中明确要求“投标者必须向中国制造企业全面转让核心技术”。参与投标的外国企业接受了这些条件，国内企业东方电机股份公司、哈尔滨电机厂通过吸收、消化这些核心技术，只用8年时间就生产出了全国产化70万千瓦水电机组。而如果完全依赖自主研发，从32万千瓦到70万千瓦通常需要30年时间。

在此基础上，我国现在又开始自主研发更大容量的水电机组，这种容量连外国发达国家都还没有。李永安说，这种世界最大水电机组有望在2020年前研制成功。

1装配前的准备工作及装配环境

因为力矩电机的转子具有强磁场，所以要求装配场地内必须清洁，不能有灰尘、毛絮、杂物等，特别是要对力矩电机的定子和转子进行清洁防护，以保证圆环形力矩电机的装配和使用精度。装配前要对与之配合的机械零部件进行清洁，不允许残留铁屑等杂物，并将与装配无关的铁质零件和工具移出装配区域。禁止用力拖拽电缆，电缆出线端部要做好绝缘处理。操作人员需将手表、手机及金属饰品等取下，放置在安全区域内，防止由于强磁性而损坏。

2定子的装配

我公司选用的力矩电机定子外径φ2300mm，由于直径过大制造和运输比较困难，所以将整圆均匀分成9块进行组合安装。安装定子时首先将9块定子进行编号，并按顺序放置在机械部件的安装位置上，做好把合螺钉孔的装配标记。装配时要保证定子上的冷却水孔与机械部件上的冷却水孔对正，以保证能对定子进行正常的水冷却，确保力矩电机的正常工作。定子内圆面与机械部件的垂直定位面保证0.04mm的间隙，并控制每块定子之间的间隙均匀，间隙值约为0.4mm左右。在紧固定子把合螺钉前要将防水密封圈安装在定子的密封槽内，注意槽上的棱角，避免划伤密封圈，影响密封效果。紧固把合螺钉时要求使用力矩扳手，锁紧力矩约为83Nm，按40%、70%、100%分3次进行锁紧，锁紧后配作销钉孔，装入销钉。在定子的整个装配过程中必须注意装配环境的清洁，避免铁屑等杂物吸附在定子上损坏线圈，如果有铁屑等杂物已经吸附在定子上，可以使用橡皮泥将其取下。

3转子的装配

我公司选用的转子外径同样为φ2300mm，与定子一样，为了制造和运输的方便，转子也将整圆平均分成12块进行组合安装。因为转子具有强磁场，所以每块都带有N极和S极标志，并且在安装时必须N极和S极交替分布。装配时转子内圆面与机械部件的垂直定位面之间保证0.15mm间隙，这比定子间隙值要大一些，同时控制每块转子之间间隙均匀，约为0.4mm左右，这与定子要求相同。锁紧转子把合螺钉时同样要求使用力矩扳手，锁紧力矩约为83Nm，按40%，70%，100%分3次进行锁紧，锁紧后配作销钉孔，装入销钉。因为转子具有强磁场，所以在装配过程中更要注意装配环境的清洁，特别是永磁片部分更要注意保护。如果有铁屑吸附到转子上同样可以使用橡皮泥取下，如果工具吸附上用手很难直接取下，这时可以使用木楔块和锤子进行辅助，将工具与转子进行分离取下。在存放转子时注意不能叠放。

步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按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，从而达到调速的目的。步进电机可以作为一种控制用的特种电机，利用其没有积累误差(精度为100%)的特点，广泛应用于各种开环控制。

现在比较常用的步进电机包括反应式步进电机（VR）、永磁式步进电机（PM）、混合式步进电机（HB）和单相式步进电机等。

永磁式步进电机一般为两相，转矩和体积较小，步进角一般为7.5度或15度；

反应式步进电机一般为三相，可实现大转矩输出，步进角一般为1.5度，但噪声和振动都很大。反应式步进电机的转子磁路由软磁材料制成，定子上有多相励磁绕组，利用磁导的变化产生转矩。

混合式步进电机是指混合了永磁式和反应式的优点。它又分为两相和五相：两相步进角一般为1.8度而五相步进角一般为0.72度。这种步进电机的应用最为广泛，也是本次细分驱动方案所选用的步进电机。

步进电机的一些基本参数：

摘要：本文阐述了汽车电机故障诊断的特点和意义，并详细介绍了多种汽车电机故障诊断的方法。

关键字：汽车电机故障方法

1.电机故障诊断的特点及实施电机故障诊断的意义

1.1电机故障诊断的特点

电机的功能是进行电能与机械能量的转换，涉及因素很多，如电路系统、磁路系统、绝缘系统、机械系统、通风散热系统等。哪一部分工作不良或其相互之间配合不好，都会导致电机出现故障。因此，电机故障要比其它设备的故障更复杂，其故障诊断所涉及到的技术范围更广，对诊断人员的要求也就更高。一般来说，电机故障诊断涉及到的知识领域主要有[20]：电机理论、电磁测量、信号处理、计算机技术、热力学、绝缘技术、人工智能等。电机故障诊断的复杂性还表现在故障特征量的隐含性、故障起因与故障征兆之间的多元性。一种故障可能表现出多种征兆，有时不同故障起因也可能会反映出同一个故障征兆，这种情况下很难立即确定其真正的故障起因。另外，电机的运行还与其负载情况、环境因素等有关，电机在不同的状态下运行，表现出的故障状态各不相同，这进一步增加了电机故障诊断难度，所以要求对电机进行故障诊断首先必须掌握电机本身的结构原理、电磁关系和进行运行状况分析的方法，即掌握电机各种故障征兆与故障起因间的关系的规律。

1.2实施电机故障诊断的意义

摘要：介绍了五点式全自动捆钞机的原理与实现，并给出了相应的硬件结构框图和部分软件框图以及各种非正常情况的处理方法。 关键词：五点式全自动捆钞机可靠性

捆钞机是金融系统中的办公用品，其功能是将现钞打把每百张纸币为一把、打捆每十把为一捆，以便进行现钞的清点、运输和保存。国内的捆钞机主要分为三类。第一类是机械式的，即通过杠杆、螺旋或液压机械按压后由手工捆扎，因此工作人员劳动强度较大，且操作不规范。第二类是半自动的，即用电脑控制实现其中连续的一个或两个动作，然后在工作人员配合下完成捆钞。第三类捆钞机是全自动的，由工作人员把捆扎的现金放在工作台上，按下自动捆扎键后，自动捆钞机将完成全部动作。采用全自动方式可以真正地把操作人员从重复的劳动中解放出来，同时大大提高效率。目前金融部门用的捆钞机大部分是三点式的半自动捆钞机，由于三点式捆钞机会引起现钞的丢张现象，因此金融部门要求捆钞机能实现现金的五点捆扎。基于以上原因，开发了五点式的全自动捆钞机，在实际应用中达到了良好的效果。

1五点式全自动捆抄机的工作原理

五点式全自动捆钞机连续捆钞的动作可以分为两步：第一步把现钞进行横向捆扎，第二步将现钞进行两次纵向捆扎。具体实现过程如下：

（1）将现钞放在工作台上，按下自动捆扎键，压币电机开始动作，将现钞压紧。当检测到现钞被压紧时，压币电机停止工作。

（2）启动进带电机，进带机构开始进带，当带头碰到带道上的“进带到位”行程开关时，进带电机停止工作。同时，凸轮电机开始动作，将带头压住。压好带头后，凸轮电机停止转动。

20世纪后半期，为了满足核能开发和利用，需要用超高速离心分离方法生产浓缩铀，磁轴承能满足高速电机支撑要求，于是在欧洲开始了研究各种磁轴承计划。1975年，赫尔曼申请了无轴承电机专利，专利中提出了电机绕组极对数和磁轴承绕组极对数的关系为±1。用赫尔曼提出的方案，在那个年代是不可能制造出无轴承电机的。

随着磁性材料磁性能进一步提高，为永磁同步电机奠定了有力竞争地位。同时，随着双极晶体管的应用，以及和柏林格尔提出的无损开关电路结合，能够制造出满足无轴承电机要求的新一代高性能功率放大器。大约在1985年，具有快速和负载能力的功率开关器件和数字信号处理器的出现，使得已经提出20多年的交流电机矢量控制技术才得以实际应用，这样解决了无轴承电机数字控制的难题。瑞士苏黎世联邦工学院的比克尔在这些科技进步的基础上，于20世纪80年代后期才首次制造出无轴承电机。

几乎与比克尔同时，1990年日本A.Chiba首次实现磁阻电机的无轴承技术。

1993年，苏黎世联邦工学院的R.Schoeb首次实现交流电机的无轴承技术。无轴承电机取得实际应用，关键性突破是1998年苏黎世联邦工学院的巴莱塔研制出无轴承永磁同步薄片电机，电机结构简单，大大降低了控制系统费用，在很多领域具有很大应用价值。

2000年，苏黎世联邦工学院的S.Sliber研制出无轴承单相电机，再一次在无轴承电机研究历史上前进了一步，降低了控制系统的费用，使得无轴承电机实际应用不仅仅是可想的，而且是经济的。无轴承电机像机械轴承支承的电机一样简单，电气控制系统并不复杂，在很多领域采用无轴承电机也很经济。我们认为在不久的将来，这种技术在中国将取得广泛的应用。

无轴承电机特点及应用

本文作者：胡明旭王维华工作单位：哈电集团现代制造服务产业有限责任公司

1风电设备型式的演化

齿轮箱存在的主要问题是噪声、磨损、功率损耗、维修、油污等,特别是在高达百米的高塔上作业,频繁地进行维修、更换部件,使厂家不堪承受,目前尚无保证其寿命的成熟技术。然而,为了达到更高的速比,使用多级齿轮箱更适宜。单级齿轮箱的速比选为6,齿轮箱功率损耗与速度成比例,三级齿轮箱损耗功率是额定功率的3%,单级是额定功率的1.5%。从1991年开始,推出无齿轮箱发电机系统,即所谓的直驱式发电机,主要是为了避免齿轮箱故障和减少维护量。为了和电网联接,这种风电设备还需要一个全功率电力电子变流器。然而配套的低转速、高转矩发电机和全功率变流器是相当贵的,因此,那时大多数采用直驱式直流或交流电励磁的发电机,后来推出永磁钢励磁,从而消除了励磁损耗。为了增加功率和降低转速,直驱式发电机变得越来越大和更加昂贵,为此提出了采用一个单级齿轮箱(速比为6或者更高)的装置,这一系统虽然仍有带齿轮箱、直驱式系统昂贵的发电机及全功率变流器等缺点,但与直驱式系统相比,它可以使发电机成本降低,效率提高。这个系统发电机的转矩仍然相当高,转速相当低,拥有一个大的直径和气隙,就有大的励磁电流和高的损耗。然而,变流器的额定容量可以降到30%,从成本和效率方面占有优势。这种单级齿轮箱的使用,使得整机外形尺寸显著缩小。

2风轮机特性

2.1功率P=(1/2)QCr2v3(1)式中:P为功率,MW;Q为空气密度,kg/m3;r为转轮半径,m;v为风速,m/s;C为功率系数,即空气动力效率,%;d为叶尖速比,叶尖周速/风速;a为桨叶节距角。2.2主要参数以P=3MW,额定转速为15r/min,额定风速v=12m/s,平均风速…v=7m/s,转轮直径为90m,最优叶尖速比8,最大空气动力效率(转轮)为48%,空气密度Q=1.225kg/m3为例进行结构布置方案对比。

3结构布置方案对比

[摘要]随着科学技术的不断发展，我国机电一体化技术也得到了很大提升。机电一体化技术又名机械电子技术，在各行各业的生产领域中，都有着极其广泛的应用。未来，机电一体化将朝着更加自动化和智能化的方向发展。这种发展模式主要是利用电子技术、机械技术和智能控制技术的融合，达到使产品更加便民的目的。因此，为了更好地利用机电一体化技术，本文将就机电一体化应用中的电机控制与保护进行简要分析。

[关键词]机电一体化；电机控制；电机保护

随着科技的不断发展和进步，我国机电一体化技术呈现出了良好的发展态势。机电一体化技术最早出现在上个世纪，但是我国的机电一体化技术相比于发达国家起步较晚，缺乏相应的技术支持，但是经过技术人员的不断努力，到目前，我国很多行业已经充分完善了机电一体化，并运用到了实际生产中，取得了不错成效。但是不可忽视的是，尽管我国机电一体化技术取得了可喜的成绩，但是在机电一体化的推广过程中，如何对电机进行有效的控制和保护，仍然是我们需要关注的问题。

1机电一体化的发展背景

机电一体化的发展，大致可以分为三个阶段。第一是发展初期，机电一体化起源于大约1970年前后，由于计算机技术的兴起和发展，人们开始有意识地将计算机技术加入到传统的机械技术中来，这样的探索在第二次世界大战之后对于经济的恢复有着非常积极的促进作用。在机电一体化的第一阶段，各项技术都不算成熟和完善。机电一体化的第二阶段可以称之为高速发展阶段。得益于当时各项科学技术的飞速发展，比如通讯技术，电脑技术和集成电路工艺，机电一体化技术获得了良好的发展基础。第三阶段是机电一体化技术的黄金发展阶段，此时机电一体化已经获得了广泛的认可并被大力推广，相应的学科体系也开始走进大众视野，机电一体化迎来了全新的发展时期。

2机电一体化的相关技术

随着人们对水电的需求量增加,水电站逐渐被人们重视起来,而水电站发电机组故障诊断以及维修方法也在不断推陈出新。直观的检查方法已经不能适应水电站发电机的故障诊断。基于网络和人工智能的集成化故障诊断系统将成为未来水电站发电机组常见故障诊断领域的主要发展方向,笔者就水电站发电机组常见故障以及维修进行浅谈。

1水电站发电机组常见故障的诊断方法

1.1由传统中医诊法诊断发电机组故障

在传统中医诊法上讲究的是望闻问切,首先的“望”,就是在诊断时医生观察患者的外表,由患者的气色等看出病患所在,“问”是医生询问患者具体情况的过程,通过患者的叙述了解病患的途径。水电站发电机组故障就像一位生了病的“患者”,我们可以由传统中医诊发中的“望”和“闻”来延伸,拓展为诊断发电机组故障的方法。

“望”——诊断发电机组,首先需要维修人员观察发电机组的外观,来确定机型、使用年限、使用状况和需要维修的位置。发电机上的生产日期上明确地标注了生产日期,从而可以准确判断出使用年限,有经验的维修人员甚至在观察发电机的使用状况后,便可发现故障所在。

“问”——维修技术人员根据发电机出现的故障向发电站人员了解具体状况,例如发电机产生故障时的表现,发电机型号,保养状况和使用时的习惯等。在与发电站工作人员交流时,认真记下工作人员所描述的故障和出现故障的部位,以便准确作出维修方案,在深入交谈时了解保养状况后,可以给发电站提出好的建议和意见,以便维修好后对发电机的保养。