电动机毕业设计

题目： 6 极变频电动机设计院：电气与信息学院专业：电气工程及其自动化班级：0604学号： 200601010426学生姓名：付寅魁导师姓名：石安乐完成日期：2010年6月诚信声明本人声明：1、本人所呈交的毕业设计（论文）是在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果；2、据查证，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，毕业设计（论文）中不包含其他人已经公开发表过的研究成果，也不包含为获得其他教育机构的学位而使用过的材料；3、我承诺，本人提交的毕业设计（论文）中的所有内容均真实、可信。

作者签名：日期：年月日毕业设计（论文）任务书题目： 6极变频电动机设计姓名付寅魁学院电气信息学院专业电气工程班级0604 学号200601010426指导老师石安乐职称教授教研室主任谢卫才基本任务及要求：本文主要介绍变频调速系统的概况和发展趋势，变频电机的调速原理及其应用；变频器的简介；变频器供电交流电机的设计特点；以及Y180L—6电机为例进行电磁设计。

主要设计内容包括：1、交流变频调速技术概况。

2、变频调速的基本原理。

3、变频调速异步电动机 4、电磁设计及参数分析。

一、进度安排及完成时间：1、第一、二周（3.1-3.14）：布置任务，下达设计任务书。

2、第三、四周 (3.15-3.29)：查阅资料，撰写开题报告。

3、第五、六周 (4.1-4.14)：毕业实习，撰写实习报告。

4、第七、八周 (4.15-4.30)：课题设计，完成课题总体框架。

5、第九周 (5.1-5.7)：完成课题设计的原理部分。

6、第十、十一周 (5.8-5.20)：完成课题设计中的电磁设计。

7、第十二周 (5.21-5.28)：课题中期检查。

8、第十三周 (6.1-6.4)：课题上传，课题进度审查。

9、第十四周（6.5-6.12）：课题最终修改、完善。

10、第十五周（6.13-6.20）：课题后期检查，指导老师评阅。

11、第十六周（6.21-6.25）：毕业设计答辩目录摘要 (I)Abstract ...................................................................................................................... I I第1章交流变频调速技术概况 (1)1.1 电机变频调速技术发展及应用 (1)1.1.1交流变频调速的高速发展有以下特点 (3)1.1.2 交流调速未来的发展方向 (3)第2章变频调速的基本原理 (5)2.1 变频调速的原理 (5)2.2 变频器 (5)2.2.1 变频器简介 (5)2.2.2变频器的基本结构 (6)2.2.3交-直-交变频器 (7)2.3 变频器的控制方式 (8)2.3.1 简述变频器的控制方式 (8)2.3.2 交流电动机变频调速四种控制方案的分析 (8)第3章变频调速异步电动机 (11)3.1变频器供电下交流电动机所面临的问题 (11)3.2谐波分析 (13)3.2.1气隙磁势谐波 (13)3.2.2 谐波性能 (16)3.3变频调速异步电动机的电磁设计特点 (21)3.3.1变频调速异步电动机的电磁设计一般特点 (22)3.3.2变频调速异步电动机的电磁设计特殊考虑 (29)第4章电磁设计 (34)4.1额定数据和主要尺寸 (34)4.2参数计算 (42)4.3工作性能计算 (46)4.4工作性能计算 (48)4.5起动性能计算 (50)总结 (54)参考文献 (55)6极变频电动机设计摘要：随着科学技术的发展，最新技术正不断地被运用到电机产品的设计中，数字化，信息化，网络化正日益影响我们的生活,也影响到电机技术的设计与变革。

摘要随着变频调速异步电动机在国内外市场上日益扩大应用，自90年代中期以来，我国有众多电动机生产企业设计、研制和生产适用于不同应用的各种系列变频调速三相异步电动机，例如:通用变频调速电动机系列、起重冶金变频调速电动机系列、隔爆变频调速电动机系列、电梯变频调速电动机系列、辊道变频调速电动机系列、牵引变频调速电动机系列等。

从目前情况看，这些系列电动机能基本满足国内市场的需求原理是当定子三绕组通三相对称电流后，定转子产生旋转磁场，根据右手定则，转子绕组产生感应电动势，由于绕组是闭合的，所以产生感应电流，根据左手定则，转子绕组相当于空间绕组，进而产生电磁转距，合成磁转距大于阻转距时，电机起动，重点是三相异步电动机变频调速，一方面当f1＜fN时，为恒转矩调速，转矩不变，额定转速降低，增大起动转矩Tst，另一方面当f1＞fN时，为恒功率调速，调速前后功率不变，额定转速升高，减小启动转矩Tst。

变频调速可以实现宽范围内的平滑调速，变频调速电机以简单的结构、优良的调速性能、较高的调速比，应用越来越广泛。

本论文的主要就是利用三菱变频器，对三相异步电动机进行变频的调速。

关键词：三相异步电动机；三菱变频器；变频调速AbstractWith the increasing application of VVVF asynchronous motors in the domestic and foreign markets, since the middle of 90's, China's motor manufacturers design, development and production is suitable for various series of Variable-Frequency Adjustable-Speed Three-Phase Asynchronous Motor, different applications such as: General VVVF motor series, crane and metallurgical VVVF motor series, flameproof inverter motor series, VVVF elevator motor series, roller VVVF motor series, inverter-fed motor series. Judging from the current situation, these series motors can basically meet the needs of the domestic market is the principle when the stator winding through three symmetrical three-phase current, stator and rotor rotating magnetic field is generated, according to the right-hand rule, the rotor winding induced electromotive force, the winding is closed, so generate induction current, according to the left, the rotor winding is equivalent to space winding, and electromagnetic torque, starting motor magnetic torque is greater than the resistance of synthesis of torque,, the focus is variable frequency speed control of three-phase asynchronous motor, hand when F1 < fN, for constant torque speed, torque is not changed, the rated speed is reduced, increase the starting torque of Tst, on the other hand, when F1 > fN, for constant power speed, speed regulation and constant power, rated speed increased, reduce the starting torque Tst. VVVF can achieve smooth speed wide range, frequency conversion motor with simple structure, good performance of speed regulation, high speed adjustment, more and more extensive application. The main of this paper is to utilize Mitsubishi inverter frequency, speed control of three-phase asynchronous motor.Key words: threephase asynchronous motor ；Mitsubishi inverter ；frequency control目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 (V)1 绪论 (1)1.1本课题的研究内容和意义 (1)1.2国内外的发展概况 (2)1.3本课题应达到的要求 (3)2 三相异步电动机的研究 (4)2.1三相异步电动机的结构 (4)2.2三相异步电动机的转动原理 (5)2.3异步电机的等效电路 (6)2.4异步电动机的调速原理及方法 (7)2.5电动机和电源的连接 (8)3 三菱变频器 (9)3.1三菱变频器的结构 (9)3.2三菱变频器的操作面板 (10)3.3三菱变频器的安装 (11)3.4三菱变频器的接线 (12)4 三菱变频器的变频系统设计 (17)4.1三菱变频器的操作系统 (17)4.2频率系统的设定 (19)4.3三菱变频器系统的调速设定 (22)4.4加减速时间设定 (24)4.5保护系统的设计 (26)4.6调速系统的软件设计 (26)4.7变频器出错对策 (27)4.7.1 电机保持不转 (27)4.7.2 电机旋转方向相反 (27)4.7.3 速度与设定值相差很大 (27)4.7.4 加减速不平稳 (27)4.7.5 速度不能增加 (28)5 结论与展望 (29)5.1结论 (29)5.2展望 (29)致谢 (30)参考文献 (31)1 绪论1.1 本课题的研究内容和意义近年来，电动机作为主要的动力设备被广泛的应用于工农业生产、国防科技、日常生活等各个方面，其负荷约占总发电量的60%-70%，成为用电量最多的电气设备，根据采用的控制方式不同，电动机分为直流电动机和交流电动机两大类。

直流无刷电机毕业设计毕业设计论文论文题目：直流无刷电机学生姓名：学生学号：专业班级:指导教师：日期：AbstractBrushless DC Motor摘要无刷直流电机是最近发展起来的结合了多学科技术的一种新型电机，结合机电一体化，具有高速度、高效率、高动态响应、高热容量和高可靠性、免维护等优点，同时还具有低噪声和长寿命等特点。

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。

目前无刷电机已广泛应用于各种领域，如医疗仪器、分析仪器、材料处理、过程控制、机床工业、纺织工业、轻工机械、电动自行车等。

无刷直流电机的控制要比普通有刷电机的控制要复杂得多。

目前直流电机的控制方法主要有两种，一种是采用专用得直流电机控制芯片，如Motorola公司的MC33035；另一种控制方法各个厂家根据自己的需求采用单片机或DSP进行开发设计。

本设计主要采用嵌入式单片机ATMEGA48写入控制程序，从而形成一种高性能直流无刷电机控制器。

其不但能实现MC33035直流电机控制芯片的全部功能，而且具有接口灵活，功能完善，成本低廉、全数字控制等优点，用户能根据不同应用场合进行灵活配置。

关键词：无刷直流电机、HALL、PWM目录Abstract ............................................................................................... 错误!未定义书签。

摘要..................................................................................................... 错误!未定义书签。

Ⅰ.system analysis and synthesis1．Analysis（1）In the speed and current dual closed-loop speed control system, in order to change the motor speed, what parameters should be regulating? Change speed regulator Kn magnification work? Power electronic converter to change the magnification factor Ks work? Change the speed of the feedback coefficient of work? To change the motor's stall current system should adjust the parameters of what?A: To change the motor speed, change speed regulator Kn magnification and power electronic converters will not work magnification factor Ks, stable when n = Un = Un *, so the only change in the value of a given coefficient of Un * and feedback before. To change the motor's stall current, only need to change the same value given Uim * and feedback coefficient, because the stability, Uim * = Idm, can be drawn from the type(2) Speed, the current double closed-loop speed control system when the steady-state operation, the two regulator input voltage and output voltage deviation is the number?A: The speed and current dual closed-loop speed control system when the steady-state operation, the two regulators are the input bias voltage is zero, by the formula n = Un = Un *, n = n; Uim * = Idm, Idm = Idl.(3) In the speed and current dual closed-loop speed control system, the two regulators are PI regulator. When the system is running with rated load, the speed feedback line suddenly disconnected, the system re-enter the steady-state, the current regulator is the input bias voltage to zero? Why?A: When the system is running with rated load, the speed feedback line suddenly disconnected, then Un = 0, = Un *- Un = Un *, so that Ui to reach Uim, 0, rate of increase in n, when the system after re-entering the steady-state , that is, Id = Idl, then, = Uim *- Idl 0, are no longer changes, changes in rotational speed n is no longer, but at this time than the rotational speed n at the time of the feedback line speed to break big.(4) Why is the speed with integral control system is not static poor?A: Speed regulator integral system, to achieve non-static error is due to the characteristics of integral control regulator, that is, the accumulation of points and the role of memory.(5) Double-loop speed control system (PI), load changes, Idl> Idm, asked bicyclol speed control system ASR and ACR how-conditioning, the result?A: When the load changes, Idl> Idm, speed decreased rapidly, the current Id soon to Idm, and of limited amplitude, rapid rate of ASR saturation, ACR has been limiting conditions, to form a blocking phenomenon, long-running will damage the system.2. SystemSpeed regulator and current regulator in the Double Loop DC Motor Control System can be summarized as follows:(1). The role of speed regulatorSpeed regulator is a speed control system of the dominant regulator, which allows speed n will soon change with a given voltage Un * changes in steady-state speed error can be reduced, if the PI regulator can achieve the non-static error.1) The effect of load changes in the role of anti-disturbance.2) The output amplitude of the decision limit the maximum allowable motor current.(2) The role of current regulator1) As a regulator of the inner ring, outer ring at the speed of the adjustment process, it makes the current closely followed the given voltage Ui * (that is, the outer ring modulator output) changes.2) Fluctuations in voltage from the role of disturbance rejection in time.3) The speed of the dynamic process of ensuring that the maximum allowable motor current, thereby speeding up the dynamic process.4) When the motor overload or stall when the armature current limit of the maximum, automatic protection from the role of acceleration. Once the faultdisappears, the system automatically return to normal. Yesterday, the role of the reliable operation is very important.Ⅱdouble-loop speed control system common faults analysis1.Introduction of a system(1). Double-loop speed control system components in Figure 1. Current loop: from the current regulator LT, trigger CF (input transformation for the CSR), silicon-controlled rectifier bridge, motor armature and current loop transform LB component. the speed of outer ring: the speed regulator from ST, current loop, such as link inertia, motor and load moment of inertia and the speed of transformation components SB. in the double-loop speed control system, the speed of the decision loop of the running characteristics of the whole system and stability, and play a leading role, and to change the current ring plays the role of the internal structure of the system is dependent, but since it is as a whole to participate in the closed-loop speed to the speed of a direct impact on the work of the closed-loop, it must first good debugging current loop, and then testing the speed of outer ring, so that the whole system has good dynamic performance.(2). Double-loop speed control system of the typical working condition1) Start (or the speed):ST in the start-up process has been saturated, so that the speed of this loop in the equivalent open-loop state. System only in the constant current loop under the regulation to ensure the motor at a constant current of the maximum allowable under the start-up.Figure 1 double-loop speed control system structure2) slow down (or stop):ST at this time to reach the output amplitude of the reverse limit. Main circuit current by the bridge is reduced to zero after the inverter. LT and CSR output will soon reach the maximum reverse. CF pulse output to reach βmin, current loop for open-loop. motor torque under deceleration until the motor speed close to the given new value, current loop and speed loop one after another into the closed-loop work, motor in the new value of a given run .3) Grid voltage fluctuation: This motor because of the larger moment of inertia, which caused the first change in armature current, ST output also did not change the effect of current loop, LT rapidly changing the output so that angle α be adjusted quickly, so the impact on the speed .4）Small changes in load: in the operation, load changes, will cause the motor speed deviation from the given value. speed up the recovery process and the aforementioned speed (or deceleration) is similar to the process.2. Common Fault Analysis and Processing(1) The normal supply voltage, thyristor rectifier output waveform arrhythmia caused by this phenomenon is due to trigger sawtooth slope caused inconsistency. Sawtooth slope adjust potentiometer, the output waveform uniformity could be achieved. in the adjustment process to strike a balance between Qi, this point should be paid attention to the actual debugging.(2) DC Motor Analysis of mechanical properties of soft thyristor DC motor system, when the current intermittent mechanical properties when the first no-load speed is characterized by high ideals, and the second is characterized by mechanical properties of soft . The so-called mechanical features soft, that is, small changes in load will cause great changes in speed. oscilloscope to observe when using the bridge rectifier output waveform, one may find that missing relative. at this time need to check whether the trigger has pulse output, fast whether the fuse melting, whether the breakdown or thyristor circuit,synchronous transformer is damaged, whether the lack of power. to identify the problems, can be resolved.(3) The speed of the speed of instability caused by many factors of instability:1) Electric guns are not firmly fixed or with the host of different axis .2) The parameters of the speed regulator inappropriate. Respond to the dynamic parameters to adjust (change the ratio of integral parameters ) .3) Of a speed control system there are(or bad)4) May be caused as a result of interference. should be found to interfere with the reasons for taking anti-jamming measures.(4) A little to the set rated motor speed is higher than that should first check whether it is normal for the external control system, such as outside the normal control system, it may be given points, speed regulator, current regulator, such as caused by link failure. Should be cut off the main circuit power supply, only the control system to the electricity, not a given in the case, testing each of the key points (such as the current regulator, voltage regulator, etc. of the potential. and then given together with the former to one by one after each of the key points to check the potential changes, you can find out the fault lies.(5) Bridge rectifier output voltage is not high stressed 1) the speed regulator and current regulator limiter too small, should be liberalized in accordance with appropriate amplitude threshold .2) than the speed feedback signal, in that they can reduce the rate of appropriate feedback signals.(6) To the timing system still in the absence of low-speed operation (that is, the phenomenon of emergence of reptiles) This is because the system of "zero drift" caused by. When the input signal is zero, the output voltage by the input amplification stage of the offset potentiometer decisions can be offset by adjusting the potential allows α = 90 °, at this time to zero output voltage rectification system, the electrical will not crawl.(7) With a given system can not runShould first check whether it is normal for the external control system, such as outside the normal control system, it may be given points, speed regulator, currentregulator, such as caused by link failure. Shall be cut off main circuit power supply, only the control system to the electricity, not Add the given circumstances, the key points of each test (such as the current regulator, voltage regulator, etc.) of the potential. and then combined with a given, after the previous one by one to each of the key points to check the potential changes, that is, where to find fault. (8) Lack of control accuracy in the distributor for a given run-time external control often requires precision sufficient parking in order to work properly. If poor precision parking, you can adjust the speed of the appropriate regulator of the PI link, generally by reducing the the ratio of the integral part of efforts to get satisfactory results.(9) Reversible system oscillation 1) open-loop system in the state (the main circuit disconnect) the oscillation can be changed at this time given the previous inspection to the key points of the potential changes. If a given unchanged, but the potential is still a point of change, here is the crux of .2) system in the state when the closed-loop oscillation, in which case in order to ensure the safety of the electrical load should be replaced by the general resistance of the load, if there is no suitable resistance box which can be used in place of the two electric sub-series. inspection methods and similar open-loop, focusing on the link to check is: given points, level detection, operation control, such as the speed regulator. oscillations are often caused as a result of operational amplifiers, such as damage to electronic components , system parameters caused by improper, according to the specific circumstances, properly addressed.一、系统分析与综合1.系统分析（1）在转速、电流双闭环调速系统中，若要改变电动机的转速，应调节什么参数？改变转速调节器的放大倍数Kn行不行？改变电力电子变换器的放大系数Ks行不行？改变转速反馈系数∂行不行？若要改变电动机的堵转电流，应调节系统中的什么参数？答：若要改变电动机的转速，改变转速调节器的放大倍数Kn和电力电子变换器的放大系数Ks都不行，稳定时∂n=Un=Un*,所以只有改变给定值Un*和反馈系数∂才行。

南京工程学院自动化学院本科毕业设计（论文）题目：SVPWM 在BLDC电机中的应用专业：自动化（数控技术）班级：XXXXX学号：XXXXXX学生姓名： XXXX指导教师： XXX 讲师起迄日期：2012.2～2012.6设计地点：实验楼 _Graduation Design (Thesis) SVPWM in The Application of BLDC MotorByZHU XiangSupervised byTENG Fu LinSchool of AutomationNanjing Institute of TechnologyJune, 2012摘要随着工业自动化的发展，人们对电机控制系统的性能要求越来越高。

矢量控制、直接转矩控制等先进的控制理论不断提出，而微处理器和控制器的更新换代特别是数字信号处理（DSP）的出现，使得理论成为实践。

智能化功率模块和空间矢量脉宽调制（SVPWM）技术的出现，极大的改善了电机的控制性能。

本论文重点讲述了以功能强大的DSP、智能化的功率模块和先进的SVPWM技术实现永磁无刷直流电机的开环调速。

介绍了基于DSP的硬件控制平台的组成部分。

重点分析了SVPWM技术原理、产生PWM波的控制算法和程序的实现，最后在DSP 控制平台上对其控制性能进行了验证。

本论文所有的硬件电路设计和程序编写基于TMS320F2806建立的数字控制系统。

硬件电路中的电源电路，单片DSP最小系统电路等主要部分都是经过实际的焊制和调试。

软件设计中的SVPWM程序主要采用C语言套用格式，使用CCS（C2000）编译环境下在DSP控制平台上进行了实际调试和验证。

关键词：数字信号处理器；空间矢量PWM；逆变器ABSTRACTAlong with the development of industrial automation, people on the motor control system performance demand more and more. Vector control, direct torque control and other advanced control theories have been put forward, and the microprocessor controller and the update especially digital signal processor (DSP) appear, makes theory into practice. Intelligent power module and space vector pulse width modulation (SVPWM) technology appear, greatly improved the motor control performance.This paper focuses on the function of the powerful DSP, intelligent power module and advanced SVPWM technology to achieve permanent brushless dc motor of the open loop control. Introduces the hardware platform based on DSP control of the component. Analyses the SVPWM technology principle, produce PWM waves of the control algorithm and the realization of the program, and the last in the DSP control platform on the control performance is validated.This paper all the hardware circuit design and programming TMS320F2806 based on a digital control system. Hardware circuit of the power supply circuit, monolithic DSP minimum system such as the main part of the circuit is after the actual soldering and debugging. The software design of SVPWM procedure mainly using C language to format, using CCS (C2000) compiled environment in DSP control platform on the actual commissioning and validation.Key words：DSP；Space vector PWM；inverter目录第一章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 选题背景 (1)1.3 课题研究意义 (2)1.4 研究内容 (2)1.5 本文的结构 (2)第二章SVPWM的生成原理 (4)2.1 24V直流无刷电机调速控制 (4)2.2 几种PWM输出方法的比较 (4)2.3 SVPWM生成原理 (4)第三章SVPWM算法的实现 (7)3.1 扇区的判断 (7)3.2 相邻两矢量的开关作用时间 (7)3.3 切换顺序 (9)3.4 SVPWM的调速 (10)3.5 SVPWM波的死区控制 (10)第四章支持SVPWM发生器的硬件电路 (11)4.1 DSP微处理器 (11)4.2 DSP基本外围电路的设计 (12)4.3功率驱动电路 (14)4.4 SVPWM产生的硬件基础 (16)第五章SVPWM的软件设计 (18)5.1定点DSP的Q格式 (18)5.2 SVPWM控制参数的Q格式及代码实现 (19)5.3 SVPWM程序流程图 (20)5.4 实验结果分析 (21)第六章结论 (23)致谢 (24)参考文献 (25)附录A：硬件设计原理图 (26)第一章绪论1.1 引言SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation)，即电压空间矢量脉宽调制，SVPWM是近年发展的一种比较新颖的控制方法，是由三相功率逆变器的六个功率开关元件组成的特定开关模式产生的脉宽调制波，能够使输出电流波形尽可能接近于理想的正弦波形。

毕业设计论文新能源汽车电动汽车动力及控制技术设计摘要随着世界环境的污染、全球石油危机日益严重而带动的石油价格不断上涨给汽车工业带来了不可忽视的冲击，也增强了人们开发新能源的意识，而新能源汽车更是人们关注的一大焦点。

目前电瓶式纯电动汽车以噪音小、耗能低、无污染、成本低、结构简单而成为新能源汽车发展的主流，世界很多国家都投入了大量的人力、财力去开发电动汽车。

本文主要围绕电动汽车的电动机以及目前普遍使用的电动车控制系统主要参数作出分析，例如转速与转矩的关系、转速与功率的关系、功率与转矩的关系以及传动比、蓄电池的比能量等，设计出合理的电动车动力系统和控制系统。

本文主要采用的技术有：1、电动机的转矩、转速、功率。

2、电动机的主要调速方式。

关键词：电动机、发动机、转矩、变频调速、交流电动机、EV目录第一章前言 (1)第二章电动汽车构造与原理 (2)第一节电动车的种类 (2)第二节蓄电池电动车 (4)第三节燃料电池电动车 (10)第三章电动车动力及控制设计 (12)第一节电动车驱动电机种类 (12)第二节直流驱动电动机 (14)第三节交流驱动电动机 (18)第四节直流电动机的控制 (21)第五节三项交流电动机的控制 (24)第四章我国电动汽车的缺陷 (27)第五章电动汽车的发展趋势 (29)致谢 (31)附录一 (32)附录二 (33)参考文献 (39)第一章前言汽车工业的告诉发展，汽车带来的环境污染、能源短缺、资源枯竭和安全等方面的问题越来越突出。

为了保持国民经济的可持续发展，保护人类居住环境和能源供给，各国政府不惜巨资，投入大量人力、物力，寻求解决这些问题的各种途径。

我国面临的形式也十分严峻，国内的石油储藏量和开采量相当有限，随着汽车保有量的增加，石油需求越来越多，目前已不能自给，不足部分主要通过进口来满足，而且每年成递增趋势。

由于电动汽车具有突出的环保方面的优势，使得电动汽车的开发和研究成为各国开发绿色汽车的主流。

第一章直流电动机简介1.1直流电动机的发展近三十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，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。

无刷直流电动机是在有刷直流电动机的基础上发展起来的，这一渊源关系从其名称中就可以看出来。

有刷直流电动机从19世纪40年代出现以来，以其优良的转矩控制特性，在相当长的一段时间内一直在运动控制领域占据主导地位。

但是，有机械接触电刷-换向器一直是电流电机的一个致命弱点，它降低了系统的可靠性，限制了其在很多场合中的使用。

为了取代有刷直流电动机的机械换向装置，人们进行了长期的探索。

早在1917年，Bolgior就提出了用整流管代替有刷直流电动机的机械电刷，从而诞生了无刷直流电机的基本思想。

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。

我国对无刷直流电动机的研究起步较晚。

1987年，在北京举办的联邦德国金属加工设备展览会上，SIEMENS和BOSCH两公司展出了永磁自同步伺服系统和驱动器，引起了国内有关学者的广泛注意，自此国内掀起了研制开发和技术引进的热潮。

经过多年的努力，目前，国内已有无刷直流电动机的系列产品，形成了一定的生产规模。

1.2直流电机的结构直流电机的结构应由定子和转子两大部分组成。

直流电机运行时静止不动的部分称为定子，定子的主要作用是产生磁场，由机座、主磁极、换向极、端盖、轴承和电刷装置等组成。

运行时转动的部分称为转子，其主要作用是产生电磁转矩和感应电动势，是直流电机进行能量转换的枢纽，所以通常又称为电枢，由转轴、电枢铁心、电枢绕阻、换向器和风扇等组成。

（学校名称）毕业设计（论文）( *****届 )题目：步进电机的驱动及控制系别********分院专业班级*****班学生姓名* * *学号导师姓名成绩年月日目录摘要 (2)一、引言 (3)（一）论文的研究意义 (2)（二）论文的主要内容 (2)（三）设计要求 (2)（四）设计目的 (2)二、步进电机介绍 (4)（一）种类 (4)（二）工作原理 (4)（三）驱动方法 (5)1、单电压功率驱动接口 (5)2、双电压功率驱动接口 (6)3、高低压功率驱动接口 (6)4、斩波恒流功率驱动接口 (7)5、升频升压功率驱动接口 (7)6、集成功率驱动接口 (7)（四）步进电机优缺点 (9)三、步进电机的速度控制 (9)（一）工作原理 (9)（二）硬件原理框图 (9)（三）硬件原理图（见附录一） (10)（四）硬件原理介绍 (10)四、软件设计流程和描述 (12)（一）主程序流程图 (12)（二）延时程序流程图 (14)（三）源程序代码（见附录二） (14)五、总结 (15)附录 (17)参考文献 (23)致谢 (24)步进电机的驱动及控制***** ********班姓名指导教师：****摘要：步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。

在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，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。

关键词:电机脉冲频率脉冲频率一、引言步进电机是一种将脉冲信号转化为机械角位移或者线位移的控制电机, 它能够在不涉及复杂反馈环路的情况下实现良好的定位精度，并由于具有价格低廉、易于控制、无积累误差等优点,在民用、工业用的经济型数控定位系统中获得了广泛的应用,具有较高的实用价值。

无刷直流电动机控制系统设计方案摘要无刷直流电动机是在有刷直流电动机的基础上发展起来的。

现阶段，虽然各种交流电动机和直流电动机在传动应用中占主导地位，但无刷直流电动机正受到普遍的关注。

自20世纪90年代以来，随着人们生活水平的提高和现代化生产、办公自动化的发展，家用电器、工业机器人等设备都越来越趋向于高效率化、小型化及高智能化，作为执行元件的重要组成部分,电机必须具有精度高、速度快、效率高等特点,无刷直流电机的应用也因此而迅速增长。

本设计是把无刷直流电动机作为电动自行车控制系统的驱动电机,以PIC16F72单片机为控制电路，单片机采集比较电平及电机霍尔反馈信号，通过软件编程控制无刷直流电动机。

关键词无刷直流电动机单片机霍尔位置传感器AbstractBrushless DC motor in a brush DC motor developed on the basis of. At this stage, although exchanges of all kinds of DC motors and motor drive in the application of the dominant, but brushless DC motor is under common concern。

Since the 1990s，as people's living standards improve and modernize production, the development of office automation, household appliances， industrial robots and other equipment are increasingly tend to be high efficiency，small size and high intelligence, as the implementation of components An important component of the motor must have a high accuracy, speed, high efficiency, brushless DC motor and therefore the application is also growing rapidly.This design is the brushless DC motor as the electric bicycle motor—driven control system, PIC16F72 microcontroller for control circuit, SCM collection and comparison—level electrical signal Hall feedback， software programming through brushless DC motor control . Key words bldcm the single chip processor hall position sensor 摘要 (I)Abstract (II)第1章概述 (1)1。

第一章概述我国高压电动机总容量在1.5亿千瓦以上（不包括低压电动机），大部分为风机泵类负载，这些电动机大都由6KV 驱动，它们大多工作在高能耗、低效率状态。

覆盖电力、石油、化工、冶金、制造、环保、市政等行业，其耗电量占全国总用电量的25％左右。

以发电厂为例，随着我国电网的扩大、机组装机容量的增加以及负荷峰谷差的拉大，发电机的负荷率降低，大型发电机组也要参加调峰运行，而为满负荷设计的大型辅机工况调节方法不适合于调峰运行方式，导致辅机和驱动的异步电动机都工作在低效率区域，造成大量的能源浪费，而且随着启停次数的增多对辅机、电动机及电网的冲击也更频繁。

在我国火力发电厂中，各类泵和风机的用电量占火力发电厂自用电量的85%左右，例如引风机、送风机、一次风机、循环水泵、凝结水泵、给水泵、灰渣（浆）泵、、排粉机等等，尤其是风机的裕量明显过大，如果采用挡板调节，即使在机组满负荷输出的挡板开度也较小。

而水泵和风机的一个特点是负载转矩与转速的平方成正比，轴功率与转速的立方成正比。

如可根据所需的流量调节转速，就可以获得很好的节电效果，一般可节约用电20%~50%。

此外，大型电动机启动冲击问题也相对突出，从近年来华北地区发电厂厂用电动机的故障统计结果看，约有15％是由启动时的大电流及对绕组上的过大电磁力直接引起的，定子绕组接头开焊、转子鼠笼断条等缺陷也与启动冲击有关，因而短的检修周期带来的检修费用也相当可观。

美国电力研究院早在1981 就开始研究电力电子调速传动在电厂大型异步电动机上的应用，并在1984－1989年进行了连续5 年的风机和泵类负载大型异步电动机变频调速现场试验，对大型变频调速装置的经济性和运行可靠性得出肯定的结论。

目前我国大型异步电动机应用变频调速还刚刚起步，但国外已经广泛使用，而且随着电力电子器件的发展，高压变频装置的型式多种多样。

通过他们长期的运行实践表明：应用高压大功率变频调速系统的经济效益良好、其可靠性也可以得到保证。

哈尔滨理工大学毕业设计题目：单相电容运转异步电动机院、系：荣成学院电气工程系*名：***指导教师：***系主任：王哈力2013年06月14日哈尔滨理工大学毕业设计（论文）评语哈尔滨理工大学毕业设计（论文）任务书单相电容运转异步电动机摘要单相感应电动机是利用交流电的单相电源供电的一类电机。

广泛应用于家用电器, 电风扇、电冰箱、洗衣机等;空调设备、电动工具、医疗器械及轻工设备中。

单相电容运转电动机,其最大特点是额定运行时的力能指标优良,与同容量的其它单相感应电动机相比较,它的重量较轻、体积较小、效率和功率因数高。

它特别适用于轻载起动和要求长期运行的场合,如洗衣机、空调设备等,是产量最大、应用最广泛的一类单相感应电动机。

因此,对单相感应电动机,尤其是电容运转式单相感应电动机进行研究,对于提高人们生活质量,推动科技进步以及节约自然资源及能源等,有着极大的价值及现实意义。

电角其结构特点是接在单相交流电源上的主副两绕组,在空间错开2/度,主绕组电感大,副绕组电路中串入运转电容器,转子上有笼型绕组。

起动及运行过程中,主副两绕组同时工作。

堵转转矩小,堵转电流小,有较高的效率及功率因数。

关键词：单相电容运转电动机;笼型转子;设计目录摘要 (I)第1章绪论 (3)1.1 课题背景 (3)1.1单相感应电动机 (3)1.1.1 单相感应电动机的发展背景 (4)1.1.2 单相感应电动机的研究目的及意义 (5)第2章单相异步电动机的结构及原理 (6)2.1 单相异步电动机的基本结构 (6)2.2 单相异步电动机的工作原理 (11)第3章单相电容运转异步电动机的分析和计算一 (17)3.1 额定参数和主要尺寸 (17)3.2 主绕组参数计算 (19)3.2.1 转子参数计算 (23)3.2.2 磁路计算 (24)3.3 副绕组计算 (27)3.4性能计算 (28)3.6启动计算 (32)第4章单相电容运转异步电动机的分析和计算二 (36)4.1 额定参数和主要尺寸 (36)4.2 主绕组参数计算 (38)4.2.1 转子参数计算 (42)4.2.2 磁路计算 (43)4.3 副绕组计算 (46)4.4性能计算 (48)4.6启动计算 (51)结论 (56)参考文献 (59)附录A英文参考文献 (60)附录B英文参考文献翻译 (63)第1章绪论1.1课题背景1.1单相感应电动机单相异步电机是一种只需使用单相电源供电，实现将电能转化为机械能的装置。

永磁同步电动机的电磁设计与分析摘要永磁同步电动机（PMSM）是一种新型电机，永磁同步电动机具有结构简单、体积小、重量轻、损耗小、效率高等优点，和直流电机相比，它没有直流电机的换向器和电刷等缺点。

和异步电动机相比，它由于不需要无功励磁电流，因而具有效率高，功率因数高，转矩惯量大，定子电流和定子电阻损耗小等特点。

本文主要介绍永磁同步电动机（PMSM）的发展背景和前景、工作原理、发展趋势，以异步起动永磁同步电动机为例，详细介绍了永磁同步电动机的电磁设计，主要包括额定数据和技术要求，主要尺寸，永磁体计算，定转子冲片设计，绕组计算，磁路计算，参数计算，工作特性计算，起动性能计算，还列举了相应的算例。

还通过Ansoft软件的Rmxprt模块对永磁同步电动机了性能分析，得出了效率、功率、转矩的特性曲线，并且分别改变了电机的三个参数，得出这些参数对电机性能的影响。

又通过Ansoft软件Maxwell 2D的瞬态模块对电机进行了仿真，对电机进行了磁场分布计算，求出了电流、转矩曲线和电机的磁力线、磁通密度分布图。

关键词永磁同步电动机；电磁设计；性能分析The design of Permanent-MagnetSynchronous MotorAbstractPMSM (Permanent-Magnet Synchronous Motor) is a new type of motor, which has the advantages of simple structure, small volume, light weight, low loss, high efficiency. Compared with the DC motor, it has no DC motor commutator and brush. Compared with the asynchronous motor, because it does not require no power excitation current, It has the advantages of high efficiency, high power factor, large moment of inertia, stator current and small stator resistance loss .The paper mainly introduces the PMSM's development background and foreground, working principle, development trend, taking asynchronous start permanent magnet synchronous motor as an example, it introduces in detail the electromagnetic design of PMSM, that mainly includes the rated data and technical requirements, main dimensions, permanent magnet calculation, rotor and stator punching, winding calculation, magnet circuit calculation, parameters calculation, performance calculation, calculation of starting performance , and also lists the revevant examples. We aslo can analyse the performance of PMSM through the Rmxprt module of Ansoft software and conclude that the characteristic curve of efficiency, power, torque. By changing two parameters of the motor, I get the optimal scheme of the motor. Through transient module of Ansoft software Maxwell 2D to simulate the motor parameters, the magnetic field distribution of the motor is calculated, I can be obtained the curves of the current and the torque, the distribution of magnetic line of force and the distribution of magnetic flux density.Keywords PMSM; Motor design; Performance analysis目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (4)课题背景 (4)永磁电机发展趋势 (5)本文研究主要内容 (6)第2章永磁同步电动机的原理 (7) (7)永磁材料的概念和性能 (7)钕铁硼永磁材料 (8) (9)转速和气隙磁场有关系数 (9)感应电动势和向量图 (10)交直轴电抗及电磁转矩 (12)小结 (13)第3章永磁同步电动机的电磁设计 (14)永磁同步电机本体设计 (14)永磁同步电动机的额定数据和主要性能指标 (14)定子冲片和气隙长度的确定以及定子绕组的设计 (15)转子铁心的设计 (16) (18)额定数据及主要尺寸 (18)永磁体及定转子冲片设计 (19)绕组计算 (23)磁路计算 (26)参数计算 (29)工作特性计算 (33)起动特性计算 (37)小结 (41)第4章永磁同步电动机的性能分析及磁场分析 (42)永磁同步电动机的性能分析 (42)永磁同步电动机性能曲线 (42)重要参数的变化对性能的影响 (44)永磁同步电动机的磁路分析 (46)永磁同步电动机的模型 (46)在Ansoft Maxwell 2D 中运行后的结果图 (47)小结 (52)结论 (53)致谢 (54)参考文献 (55)附录A (56)第1章绪论课题背景永磁同步电动机（PMSM）具有体积小、效率高、功率因数高、起动力矩大、力能指标好、温升低等特点。

机电一体化专业毕业设计参考选题（范文）第一篇：机电一体化专业毕业设计参考选题（范文）机电一体化专业毕业设计参考选题题目一：立体仓库模拟装置的设计及控制(PLC控制类)机械部分设计题目二：立体仓库模拟装置的设计及控制(PLC控制类)控制部分设计1.设计任务简介：自动化立体仓库是物料搬运、仓储科学中一门综合性的科技工程。

它与平库相比可节约70％的占地面积和70％的劳动力，可提高管理水平。

目前在我国仓储业和生产使用线上崛起，广泛使用在物资金融、航天航空、冶金机电、石化化工、军工轻工等，并采用计算机多级管理、控制、实施高速数据通讯、实时图像显示等，自动化程度极高。

自动化立体仓库是一种先进的仓储设备，其目的是将物料存放在正确的位置，以便随时向制造系统供应物料。

自动化立体仓库在自动化制造系统中起着十分重要的作用。

自动化立体仓库的主要特点有：①利用计算机管理，物资库存账目清楚，物料存放位置精确，对自动化制造系统物料响应速度快；②与搬运设备(如AGV、有轨小车、传送带)衔接，可靠及时供给物料；③减少库存量，加速资金周转；④充分利用空间，减少厂房面积；⑤减少工件损伤和物料丢失；⑥可存放的物料范围宽；⑦减少管理人员，减低管理费用；⑧耗资较大，适用于一定规模的生产。

2.设计目的：通过对自动化立体仓库模型设计，使学生们掌握相关机电一体化系统机械系统设计、传感检测系统、执行系统、控制系统的设计方法，具有灵活运用相关知识的能力。

3.设计任务及主要技术参数：输入电压：A(200～240 V)；环境：温度－5～40℃，湿度≤80％；外形尺寸：600 mm~450 mm~600 mm；-定位精度：0.01 mm；最大快进速度：V=3 m／min；横、纵向最大行程：S=300mm； 4.设计要求：题目一要求：1）自动化立体仓库模型机械部分设计要求：机械部分采用滚珠丝杠、滑杠、普通丝杠等机械元件，采用步进电机、直流电机作为拖动元件。

三、本课题研究内容：中小型三相感应电动机电磁计算程序是根据技术条件或技术任务书（技术建议书）的规定，参照生产实践经验，通过计算和方案比较，来确定与所设计电机电磁性能有关的尺寸和数据，选定有关材料，并核算其电磁性能。

其主要内容包括以下四个步骤，分别是：a)额定数据及主要尺寸的计算；b)磁路计算；c)参数计算；d)起动计算。

四、本课题研究方案：在核算原方案的基础上，进一步设计三个方案，其中多个方案亦有不同的要求，从而找出最佳方案：方案一：节省材料，将铁芯缩短5毫米，尽量减少定子绕组用铜量、用硅铜量、用铁量和转自绕组用铝量。

方案二：提高性能，提高效率、减少起动电流、增大起动转矩和最大转矩。

方案三：既节省又提高性能。

目录摘要........................................... 错误！未定义书签。

ABSTRACT .......................................... 错误！未定义书签。

绪论........................................... 错误！未定义书签。

第1章异步电机概念............................... 错误！未定义书签。

1.1异步电机的类型、特点和用途................... 错误！未定义书签。

1.2异步电机的发展趋势........................... 错误！未定义书签。

第2章三相异步电动机的基本结构和工作原理.. (1)2.1三相异步电动机的基本结构 (1)2.2三相异步电动机的铭牌数据与主要系列 (2)2.3三相异步电动机的工作原理 (4)2.4三相异步电动机的机械特性和工作特性 (5)第3章电机设计基本理论 (6)3.1电机制造与设计的概况 (6)3.2电磁设计 (6)第4章毕业设计手算程序及优化方案 (9)4.1手算程序 (9)4.2优化方案 (28)结论 (32)参考文献 (33)附录I.CAD图 (35)第2章三相异步电动机的基本结构和工作原理2.1 三相异步电动机的基本结构三相异步电动机主要是由定子和转子两大部分组成，转子有鼠笼型及绕线型转子两种。