大電機范文10篇

1電力電子器件在風力發電領域中的應用介紹

1.1IGBT。作為風力發電中最為重要的功率器件之一，IGBC的電壓源流器具備著關斷電流的主要作用，通過采用PWM技術來實現無源逆變，這對于直流輸電向無交流電源的負荷點送電具有重要作用，但是由于風力發電過程中風速并不穩定，因此在風力發電的過程中IGBT模塊的溫度始終無法得到一個統一的調控，過高或過低的溫度都會導致芯片與銅底片之間或者銅底片與基板之間焊接部分所承受的周期性負荷過高。針對這些問題，目前大力推廣IGBC的“H”型SPWM逆變器應用于風力發電中，其原理是通過控制其開關波形，對輸出的電流進行控制，并且改變初始角度來促使逆變器以功率因素為一的方式對電網輸送能源，這對于畸變因素有著良好的改進作用。1.2交直交變頻器。變頻裝置系統主要作用在于變頻恒頻風力發電系統中起到一個能量傳遞的作用，其中交直交變頻器能有有效克制交變頻器的輸出電壓諧波多問題，針對輸入測功率因數低以及功率元件數量過多等問題，起到一個控制策略的實現作用，其主要適用于變速恒頻雙饋電機風力發電系統以及無刷雙饋電機風力發電系統。并且在海上風電場采用電力電子變頻器還可以針對有功與無功的控制實現一個穩定維持，使其以最低的機械應力與噪音獲取最高的風能。1.3矩陣變換器。矩陣變換器一直是電力電子技術研究的熱門之一，在整個風力發電系統中有著較為開闊的發展前景，并且作為新型的交電源編花器，其對于交流電主參數的變換可以實現系統發方面的多角度實現，并且相對于風力發電系統中以往的變換器，其功能更加強大，可以通過調節輸出頻率，電流以及電壓等對變速恒頻實現控制，并且可以最大化的實現風能捕獲，與有功功率與無功功率的解耦控制。

2電力電子技術在風力發電中的應用研究

目前，隨著清潔環保資源的不斷研究與發展，除了水力發電以外，風力發電占據了全球可再生能源發展與研究的重要地位，并且風力發電是目前能夠具備大規模商業開發價值以及技術較為成熟的一種新能源。2.1風電并網技術應用。風電并網技術具備著良好的穩定性與可靠性，其是目前電子電力技術在風力發電研究中主趨勢之一，風電并網的運行與電力電子應用技術的研究有著十分緊密的聯系，主要有以下兩種方式：方式一直接與電網相連；方式二借助電力電子器件所組成的變換器實現與電網相連。首先，直接與電網相連接，可以在消耗與克制異步發電機并網瞬間所產生的強大沖擊流，在配有軟并網裝置的發電裝置上，通過在異步發電機定子與電網之間所嵌入的雙向晶閘管，實現并網后由一個接觸器來操作動合觸頭實現短接。目前我國采用最多的就是變速雙饋異步發電機與變速同步發電機進行風力發電研究，由于其結構特征與技術要求都十分高，勢必需要電力電子技術的支撐與改進。2.2變速恒頻發電系統在風力發電中的應用。風力發電最大劣勢就是不穩定，其穩定效果較差，目前我國風電并網較為常用的是異步店里發電機組運行模式，該運行模式主要應用的是風電并網技術，而風電并網技術最大的劣勢就是不穩定性，并且不易被控制，因此風力變化屬于自然因素，其自然因素具有不可抗力，風速與風向都無法實現人為控制，即使在未來科學技術發展到一定程度風速與風向可以實現人為操作，但是成本也會務必巨大，因此，在短時間內要想即采用風力發電還要改善這一不穩定因素所導致的種種問題，那么采用變速恒頻發電系統這一技術就十分重要，即使在風速與風力都不可逆的時候，風力與風速發生了巨大的變化，采用這一技術也可以穩定輸出功率的頻率，減少不必要的損失。如圖1所示。但是就目前的研究技術而言，還存在很多難題亟待攻克，像是并網問題以及風機控制等方面的系統操作都對風力發電的未來發展有著一定的阻礙，要想更進一步的實現風力發電的最大值效益化，那么采用更加先進的電力電子技術與風力發電系統的融合十分重要。2.3恒速恒頻發電系統在風力發電中的應用。恒速恒頻系統所采用的是普通異步發電機，其主要是超同步狀態運行，并且我們常見的這一類風力機主要有三個葉片，在北方一些高山發電區域極為常見，其主軸系統通過高速軸與低速軸的齒輪箱相聯系而運轉。目前在我國恒速恒頻風電機組應用的較為普遍，該風電機組一般情況下不適用電力電子期間，主要應用可控硅來對電阻中的電流的速度進行調整，該風電機組雖然在國內應用交廣，但是也存在很明顯的弊病，由于該風電機組采用的是三葉式槳葉發電模式，等風速達到一定程度，假若風速達到最高值，那么槳葉運轉速度也會達到最高值，此時就會產生較高的機械應力，這時候風電機組的主軸，齒輪箱與發電機都會由于速度過快而產生磨損，這對整個發電系統都是一種不可避免的損耗，此外恒速恒頻風電機組發電系統在運轉的過程中，即使是正常運轉對于電壓始終都無法提供支持，假設出現電網故障，那么將是全面癱瘓，這一直都是使用恒速恒頻發電系統較為嚴峻的難題之一，同時也作為普通異步電機的典型問題代表。

3電力電子技術在風力發電中的應用展望

首先風力發電的發展一直備受全球關注，并且作為全球可循環清潔環保資源其技術研究也在不斷加強，而要想風力發電發揮更大的效益與作用，那么結合現代科學的電力電子技術勢在必行，首先要解決目前所存在的問題，例如并網過程中由于風速與風力不穩定所導致的電流過大對發電裝置造成的磨損問題等，針對這些問題制作有效地應急方案跟處置方案，其次，風電機組如何實現固定風速運轉也是一直在攻克的難題之一，采用永磁多極同步發電機組所產生的交流電通過整流器轉變為直流電，雖然經過一定的技術改造進入了電網，減少了并網過程中的大量電流沖擊，但是系統穩定性還需要進一步加強。如何進一步提高我國電力電子技術在風電發電系統中的應用還有很長的一段路要走。

單機容量超70萬千瓦，有望2020年面市

十七大代表、長江三峽總公司總經理李永安昨日上午在參加湖北代表團分組討論時透露，該公司正與武漢大學等高校聯合研制世界最大水電機組，單機容量超過三峽電站目前安裝的世界最大水電機組（70萬千瓦），并計劃在金沙江上游水電站投入使用。

李永安說，十七大報告提出“提高自主創新能力，建設創新型國家”，令人振奮。過去，有很多企業只注重引進外國先進設備，不注意引進先進技術，結果關鍵技術受制于人，吃了很多虧。三峽工程興建時，我們利用自己的市場優勢，促成發達國家核心技術全面轉讓。

在三峽左岸機組采購前，我國只有自主設計制造32萬千瓦水電機組的經驗。李永安透露，三峽總公司在左岸機組招標文件中明確要求“投標者必須向中國制造企業全面轉讓核心技術”。參與投標的外國企業接受了這些條件，國內企業東方電機股份公司、哈爾濱電機廠通過吸收、消化這些核心技術，只用8年時間就生產出了全國產化70萬千瓦水電機組。而如果完全依賴自主研發，從32萬千瓦到70萬千瓦通常需要30年時間。

在此基礎上，我國現在又開始自主研發更大容量的水電機組，這種容量連外國發達國家都還沒有。李永安說，這種世界最大水電機組有望在2020年前研制成功。

1裝配前的準備工作及裝配環境

因為力矩電機的轉子具有強磁場，所以要求裝配場地內必須清潔，不能有灰塵、毛絮、雜物等，特別是要對力矩電機的定子和轉子進行清潔防護，以保證圓環形力矩電機的裝配和使用精度。裝配前要對與之配合的機械零部件進行清潔，不允許殘留鐵屑等雜物，并將與裝配無關的鐵質零件和工具移出裝配區域。禁止用力拖拽電纜，電纜出線端部要做好絕緣處理。操作人員需將手表、手機及金屬飾品等取下，放置在安全區域內，防止由于強磁性而損壞。

2定子的裝配

我公司選用的力矩電機定子外徑φ2300mm，由于直徑過大制造和運輸比較困難，所以將整圓均勻分成9塊進行組合安裝。安裝定子時首先將9塊定子進行編號，并按順序放置在機械部件的安裝位置上，做好把合螺釘孔的裝配標記。裝配時要保證定子上的冷卻水孔與機械部件上的冷卻水孔對正，以保證能對定子進行正常的水冷卻，確保力矩電機的正常工作。定子內圓面與機械部件的垂直定位面保證0.04mm的間隙，并控制每塊定子之間的間隙均勻，間隙值約為0.4mm左右。在緊固定子把合螺釘前要將防水密封圈安裝在定子的密封槽內，注意槽上的棱角，避免劃傷密封圈，影響密封效果。緊固把合螺釘時要求使用力矩扳手，鎖緊力矩約為83Nm，按40%、70%、100%分3次進行鎖緊，鎖緊后配作銷釘孔，裝入銷釘。在定子的整個裝配過程中必須注意裝配環境的清潔，避免鐵屑等雜物吸附在定子上損壞線圈，如果有鐵屑等雜物已經吸附在定子上，可以使用橡皮泥將其取下。

3轉子的裝配

我公司選用的轉子外徑同樣為φ2300mm，與定子一樣，為了制造和運輸的方便，轉子也將整圓平均分成12塊進行組合安裝。因為轉子具有強磁場，所以每塊都帶有N極和S極標志，并且在安裝時必須N極和S極交替分布。裝配時轉子內圓面與機械部件的垂直定位面之間保證0.15mm間隙，這比定子間隙值要大一些，同時控制每塊轉子之間間隙均勻，約為0.4mm左右，這與定子要求相同。鎖緊轉子把合螺釘時同樣要求使用力矩扳手，鎖緊力矩約為83Nm，按40%，70%，100%分3次進行鎖緊，鎖緊后配作銷釘孔，裝入銷釘。因為轉子具有強磁場，所以在裝配過程中更要注意裝配環境的清潔，特別是永磁片部分更要注意保護。如果有鐵屑吸附到轉子上同樣可以使用橡皮泥取下，如果工具吸附上用手很難直接取下，這時可以使用木楔塊和錘子進行輔助，將工具與轉子進行分離取下。在存放轉子時注意不能疊放。

步進電機是一種將電脈沖轉化為角位移的執行機構。當步進驅動器接收到一個脈沖信號，它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度(稱為“步距角”)，它的旋轉是以固定的角度一步一步運行的。可以通過控制脈沖個數來控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度，從而達到調速的目的。步進電機可以作為一種控制用的特種電機，利用其沒有積累誤差(精度為100%)的特點，廣泛應用于各種開環控制。

現在比較常用的步進電機包括反應式步進電機（VR）、永磁式步進電機（PM）、混合式步進電機（HB）和單相式步進電機等。

永磁式步進電機一般為兩相，轉矩和體積較小，步進角一般為7.5度或15度；

反應式步進電機一般為三相，可實現大轉矩輸出，步進角一般為1.5度，但噪聲和振動都很大。反應式步進電機的轉子磁路由軟磁材料制成，定子上有多相勵磁繞組，利用磁導的變化產生轉矩。

混合式步進電機是指混合了永磁式和反應式的優點。它又分為兩相和五相：兩相步進角一般為1.8度而五相步進角一般為0.72度。這種步進電機的應用最為廣泛，也是本次細分驅動方案所選用的步進電機。

步進電機的一些基本參數：

摘要：本文闡述了汽車電機故障診斷的特點和意義，并詳細介紹了多種汽車電機故障診斷的方法。

關鍵字：汽車電機故障方法

1.電機故障診斷的特點及實施電機故障診斷的意義

1.1電機故障診斷的特點

電機的功能是進行電能與機械能量的轉換，涉及因素很多，如電路系統、磁路系統、絕緣系統、機械系統、通風散熱系統等。哪一部分工作不良或其相互之間配合不好，都會導致電機出現故障。因此，電機故障要比其它設備的故障更復雜，其故障診斷所涉及到的技術范圍更廣，對診斷人員的要求也就更高。一般來說，電機故障診斷涉及到的知識領域主要有[20]：電機理論、電磁測量、信號處理、計算機技術、熱力學、絕緣技術、人工智能等。電機故障診斷的復雜性還表現在故障特征量的隱含性、故障起因與故障征兆之間的多元性。一種故障可能表現出多種征兆，有時不同故障起因也可能會反映出同一個故障征兆，這種情況下很難立即確定其真正的故障起因。另外，電機的運行還與其負載情況、環境因素等有關，電機在不同的狀態下運行，表現出的故障狀態各不相同，這進一步增加了電機故障診斷難度，所以要求對電機進行故障診斷首先必須掌握電機本身的結構原理、電磁關系和進行運行狀況分析的方法，即掌握電機各種故障征兆與故障起因間的關系的規律。

1.2實施電機故障診斷的意義

摘要：介紹了五點式全自動捆鈔機的原理與實現，并給出了相應的硬件結構框圖和部分軟件框圖以及各種非正常情況的處理方法。 關鍵詞：五點式全自動捆鈔機可靠性

捆鈔機是金融系統中的辦公用品，其功能是將現鈔打把每百張紙幣為一把、打捆每十把為一捆，以便進行現鈔的清點、運輸和保存。國內的捆鈔機主要分為三類。第一類是機械式的，即通過杠桿、螺旋或液壓機械按壓后由手工捆扎，因此工作人員勞動強度較大，且操作不規范。第二類是半自動的，即用電腦控制實現其中連續的一個或兩個動作，然后在工作人員配合下完成捆鈔。第三類捆鈔機是全自動的，由工作人員把捆扎的現金放在工作臺上，按下自動捆扎鍵后，自動捆鈔機將完成全部動作。采用全自動方式可以真正地把操作人員從重復的勞動中解放出來，同時大大提高效率。目前金融部門用的捆鈔機大部分是三點式的半自動捆鈔機，由于三點式捆鈔機會引起現鈔的丟張現象，因此金融部門要求捆鈔機能實現現金的五點捆扎。基于以上原因，開發了五點式的全自動捆鈔機，在實際應用中達到了良好的效果。

1五點式全自動捆抄機的工作原理

五點式全自動捆鈔機連續捆鈔的動作可以分為兩步：第一步把現鈔進行橫向捆扎，第二步將現鈔進行兩次縱向捆扎。具體實現過程如下：

（1）將現鈔放在工作臺上，按下自動捆扎鍵，壓幣電機開始動作，將現鈔壓緊。當檢測到現鈔被壓緊時，壓幣電機停止工作。

（2）啟動進帶電機，進帶機構開始進帶，當帶頭碰到帶道上的“進帶到位”行程開關時，進帶電機停止工作。同時，凸輪電機開始動作，將帶頭壓住。壓好帶頭后，凸輪電機停止轉動。

20世紀后半期，為了滿足核能開發和利用，需要用超高速離心分離方法生產濃縮鈾，磁軸承能滿足高速電機支撐要求，于是在歐洲開始了研究各種磁軸承計劃。1975年，赫爾曼申請了無軸承電機專利，專利中提出了電機繞組極對數和磁軸承繞組極對數的關系為±1。用赫爾曼提出的方案，在那個年代是不可能制造出無軸承電機的。

隨著磁性材料磁性能進一步提高，為永磁同步電機奠定了有力競爭地位。同時，隨著雙極晶體管的應用，以及和柏林格爾提出的無損開關電路結合，能夠制造出滿足無軸承電機要求的新一代高性能功率放大器。大約在1985年，具有快速和負載能力的功率開關器件和數字信號處理器的出現，使得已經提出20多年的交流電機矢量控制技術才得以實際應用，這樣解決了無軸承電機數字控制的難題。瑞士蘇黎世聯邦工學院的比克爾在這些科技進步的基礎上，于20世紀80年代后期才首次制造出無軸承電機。

幾乎與比克爾同時，1990年日本A.Chiba首次實現磁阻電機的無軸承技術。

1993年，蘇黎世聯邦工學院的R.Schoeb首次實現交流電機的無軸承技術。無軸承電機取得實際應用，關鍵性突破是1998年蘇黎世聯邦工學院的巴萊塔研制出無軸承永磁同步薄片電機，電機結構簡單，大大降低了控制系統費用，在很多領域具有很大應用價值。

2000年，蘇黎世聯邦工學院的S.Sliber研制出無軸承單相電機，再一次在無軸承電機研究歷史上前進了一步，降低了控制系統的費用，使得無軸承電機實際應用不僅僅是可想的，而且是經濟的。無軸承電機像機械軸承支承的電機一樣簡單，電氣控制系統并不復雜，在很多領域采用無軸承電機也很經濟。我們認為在不久的將來，這種技術在中國將取得廣泛的應用。

無軸承電機特點及應用

本文作者：胡明旭王維華工作單位：哈電集團現代制造服務產業有限責任公司

1風電設備型式的演化

齒輪箱存在的主要問題是噪聲、磨損、功率損耗、維修、油污等,特別是在高達百米的高塔上作業,頻繁地進行維修、更換部件,使廠家不堪承受,目前尚無保證其壽命的成熟技術。然而,為了達到更高的速比,使用多級齒輪箱更適宜。單級齒輪箱的速比選為6,齒輪箱功率損耗與速度成比例,三級齒輪箱損耗功率是額定功率的3%,單級是額定功率的1.5%。從1991年開始,推出無齒輪箱發電機系統,即所謂的直驅式發電機,主要是為了避免齒輪箱故障和減少維護量。為了和電網聯接,這種風電設備還需要一個全功率電力電子變流器。然而配套的低轉速、高轉矩發電機和全功率變流器是相當貴的,因此,那時大多數采用直驅式直流或交流電勵磁的發電機,后來推出永磁鋼勵磁,從而消除了勵磁損耗。為了增加功率和降低轉速,直驅式發電機變得越來越大和更加昂貴,為此提出了采用一個單級齒輪箱(速比為6或者更高)的裝置,這一系統雖然仍有帶齒輪箱、直驅式系統昂貴的發電機及全功率變流器等缺點,但與直驅式系統相比,它可以使發電機成本降低,效率提高。這個系統發電機的轉矩仍然相當高,轉速相當低,擁有一個大的直徑和氣隙,就有大的勵磁電流和高的損耗。然而,變流器的額定容量可以降到30%,從成本和效率方面占有優勢。這種單級齒輪箱的使用,使得整機外形尺寸顯著縮小。

2風輪機特性

2.1功率P=(1/2)QCr2v3(1)式中:P為功率,MW;Q為空氣密度,kg/m3;r為轉輪半徑,m;v為風速,m/s;C為功率系數,即空氣動力效率,%;d為葉尖速比,葉尖周速/風速;a為槳葉節距角。2.2主要參數以P=3MW,額定轉速為15r/min,額定風速v=12m/s,平均風速…v=7m/s,轉輪直徑為90m,最優葉尖速比8,最大空氣動力效率(轉輪)為48%,空氣密度Q=1.225kg/m3為例進行結構布置方案對比。

3結構布置方案對比

[摘要]隨著科學技術的不斷發展，我國機電一體化技術也得到了很大提升。機電一體化技術又名機械電子技術，在各行各業的生產領域中，都有著極其廣泛的應用。未來，機電一體化將朝著更加自動化和智能化的方向發展。這種發展模式主要是利用電子技術、機械技術和智能控制技術的融合，達到使產品更加便民的目的。因此，為了更好地利用機電一體化技術，本文將就機電一體化應用中的電機控制與保護進行簡要分析。

[關鍵詞]機電一體化；電機控制；電機保護

隨著科技的不斷發展和進步，我國機電一體化技術呈現出了良好的發展態勢。機電一體化技術最早出現在上個世紀，但是我國的機電一體化技術相比于發達國家起步較晚，缺乏相應的技術支持，但是經過技術人員的不斷努力，到目前，我國很多行業已經充分完善了機電一體化，并運用到了實際生產中，取得了不錯成效。但是不可忽視的是，盡管我國機電一體化技術取得了可喜的成績，但是在機電一體化的推廣過程中，如何對電機進行有效的控制和保護，仍然是我們需要關注的問題。

1機電一體化的發展背景

機電一體化的發展，大致可以分為三個階段。第一是發展初期，機電一體化起源于大約1970年前后，由于計算機技術的興起和發展，人們開始有意識地將計算機技術加入到傳統的機械技術中來，這樣的探索在第二次世界大戰之后對于經濟的恢復有著非常積極的促進作用。在機電一體化的第一階段，各項技術都不算成熟和完善。機電一體化的第二階段可以稱之為高速發展階段。得益于當時各項科學技術的飛速發展，比如通訊技術，電腦技術和集成電路工藝，機電一體化技術獲得了良好的發展基礎。第三階段是機電一體化技術的黃金發展階段，此時機電一體化已經獲得了廣泛的認可并被大力推廣，相應的學科體系也開始走進大眾視野，機電一體化迎來了全新的發展時期。

2機電一體化的相關技術

隨著人們對水電的需求量增加,水電站逐漸被人們重視起來,而水電站發電機組故障診斷以及維修方法也在不斷推陳出新。直觀的檢查方法已經不能適應水電站發電機的故障診斷。基于網絡和人工智能的集成化故障診斷系統將成為未來水電站發電機組常見故障診斷領域的主要發展方向,筆者就水電站發電機組常見故障以及維修進行淺談。

1水電站發電機組常見故障的診斷方法

1.1由傳統中醫診法診斷發電機組故障

在傳統中醫診法上講究的是望聞問切,首先的“望”,就是在診斷時醫生觀察患者的外表,由患者的氣色等看出病患所在,“問”是醫生詢問患者具體情況的過程,通過患者的敘述了解病患的途徑。水電站發電機組故障就像一位生了病的“患者”,我們可以由傳統中醫診發中的“望”和“聞”來延伸,拓展為診斷發電機組故障的方法。

“望”——診斷發電機組,首先需要維修人員觀察發電機組的外觀,來確定機型、使用年限、使用狀況和需要維修的位置。發電機上的生產日期上明確地標注了生產日期,從而可以準確判斷出使用年限,有經驗的維修人員甚至在觀察發電機的使用狀況后,便可發現故障所在。

“問”——維修技術人員根據發電機出現的故障向發電站人員了解具體狀況,例如發電機產生故障時的表現,發電機型號,保養狀況和使用時的習慣等。在與發電站工作人員交流時,認真記下工作人員所描述的故障和出現故障的部位,以便準確作出維修方案,在深入交談時了解保養狀況后,可以給發電站提出好的建議和意見,以便維修好后對發電機的保養。