微型电机

微型电机（精选十篇）

微型电机篇1

微型电机电源用于双子动压陀螺电机, 驱动陀螺电机高速旋转, 并需要角动量。微型电机电源的输入为220V/50Hz的交流电, 输出两项相位差为90°, 频率为1.5k Hz的方波, 其原理框图如图1。这其实是一个AC-DC-AC转换电路, 因此主要包括两大部分电路, 即直流部分和交流部分。

直流部分电路

微型电机电源的直流部分输入电压为220V/50Hz交流电源, 通过电源变压器降压后, 经整流、滤波及稳压电路的输出直流电压。这部分可以说是比较常用的线路, 但由于微型电机电源要求在电机启动60s前, 输出电压为25V;60s后, 输出电压为20V。而最终输出的交流电压的幅值是由前级的直流电压决定的, 因此, 就需要在直流电压的输出增加一部分电平转换电路, 来控制电路最终的交流输出。

微型电机电源的高低压电平转换电路主要采用的是三端可调式稳压器W117和W137, 该稳压器链接方式简便, 有多种封装形式, 由于此电路要求的电流较大为1A (可以同时带动多个马达, 大大提高了效率这也是此电源的优点) , 因此采用了F-2型的, 以保证电流。具体的电路是通过双单稳触发器CC4098产生一个延时脉冲, 延时时间可调节, 由这个延时脉冲控制稳压器W117和W137, 稳压器W117和W137及其外围电路如图2。

图2中的N 1为三端可调式正电压稳压器W117, 延时脉冲有两点输入, 前60s为低电平, 三极管V1不导通, 输出电压按公式Uo=1.25 (1+R4/R3) Ui输入电压计算。

60s后高电平到来, 三极管V1导通, 电阻R5并入电路, 即与R4并联, R4并联R5后阻值小于R4, 按公式计算Uo减小, 即达到了高低电平的转换。由于W137是负电压工作, 因此还需将延时脉冲反相后经1点输入, 其余工作原理与W117相同。

交流部分

微型电机电源的交流部分采用的是通过晶振及分频电路得到需要的频率, 由双D触发器分相后, 再经过功率放大电路完成电流放大功能。

微型电机电源的交流部分采用晶振、分频及分相电路是一些常用线路, 主要技术难点是功率放大电路。功率放大电路的起初的试验阶段采用的是经典电路, 电路图如图3 (图3中只给出了其中一相的电路, 另外一相原理相同) 。在对经典的功放电路实际测试过程发现, 当电机电源频率在800Hz以下电路工作正常, 当频率大于1k Hz时或电压过大时输出波形发生了严重的畸变, 电源输出不稳定, 为此设计人员做了大量的实验, 更换稳压二极管VD1、VD2, 提高后缀工作电压Uo等试验后, 均没有明显的改善。最后经过理论分析后发现, VMOS管的栅极和漏极之间存在一个电容Cdg, 影响了VMOS管的开关速度。当频率和电压比较低时, 这种影响可以忽略不计:而当频率过高或工作电压过大时, 这种现象就很明显的表现出来了, 因此, 就需要提高VMOS管的开关速度, 抵消这种影响。经过试验后, 发现只需要在VMOS管N3, N4前面加一级开关管电路, 即可得到波形很好交流电压。

结束语

本文设计的微型电机电源与以往的电源相比拥有很好的高电压、大电流工作状态, 且增加了高压启动、低压运行的功能, 较以前的电源大大提高了其工作效率和使用可靠性, 同时克服了微型电机有时在低压时无法正常启动的现象, 可以在同类型的电机上推广应用。

参考文献

[1]阮新波, 严仰光编著.直流开关电源的软开关技术[M].科学出版社, 2000

[2]次刚.基于交直流切换的开关电源设计[D].电子科技大学, 2011

[3]郑大连.多路输出开关电源系统设计与实现[D].电子科技大学, 2011

[4]罗意铭, 李壮.HX_N3型机车微机控制系统的电源设计[J].内燃机车, 2013, (02)

[5]李建仁, 章治国, 吴限, 王强.直流变换器软开关技术综述[J].微电子学, 2012, (01)

微型党课讲稿,教师微型党课讲稿篇2

各位领导、各位同事：

大家好，雷锋同志大家一定都不陌生，这个全心全意为人民服务的中国人民解放军战士，以自己的实际行动，激励和引领着一代又一代人，无私奉献，做一个爱岗敬业的“螺丝钉”

“一个人的作用，对于革命事业来说，就如一架机器上的一颗螺丝钉。

机器由于许许多多的螺丝钉的连接和固定，才成了一个坚实的整体，才能够运转自如，发挥它巨大的工作能力。

螺丝钉虽小，其作用是不可估计的。

我愿永远做一颗螺丝钉。”

这是伟大的共产主义战士雷锋的一段话，它告诉我们每一个人都是我们大集体的一部分，都要努力奉献出自己的才华，作为一名中共党员，应该做到爱岗敬业，无私奉献。

甘愿做爱岗敬业的螺丝钉。

爱岗敬业不仅仅只是一种口号，所谓敬业就是要以一种严肃、认真、负责的态度对待自己的工作，勤勤恳恳、兢兢业业，忠于职守，尽职尽责。

我国古代思想家非常提倡敬业精神，孔子称之为“执事敬”，朱熹解释为“专心致志，以事其业”。

就连三国演义里也有：“食君之禄，忠君之事”的说法。

做一行爱一行。

扪心自问，要做的对得起自己，对得起事业，对得起祖国。

岗位就意味着责任。

只有对岗位工作敬业，才会全力以赴，才会自发主动，才会不找借口，才会立即行动。

要达到高标准、高质量地完成工作，必须要有强烈的职责意识，必须要有认真负责的态度。

我们都有自己的岗位，都承担着繁重的工作，没有较强的敬业精神和工作责任心，就不可能做好本职工作，不可能适应未来的发展，也就无从谈及创先争优爱岗、敬业、奉献，在我们的身边也有着许许多多生动的例子，在我们身边也有着许许多多值得学习的模范。

比如这一块戈壁滩的铺路石——王善银{微型党课讲稿}.2010 年兰新高速铁路工程项目，年过半百的王善银在风沙肆虐、缺水缺氧的戈壁滩上，以自己的实际行动诠释着一名共产党员的责任，履行一名共产党员的义务。

他把拌和机视为“朋友”，视为“知己”，他对机械设备的勤保养、勤维修，确保了搅拌站安全、顺利地运行，较好地满足现场施工生产所需。

他把服务现场保障砼生产供应放在第一位，尽心尽职，无怨无悔。

他因公忘私，家里盖新房，家属生病，都没有离开自己的岗位，只是拜托家人费心、担待，自己却默默的在自己的岗位上无私的奉献着。

他以“无次品、无事故、无浪费、无违章违纪”的工作业绩，被中国铁建十一局一公司党委和中国铁建十一局兰新高铁项目部党工委授予“优秀共产党员”

不仅要敬业，更要精业，“业精于勤荒于嬉”。

所谓精业就是要“干一行、爱一行、精一行”。

只有精业，工作、才有底气，事业、才有生气，工作、才会出成绩。

梅兰芳在舞台上顾盼流连，流光溢彩，可是很少有人知道，为了让眼神活起来，眼睛近视的他每天早上放飞鸽子，极目苍穹，苦练眼工;邓亚萍打球快速凶狠，可是很少有人知道，为了增强手腕的力量，身材娇小的她居然用铁拍子练球。

成功没有捷径，辉煌的背后，是鲜为人知的努力和付出。

要成为本专业的行家里手，就必须勤于学习，努力学习。

带着问题用心学，边干边学，以干促学，不断加强对各项规章制度和业务知识的理解;从而不断提高自己工作能力，工作才能精益求精，方能创先争优。

爱岗敬业的人无一不在努力的充实自己，主动学习。

全国劳动模范、中铁一局电务公司电力高级技师窦铁成就是这样一位坚持学习，充实自己的模范。

“知识就是力量，实干托起梦想”

全国劳动模范、中铁一局电务公司电力高级技师窦铁成,这位只有初中文化程度的陕籍劳模，最终成长为“让外国专家竖起大拇指”的高级工人技师，靠的就是刻苦钻研的精神。

多年来，他坚持边工作，边学习，理论联系实际，读完了电力专业大学所有的课程，记了 60 多本、200 多万字的学习笔记。

窦铁成说，“当我亲手修建的一个个变配电所成为优质工程的时候，我感到了劳动之美;当我们修筑的一条条铁路、地铁，把南来北往的旅客平安送回家时，我感到了劳动之美;当我用自己的劳动，使家人的生活越来越好，我感到了劳动之美;当我的孩子身心健康，奋发成才时，我感到了劳动之美。”

谈到梦想，窦铁成希望在人生的最佳之年，用自己的经历和经验带出更多、更好的年轻徒弟，这就是朴素而不平凡的中国梦。

“春蚕到死丝方尽，蜡烛成灰泪始干”，这就是对奉献的最好诠释。

正如“松下电器”创始人松下幸之助说的“上天赋予的生命，就是要为人类的繁荣和平和幸福做贡献”。

每个平凡的工作岗位，都给我们提供了展示自我，实现人生价值的空间平台。

因此我们要珍惜，要以自己的努力工作来回报。

因为，一滴水，只有融入大海才不会干涸。

身为公司的一名员工，只有将个人的价值与公司的利益结合起来，充分发挥聪明才智，生命价值才能得以完美展现。

朋友们，爱岗是我们的职责，敬业是我们的本分，青春是我们的资本，奉献是我们崇高的追求。

让我们满怀激情和希望，爱岗敬业，创先争优，实现自己的中国梦。

中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平在会见庆祝第三十个教师节暨全国教育系统先进集体和先进个人表彰大会受表彰代表后，在北京师范大学强调全国广大教师要做“有理想信念、有道德情操、有扎实知识、有仁爱之心”的好老师，为发展具有中国特色、世界水平的现代教育，培养社会主义事业建设者和接班人作出更大贡献。

做好老师，要有理想信念

有理想信念，这是实现中国梦的思想基础，体现了思想育人的导向。思想是行动的先导，有什么样的思想就会有什么样的行动。教育作为百年大计之本，教师作为教育之本，首先要在思想上保持先进性、纯洁性，而先进性和纯洁性，就是始终坚持共产主义理想信念。只有全体教师树立了正确的思想观念，才能把这

种观念传递给每一位学生。学生就像一颗颗小草，需要教师这个园丁去浇灌、呵护。但教师在浇灌中使用什么样的水、何种肥料，都影响着小草是否能够健康生长。理想信念不仅是共产党员精神上的钙，也是每一名教师的灵魂之钙，更是每一名学生急需补充的思想之钙，这个钙补得及时、适量，就会让每一名学生坚定理想信念，树立远大理想，立志报效祖国。

做好老师，要有道德情操

有道德情操，这是教书育人的前提条件，体现了道德育人的导向。古人云，师者，传道、授业、解惑也。一个道德情操高尚的教师，他的学生也会是道德楷模。反之，老师道德滑坡，学生的思想自然正不了。当下，受西方金钱拜物教的影响和冲击，个别老师把教书育人当成了赚钱的机器，课堂上留一点知识，课下在外边办补习班，让学生劳累、增加学费不说，还会带动学生满脑子都是金钱至上。更有甚者，采取多种形式向学生索要钱财，有的每年家人过生日都要请学生家长参加，目的就是份子钱。因此，要在全社会营造尊师重教的氛围，让教师有尊严，有职业荣誉感，确立高尚的道德情操。

做好老师，要有扎实学识

有扎实知识，这是对教师的起码要求，体现了知识育人的导向。教师的职业就是教书育人，如果自己一瓶不满、半瓶晃荡，那是教不好学生的。扎实的知识，是一个与时俱进的概念，作为教师不仅要教好学生，还要勤勉学习。在这个知识爆炸的时代，教师面临的教书难度越来越大，有的教师甚至有一种危机感，因为学生学习的途径也越来越多，如果教师固步自封就会被学生淘汰，被社会淘汰。因此，教师要甘当小学生，要面向世界、面向未来，不仅要学习书本的知识，更要加强研究学习课外的知识，不断丰富自己的思想，提高自己的认知能力，这样才能得到学生的尊重，才能得到社会的认可。

做好老师，要有仁爱之心

有仁爱之心，这是教师从事的职业所需，体现了和谐育人的导向。孔子曰，仁者，爱人也。教师就是人类社会灵魂的工程师，只有真心诚意地去爱每一名学生，才能成为一名合格的教师。有了爱人之心，才会产生教育育人的动力，否则，只能是应付了事。十年树木，百年树人，教育是百年大计，必须心怀理想，出于爱心，才能坚持社会主义核心价值观，才能涌现出一大批好老师。仁爱之心，既是对教师的要求，也是对教师的挑战，要想有仁爱之心，必须热爱这个职业，把学生当亲人，努力与学生和谐相处，成为一家人。同时，要提高教师的待遇，吸引更多优秀的学生加入教师队伍行列，实现学生想当教师，教师想教学生其乐融融的喜人局面。

微型党课讲稿教师微型党课讲稿 3

对共产党员来说，“讲奉献、有作为”是其应有的底色。

从《党章》中解读——“讲奉献、有作为”

《党章》中明确规定了党员的基本义务。其中，第二条是这样要求的：“贯彻执行党的基本路线和各项方针、政策，带头参加改革开放和社会主义现代化建设，带动群众为经济发展和社会进步艰苦奋斗，在生产、工作、学习和社会生活中起先锋模范作用”——这就是讲共产党员要有作为。第三条规定：“坚持党和人民的利益高于一切，个人利益服从党和人民的利益，吃苦在前，享受在后，克己奉公，多做贡献”——这就是要求共产党员要讲奉献。

在身边寻找——“讲奉献、有作为”

我们曾听闻不少爱岗敬业、忘我奉献的党员先锋模范。远有英年早逝战“三害”的焦裕禄、献身科技舍小家的屠呦呦，近有扎根黔江边远山区一心扑在教育事业上的刘红廷、退而不休创建“六和”社区治理经验的陈绍和，他们都是无数

优秀共产党员中的典型代表，是时间长河中的明星，更是我们学习的榜样。今天，我要分享的两位身边党员，则是身体力行讲奉献有作为、带给我一生有益影响的人。

这是我的父亲，一名老党员，退伍后从事金融工作。在我的记忆中，父亲白天候柜台，晚上守金库。我们一家人团聚的时间就是吃晚餐。小时候，我特别不理解，甚至埋怨他：“为什么你要天天值班”?父亲说:“全公社的钱都在信用社。其他叔叔离家远，值班不方便。爸爸是共产党员，也是领导，这是我的责任。我要睡在那里才放心。”父亲朴实的语言，让我对共产党员有了不一样的感受。

那时候发放助农贷款，要提着现金去一村一村地走、一户一户地发。没有交通工具，父亲全凭双腿走完所有村落;没有电脑，父亲起早摸黑手工记清全部账务;没有武装押运，父亲就用军人的身板和勇气背着一摞摞现金走在冷清崎岖的山路上。父亲说：“每当身上背着巨款的时候，其实也有些怕”。当然他不是怕蛇怕虫，他是怕国家的财产有个闪失，怕群众一年的收成一下落空，因为他背负着的是国家的惠民政策和几个村村民的家庭希望。

父亲很平凡，但他踏踏实实做事、清清白白做人、无怨无悔竭诚为民的举止，让我明白了：这，就是奉献!

那是我曾经的班主任梁瑛老师——市级高中语文骨干教师，被聘为西南大学名誉副教授。今年八月，梁老师就要退休了，但她仍战斗在高三语文教学岗位上。老师每天早上五点五十起床，六点四十到达学校，无论寒冬还是酷暑，风雨无阻。一天下午，我看见她在校门外的小吃店，很惊讶她狼吞虎咽的样子。原来，老师不忍心推迟学生请教问题，耽误了吃饭时间。我不禁想起：当年的她，不也是这样的吗?她用挨饿受冻、晨起暮归的付出换来了我们的茁壮成长，她所任教的班级，成绩总是名列前茅;那些不被常人看好的学生也都一个个成了才。顽皮的徐国胜如

今走上单位管理岗位，几度辍学的陆荣备顺利地完成了大学学业…就在她任教的中学，有很多优秀的中青年教师也都是她当年的学生。

岁月轮回中，我终于明白了：教师讲奉献、有作为的体现就是教出了一大批讲奉献、有作为的学生，就是培育出了更多更优秀的中国特色社会主义建设者和接班人!

从现在做起——“讲奉献、有作为”

习近平总书记曾说：“我们共产党人讲奉献，就要有一颗为党为人民矢志奋斗的心，有了这颗心，就会痛并快乐着，再怎么艰苦也是美的、再怎么付出也是甜的，就不会患得患失。这才是符合党和人民要求的大奉献。”这些话看似平常，却发人深省。共产党员的奉献与作为，是党永葆蓬勃生机与活力的根基。强化党员的奉献意识与担当情怀，是成为合格党员的必要条件。

不论职务高低，不分行业差异，每一位共产党员都要有朝气、有正气、有勇气，努力把自己分内之事做到极致——那些以国家安危为己任是讲奉献有作为，以科学与技术进步为己任是讲奉献有作为，以职业与事业为人生目标的爱岗敬业是讲奉献有作为，在危难关头挺身而出、牺牲小我是讲奉献有作为，热心公益与爱心资助、心中有爱也是讲奉献有作为……

人们常说：不去耕耘，不去播种，再肥的沃土也长不出庄稼;不去奋斗，不去创造，再美的人生也结不出硕果。作为新时代的党员教师，就是要严格按照习近平总书记提出的“四有好老师”“四个引路人”的要求，把爱岗敬业当成一种习惯，把任劳任怨当成一种信条，忠于事业，勤于岗位，把党和人民的信任转化为坚定不移、历久弥坚的理想信念，转化为爱岗敬业、无私奉献的高尚情怀，转化为任劳任怨、服务群众的实际行动，转化为创新创业、创造佳绩的满腔热情，把工作做小做细、做深做实，做到精准、做到极致，以实际行动做一名讲奉献、有

微型社会背景下的微型教育探究篇3

微型社会微型教育教育体系

目前世界各国的教育理论研究者大都把目光投到中国、美国、印度等教育人口大国，以及英国、澳大利亚、德国等这些教育系统相对发达的国家，以开阔的宏观视阈分析其模式、内容、方法、目标，以精准的理性定位探寻其理念、机制、规律、本质，由此找出问题，吸取经验，达成自我教育体系的发展优化。然而世界上还有很多教育小国、人口小国、地域小国以及小型主权地区同样需要发展教育，需要足够的教育理论支撑，同样值得教育界专家学者深入研究探讨，也就引出了“微型社会”和“微型教育”的概念。微型社会的教育体系不同于人口大国或教育大国的教育体系，而通常有其自身的一套独特的、更加有针对性的、运转更为特殊的体系，对这一体系进行研究，是教育理论从总体层面向细节层面的转型，是从共性到特性的深化，是对我国乃至世界教育理论的必要延展和空白填补。

一、微型社会

微型社会源于微型国家，对微型社会的界定须依托微型国家的界定。而所谓微型国家，目前世界上并没有公认的统一标尺，而是通常从主体需要主要依据人口数量进行主观划分，如世界银行将人口在150万之内的国家划为微型国家，以此作为其从事金融业务的标准。对于教育界的“微型国家”界定，联合国在2009的召开的“国际教育规划研究所政策论坛”上将人口在300万以下的国家视为微型国家范畴，以此论定，联合国教科文组织下共有65个国家及24个自主权属地应划归微型国家或地区之列。现代研究者则认为对微型国家的划分不能单单以人口论，还应以面积为界定因素，如香港有710万人口，却仅有1104平方公里土地。笔者综合考虑现行理论观点，并结合本文研究的根本目的，同时将人口规模、土地面积、经济水平及地理位置等因素纳入微型国家的考量范畴，并将符合条件的、拥有一定政治和教育自主权的地区纳入研究范围，选定澳门、香港和马耳他作为微型社会的主要研究实例，对本课题进行了深入分析和探讨。

微型社会中个体行动对整体影响力更大。显而易见的是，微型社会范围较小，在有限的“圈子”中个体间相互交往、相互影响、直接或间接发生联系的几率高于其他社会类型，因而个体的影响在微型社会中就会被放大。微型社会中各种社会活动效率更高，影响更大。微型社会中移民现象频繁，影响教育系统。

二、微型教育

教育学界对教育的研究通常采用两个视角：宏观教育视角和微观教育视角，对教育的发展进行政策和策略把握。然而微型教育体系则是介于二者之间的一个新的研究视角。一方面，从微型教育的整体运行体系而言，其属于宏观教育研究范畴，而对其微型特征、细节上的考量则属微观范畴;另一方面，就微型社会中的微型教育体系而言，宏观视角和微观视角具有更大的关联和影响，因为可以定义为一个崭新的研究视角，是对传统教育研究范围的延展和突破，是对现有教育研究体系的补充和推进，对这一教育体系进行研究，不仅对香港、澳门等拥有充分自主权的地区教育发展具有极大裨益，同时对于我国各地区发展不平衡、地域特色鲜明背景下的地区教育而言，同样具有一定现实借鉴和指导意义。

教育和社会发展间并非单向的促进关系，社会水平同样会反作用于教育的发展。微型社会较小的经济总量、有限的国土面积和人口规模使得该社会体系中的教育“微型化”成为必然。与大型国家教育规模“巨型化”“多元化”相对应，微型国家或地区的教育规模则呈现出“微型化”“实用化”的特点。

三、微型社会中微型教育分析

1.SWOT分析

同大中型国家教育发展不同，微型国家发展自身教育有其独特的优势，当然也有其先天不足。笔者在对这一问题的研究上采用了“SWOT”方法进行更为直观的分析。“SWOT”是目前教育研究的通行方法之一，通过对某一特定对象发展教育的“优势、劣势、机遇和挑战”四个方面来解构和分析影响其发展的内部及外部环境，由此可以引导研究对象趋利避害，抓住机遇，迎接挑战。微型社会教育体系的优势：1.人口少，人均教育经费比例大;2.教育开放度高;3.教育规模小，易于发展和优化。劣势：1.经济结构单一，经济综合实力不足;2.生源少，移民和人才流失现象严重;3.师资队伍力量不足;4.学校间缺乏竞争力;5.学校规模小，实力弱。

2.面临的问题

通过上述“SWOT”方法，显而易见，微型国家发展教育同样面临着复杂的内部环境和外部环境，优势和劣势共存，机遇与挑战同在，而其中的“劣势”则是微型社会发展其教育尤其需要重点关注和及时解决的，因此需要重点探讨。关于微型社会中发展微型教育所面对的问题，具体分析其中最为突出者如下。

（1）教育条件不足。微型教育系统不得不面对的一个现实困境即是资源条件的匮乏，包括自然资源、人力资源、经济资源、技术资源等，甚至是师资力量、学生来源，无不制约着其教育的发展，使得微型教育呈现出滞后性、微型化、单一化、实用化倾向。而作为一个独立的社会运行结构，整个社会对教育的需求却是全方位的，是多元的，是涵盖社会生活的各个层面的，这就造成了实际需求同教育办学能力之间存在巨大的矛盾，即微型教育系统无法完全满足微型社会的发展需求。

（2）教育能力不足。教育能力一方面受制于微型社会中的社会发展水平和办学条件，另一方面也受制于办学需要。在微型社会中，由于优势资源不足，则只能采用劣质资源加以补充来满足实际需求，最为突出的特点在生源方面。

（3）教育活力不足。微型社会中，教育学校少，同类型学校就更少，教育体系内部缺少同质竞争，缺少活力和动力，严重影响了教育体系自我发展、自我完善的机能发挥。

（4）受外界影响大。微型社会中不仅内部个体行动会对整个社会教育体系产生更大影响，而且由于自身抵御市场风险、危机、影响能力弱，因此更易受到周边环境影响，如移民就会对微型国家的教育体系产生冲击。以澳门为例，其同大陆间的交往日益频繁，人员交流密切，则大陆对澳门的教育体系势必也会产生冲击，澳门需要调整其教育方式以适应大陆学生。而反观其对大陆的影响，则显然不能称之为“冲击”。

四、微型社会教育的发展策略

通过以上分析，微型社会中的微型教育体系既有其自身的特点和优势，也有其先天缺陷和后天不足，需要在今后的发展中予以关注，籍此解决微型教育体系优质化和高效化问题，带动微型国家和地区经济发展。具体可以采取以下策略。

1.整体统筹规划，避免教育资源浪费

考虑微型社会资源的有限性，教育规模化程度低，单位资源投入获取的效益相对较低，而社会对教育的要求又是全方位、多层次的，甚至是高端的，而教育本身需要大量资源投入，越是高等级的教育需求就越需要投入巨额的资源和资本，由此造成了微型社会教育质量与教育成本之间的巨大矛盾。因此微型社会发展其教育，首先要基于资源高效利用和优化配置视角，进行统筹安排，合理规划。在具体实践上，微型社会教育管理者应注重结构优化组合，通过教育结构布局、调整和升级达成教育投入产出间的高效能比，从整体上优化各学校间的良性互补，最大限度避免重复建设而导致的资源浪费。其中，“分工合作”是一种高效的资源优化配置途径。突出特色，展现优势，各司其职，加强各结构单元间的联系、衔接、资源和信息共享，立足整个微型社会构建相对完整、又明确定位、突出特色的教育体系结构。

2.加强区域合作，解决师资生源问题

微型社会人口数量少，人口增长缓慢，这给微型社会教育带来两大制约：优秀师资力量不足和生源不足。针对这一问题，微型社会应采取加强国际合作和地区交流的方式加以解决。首先，就师资力量优化而言，众所周知，师资力量是学校教育的具体践行者和主导者，是教育水平和能力的直接体现，因此优化师资力量是教育发展的必要条件。微型社会教师全面性、多元性显然不具优势，而若想通过自身努力解决，则需要投入巨额培养成本，这样的“收益—投资”比显然过于低下，因此，国际交流和区域合作就成了解决这一问题的必然选择。微型社会应采取开放、积极的政策促进对外教育交流，通过引入外界优秀教师人才、优秀教师交流，以及聘请外校教师兼职讲学来达到目的。其次，对于生源而言，同样可以采取类似政策和方式，通过学生间的交流、游学来充分利用外界优势资源弥补自身教育缺陷，同时利用自身教育优势和开放先进的教育政策吸引外界生源到本地就学，解决生源问题。

3.推行保障体系，提升教育的竞争力

在世界经济一体化发展趋势之下，任何一国或者地区都难免面临世界市场的竞争，同时也要参与国际市场竞争。教育体系同样如此，这对微型社会的教育产业而言，即是挑战，也是机遇。微型社会教育的发展和提升应当积极利用这一趋势，化压力为自我提升发展的动力，既确保本国或地区优越教育资源的稳定，又要提升教育产业吸引力和竞争力，确保核心项目优势和质量，争取吸收外界优势资源补充自身教育发展，而这一目标达成的前提即是微型社会自身教育体系的持续强化。微型社会教育管理者应利用自身政策导向强、机制灵活等特点，通过积极的政策引导实现教育规模化的跨越式升级和教育质量的同步协同跟进。同时考虑微型社会教育管理方法、教育理念、教育策略等的滞后性，可以采用引进外部成熟先进的教育发展方式及管理理念的方法发展自身教育体系，必要时也可引入外界先进的质量控制标准、聘请外部专家和管理者等方式更为直接地达成目标，由此保持自身教育体系的先进性。

4.体现区位优势，强化可持续发展

区位优势和地域特色是微型社会发展教育的两大优势所在，也是其同大中型社会教育体系相竞争的有利条件。微型社会教育确保区位优势、发挥地域特色，应从两方面着手：首先，提高社会服务能力。服务社会是教育三大职能之一，是教育可持续发展的源泉和基础，也是教育的终极目标。微型教育在微型社会的背景之下显现出了极强的市场指导性和社会适应性，这既是微型教育自我发展的选择，也是微型教育自身的优势所在，因此必须坚持并强化这一特点，构建更为完备的“学校——社会需求回应机制”以及时调整教育方向和教育目标，保持其同社会需求间同步互动。其次，施行开放和先进的教育发展政策。微型社会政策效应显著，这也是其自身教育产业发展的一大优势，开放、先进、稳定的教育发展政策，尤其是以国家法律和法规形式出现的政策，对提升本国教育吸引力极为有益。纵观欧美教育的发展，无不伴随着教育法制和制度的发展和完善，如无差别奖学金制度就为其在全世界范围吸引优秀人才提供了基础和保障，这对微型国家教育政策发展方向是一个启示。

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参考文献

[1] 谭日辉.社会空间特性对社会交往的影响.城市问题，2012（2）.

[2] 朱建成.粤港澳教育一体化是区域经济一体化的发展趋势.广东工业大学学报（社会科学版），2010（2）.

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[4] 焦磊，谢安邦.国际化视域下大学联盟发展模式探究.江苏高教，2012（4）

[作者：许振光（1981-），男，海南澄迈人，琼州学院教育科学学院讲师，硕士。]

旋转电机与直线电机的设计方法对比篇4

关键词：旋转电机,直线感应电机,电磁设计,仿真

引言

旋转电机结构简单、制造容易, 节约铜、铁等材料, 提高效率和功率因数, 以提高其经济技术指标与降低耗电量。直线电机省去了中间的传动装置, 所以效率更高, 散热较好。本文研究异步旋转电机和直线感应电机的电磁设计, 并对两种电机进行了仿真。

1 电机结构

电机的分类方法有很多种, 按照工作电源种类来分, 包括直流电机和交流电机;按照结构和工作原理, 又可分为直流电动机、异步电动机以及同步电动机等, 本文中以异步感应电机为例来分析。直线电机相当于旋转电机定子的, 叫初级;相当于旋转电机转子的, 叫次级。

2 电磁设计

2.1 电磁负荷选择

对于中小型异步电动机通常取线负荷A在15×103~50×103A/m, 气隙磁密Bδ在0.5~0.8 T范围内;大型异步电动机的A和Bδ可略高。

直线感应电机气隙磁密取值在Bδ=0.4 T左右。电负荷单边直线电机一般取50 000 A/m左右。

2.2 主要尺寸选择

旋转异步电动机的主要尺寸包括定子内径Di1和电枢计算长度lef。

决定电机主要尺寸的基本关系式为:

其中, CA是电机常数, P′是视在功率, n是电机转速。

对于功率较小的电机, 可用下列经验公式来求δ (单位为m) :

对于大, 中型电机2p=2~16, 可用下列经验公式求出 δ (单位为m) :

式中:P为极对数。

气隙 δ与次级导体板厚度d是由两个公式联立确定的

式中:Cr为横向端部效应系数。

2.3 线圈设计

旋转电机的定子绕组采用单层整距绕组, 交叉式[3], 如下页图1-1 所示。直线电机采用包圈初级铁心的边缘线圈法, 选用双层整距叠绕组, 绕组连接图如下页图1-2 所示。

3电机有限元仿真

3.1 建模

几何模型在Auto CAD里面建立。通过画线, 圆弧, 圆或者它们之间的组合, 生成封闭区域, 形成2D几何模型, 填充材料冲片采用DW310, 绕组和导体板用铜, 其余部分用空气, 并拉伸为实体。其中不同点在于, 直线电机要单独设置运动方向为 (1, 0, 0) 。

3.2 电流仿真

仿真结果可知旋转电机三相电流是对称的;直线电机的三相电流是不对称的, 这是因为为初级电流固有不平衡性。

4结语

本文分析了旋转电机与直线电机的电磁设计, 然后进行了两种电机的软件仿真分析, 可以为这两种电机的设计、仿真积累经验。

参考文献

[1]张永利, 李利华.三相异步电动机变频调速的原理和发展[J].黑龙江科苑论坛, 2010 (5) :18.

[2]邵眴.动车组自动门控制系统的优化控制研究[D].长春:吉林大学, 2010.

交流伺服电机的探究控制电机论文篇5

大

学

控制电机报告

课

程

控制电机

题

目

交流伺服电机的探究

院

系

电气信息工程学院电气系

专业班级

电气

学生姓名

学生学号

指导教师

2015年

X月

X日

目　录

一、引言

二、交流伺服电动机的结构特点

三、伺服电动机的工作原理

21、交流伺服电机

22、永磁交流伺服电机的控制过程

43、永磁交流伺服电动机同直流伺服电动机比较

四、交流伺服电机的应用

61、交流伺服驱动系统

62、交流伺服控制策略

73、电机模型

五、结束语

六、参考文献

一、引言

用作自动控制装置中执行元件的微特电机。又称执行电动机。其功能是将电信号转换成转轴的角位移或角速度。伺服：一词源于希腊语“奴隶”的意思。人们想把“伺服机构”当个得心应手的驯服工具，服从控制信号的要求而动作。在讯号来到之前，转子静止不动；讯号来到之后，转子立即转动；当讯号消失，转子能即时自行停转。由于它的“伺服”性能，因此而得名。

交流伺服电动机结构简单,无炭刷,效率高,响应快,速比大,不需要经常维护,非常引人注目,在许多领域有取代直流伺服电动机之势。

交流伺服电动机控制系统包括;

控制交流伺服电动机转速和输出转矩的逆变器,控制逆变器与变换器之间接点处直流电压的变换器和一个控制器。

当转速低于额定转速时,该直流电压被控制为恒定电压:

而当转速超过额定转速时,该直流电压被控制成与转速成比例的一个增加电压,以便使伺服电动机的输出转矩保持一个恒定转矩。

永磁交流伺服电动机的定子三相绕组由SPWM正弦脉宽调制电源供电，故又称正弦波驱动无刷电动机。其特点是:

伺服性能好，可采用数字控制，运行平稳、转矩波动小、过载能力强;

无普通直流伺服电动机电刷换向器磨损问题，维护简单、寿命长、工作可靠;

能适应高速大力矩驱动要求;

绕组安装在定子上，散热好;

轴上位置传感器多用光电编码器、无接触式旋转变压器等。

二、交流伺服电动机的结构特点

作为交流伺服电动机使用的有异步型和同步型两种,异步型交流伺服电动机定子放置线圈,转子为鼠笼型,大量用作机床和通用工业机器的驱动元件;

同步型交流伺服电动机定子放置线圈,转子为永久磁钢,根据磁极位置从电机外部进行换向,也可称为无刷直流电动机。永久磁钢的交流伺服电动机按其励磁方式和供电方式的不同又可分为两类:一类电机的永久磁铁励磁磁场为正弦波,定子绕组感应出来的反电动势为正弦波,逆变器提供正弦波电流;

另一类电机的永久磁铁励磁磁场为方波,定子绕组感应出来的反电动势为梯形波,逆变器提供方波电流。

三、伺服电动机的工作原理

1、交流伺服电机

（1）交流伺服电机的工作原理交流伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动器控制的U

三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度（线数）。

交流伺服电机的工作原理和单相感应电动机无本质上的差异。但是，交流伺服电机必须具备一个性能，就是能克服交流伺服电机的所谓“自转”现象，即无控制信号时，它不应转动，特别是当它已在转动时，如果控制信号消失，它应能立即停止转动。而普通的感应电动机转动起来以后，如控制信号消失，往往仍在继续转动。

当电机原来处于静止状态时，如控制绕组不加控制电压，此时只有励磁绕组通电产生脉动磁场。可以把脉动磁场看成两个圆形旋转磁场。这两个圆形旋转磁场以同样的大小和转速，向相反方向旋转，所建立的正、反转旋转磁场分别切割笼型绕组（或杯形壁）并感应出大小相同，相位相反的电动势和电流（或涡流），这些电流分别与各自的磁场作用产生的力矩也大小相等、方向相反，合成力矩为零，伺服电机转子转不起来。一旦控制系统有偏差信号，控制绕组就要接受与之相对应的控制电压。在一般情况下，电机内部产生的磁场是椭圆形旋转磁场。一个椭圆形旋转磁场可以看成是由两个圆形旋转磁场合成起来的。这两个圆形旋转磁场幅值不等（与原椭圆旋转磁场转向相同的正转磁场大，与原转向相反的反转磁场小），但以相同的速度，向相反的方向旋转。它们切割转子绕组感应的电势和电流以及产生的电磁力矩也方向相反、大小不等（正转者大，反转者小）合成力矩不为零，所以伺服电机就朝着正转磁场的方向转动起来，随着信号的增强，磁场接近圆形，此时正转磁场及其力矩增大，反转磁场及其力矩减小，合成力矩变大，如负载力矩不变，转子的速度就增加。如果改变控制电压的相位，即移相1

°，旋转磁场的转向相反，因而产生的合成力矩方向也相反，伺服电机将反转。若控制信号消失，只有励磁绕组通入电流，伺服电机产生的磁场将是脉动磁场，转子很快地停下来。

为使交流伺服电机具有控制信号消失，立即停止转动的功能，把它的转子电阻做得特别大，使它的临界转差率S

大于1

。在电机运行过程中，如果控制信号降为“零”，励磁电流仍然存在，气隙中产生一个脉动磁场，此脉动磁场可视为正向旋转磁场和反向旋转磁场的合成。一旦控制信号消失，气隙磁场转化为脉动磁场，它可视为正向旋转磁场和反向旋转磁场的合成，电机即按合成特性曲线运行。由于转子的惯性，运行点由A

点移到B

点，此时电动机产生了一个与转子原来转动方向相反的制动力矩。负载力矩和制动力矩的作用下使转子迅速停止。

必须指出，普通的两相和三相异步电动机正常情况下都是在对称状态下工作，不对称运行属于故障状态。而交流伺服电机则可以靠不同程度的不对称运行来达到控制目的。这是交流伺服电机在运行上与普通异步电动机的根本区别。

（2）交流伺服电机使用时应注意

伺服电机驱动器接收电机编码器的反馈信号，并和指令脉冲进行比较，从而构成了一个位置的半闭环控制。所以伺服电机不会出现丢步现象，每一个指令脉冲都可以得到可靠响应。

调节伺服电机有几种方式，使用T

nLine

软件对电机的PID

参数、电机参数、电子齿轮比等进行调节。

对伺服电机进行机械安装时，应特别注意，由于每台伺服电机后端部都安装有旋转编码器，它是一个十分易碎的精密光学器件，过大的冲击力肯定会使其损坏。

（3）交流伺服电机的控制

为了使控制系统改变不大，应选用数字式伺服系统，可采用原来的脉冲控制方式；由于伺服电机都有一定过载能力，所以在选择伺服电机时，经验上可以按照所使用的步进电机输出扭矩的1

来参考确定伺服电机的额定扭矩；伺服电机的额定转速比步进电机的转速要高的多，为了充分发挥伺服电机的性能，最好增加减速装置，让伺服电机工作在接近额定转速下，这样也可以选择功率更小的电机，以降低成本。

用脉冲方式控制伺服电机，一是可靠性高，不易发生飞车事故。用模拟电压方式控制伺服电机时，如果出现接线接错或使用中元件损坏等问题时，有可能使控制电压升至正的最大值。这种情况是很危险的。如果用脉冲作为控制信号就不会出现这种问题。二是信号抗干扰性能好。数字电路抗干扰性能是模拟电路难以比拟的。

当然目前由于伺服驱动器和运动控制器的限制，用脉冲方式控制伺服电机也有一些性能方面的弱点。一是伺服驱动器的脉冲工作方式脱离不了位置工作方式，二是运动控制器和驱动器如何用足够高的脉冲信号传递信息。这两个根本的弱点使脉冲控制伺服电机有很大限制。一是控制的灵活性大大下降；二是控制的快速性速度不高。

伺服驱动器工作在位置方式下，位置环在伺服驱动器内部。这样系统的P

参数修改起来很不方便。当用户要求比较高的控制性能时实现起来会很困难。从控制的角度来看，这只是一种很低级的控制策略。如果控制程序不利用编码器反馈信号，事实上成了一种开环控制。如果利用反馈控制，整个系统存在两个位置环，控制器很难设计。在实际中，常常不用反馈控制，但不定时的读取反馈进行参考。这样的一个开环系统，如果运动控制器和伺服驱动器之间的信号通道上产生干扰，系统是不能克服的。

2、永磁交流伺服电机的控制过程

永磁交流伺服电动机可利用坐标变换进行矢量控制，这就使得永磁交流伺服电动机的控制变得同直流伺服电动机一样方便。其控制过程如下:

(1)

给定控制，将给定信号分解成两个互相垂直的直流信号、;

(2)

直/交变换，将、变换成两相信号、;

(3)

变换，得到三相交流控制信号、、去控制逆变器;

(4)

电流反馈反映负载情况，使直流信号中的转矩分量iT能随负载而变，从而模拟直流电动机工作情况;

(5)

速度反馈反映给定与实际转速差，并进行矫正;

(6)

闭环控制信号由轴上所带编码器反馈，整个过程由数字信号处理器(DSP)

进行全数字化处理。

永磁交流伺服电动机的另一种控制模式是直接转矩控制。具体方法是:

在定子坐标系下分析电动机数学模型，在近似圆形旋转磁场的条件下，对电动机转矩直接进行控制，不用坐标变换。

3、永磁交流伺服电动机同直流伺服电动机比较

世纪8

年代以来，随着集成电路、电力电子技术和交流可变速驱动技术的发展，永磁交流伺服驱动技术有了突出的发展，各国著名电气厂商相继推出各自的交流伺服电动机和伺服驱动器系列产品并不断完善和更新。交流伺服系统已成为当代高性能伺服系统的主要发展方向，使原来的直流伺服面临被淘汰的危机。9

年代以后，世界各国已经商品化了的交流伺服系统是采用全数字控制的正弦波电动机伺服驱动。交流伺服驱动装置在传动领域的发展日新月异。

交流伺服要好一些，因为是正弦波控制，转矩脉动小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比较简单，便宜。

永磁交流伺服电动机同直流伺服电动机比较，主要优点有：

（1）无电刷和换向器，因此工作可靠，对维护和保养要求低。

（2）定子绕组散热比较方便。

（3）惯量小，易于提高系统的快速性。

（4）适应于高速大力矩工作状态。

（5）同功率下有较小的体积和重量。

到目前为止，高性能的电伺服系统大多采用永磁同步型交流伺服电动机，控制驱动器多采用快速、准确定位的全数字位置伺服系统。典型生产厂家如德国西门子、美国科尔摩根和日本松下及安川等公司。交流伺服电机传动技术却能以较低的成本获取极高的位置控制精度，世界上许多知名电机制造商如松下，三洋，西门子等公司纷纷推出自己的交流伺服电机和伺服驱动器。日本松下公司的ＭＩＮＡＳＡ系列为比较典型的一种。

四、交流伺服电机的应用

1、交流伺服驱动系统

交流伺服驱动系统的发展与伺服电动机的不同发展阶段密切相关，从直流电机的发明到现在已经有一百多年的历史。直流电机虽然最早发明，但是由于当时铁磁材料以及晶闸管技术的限制，发展很是缓慢，一直到

1960

年以后随着可控硅的发明以及各种电机材料的改良，直流电动机才得到迅速发展，并在七十年代成为各种伺服系统中最重要的驱动设备。在直流电机快速发展以前的一段时期内步进电机应用最为广泛，受当时苏联以及日本等方面因素的影响，磁阻式步进电机快速发展并应用到数控机床设备中，在此时期由于生产要求低、技术落后，伺服控制系统多为开环控制。从

世纪

年代到现在，由于直流伺服电机同功率情况下自身体积较大及换向电刷问题的存在，在很多场合不能满足环境要求。随着电动机生产技术及其永磁体制造材料、现代控制理论、电机控制原理的突飞猛进，出现了方波、正弦波驱动的各种新型永磁同步电动机，逐渐开始替代直流伺服电动机市场。根据对控制系统高性能的要求，现如今的大部分交流伺服系统采用闭环控制方式。

现代交流伺服驱动系统，已经逐渐向数字时代转变，数字控制技术已经无孔不入，如信号处理技术中的数字滤波、数字控制器、各种先进智能控制技术的应用等，把功能更加强大的控制器芯片以及各种智能处理模块应用到工业机器人交流伺服驱动系统当中，可以实现更好的控制性能。分析多年来交流伺服控制系统的发展特色，总结市场上客户对其性能的要求，可以概括出交流伺服控制系统有以下几种热门发展方向：

（1）数字化

随着微电子技术的发展，处理速度更迅速、功能更强大的微控制器不断涌现，控制器芯片价格越来越低，硬件电路设计也更加简单，系统硬件设计成本快速下降，且数字电路抗干扰能力强，参数变化对系统影响小，稳定性好；采用微处理器的数字控制系统，更容易与上位机通讯，在不变更硬件系统结构的前提下，可随时改变控制器功能。在相同的硬件控制系统中，可以有多种形式的控制功能，不同的系统功能可以通过设计不同的软件程序来实现，且可以根据控制技术的发展把最新的控制算法通过软件编程实时的更新控制系统。

（2）智能化

为了适应更为恶劣的控制环境和复杂的控制任务，各种先进的智能控制算法已经开始应用在交流伺服驱动系统中。其特点是根据环境、负载特性的变化自主的改变参数，减少操作人员的工作量。目前市场上已经出现比较成熟的专用智能控制芯片，其控制动静态特性优越，在交流伺服驱动控制系统中被广大技术人员所采用。

（3）通用化

当前，伺服控制系统一般都配置有多种控制功能参数，这有利于操作人员在不改变系统硬件电路设计的前提下方便地设置成恒压频比控制、矢量控制、直接转矩控制等多种工作模式，应用领域十分广泛，另外可以控制异步、同步等不同类型的电动机，适应于各种闭环或开环控制系统，交流伺服控制系统的通用化将会在以后的伺服驱动系统发展的道路中越走越远。

2、交流伺服控制策略

最近几十年来，借助于电机控制理论及智能控制理论的不断完善，交流伺服控制理论也随之蓬勃发展起来；由于微电子技术的进步，各种方便用户开发的微控制器与数字信号处理器件大量涌现市场，为各种先进的智能控制算法在控制系统中的应用提供了可能。现如今，各种新型的伺服控制策略大量涌现，大有与传统控制策略一较高低的趋势，下面对几种常用的伺服控制策略进行分析比较：

（1）恒压频比控制

在工厂控制领域中使用最为广泛的仍然是恒压频比控制方式，此方法是通过控制输出电压与频率的比是常数，确保电动机的磁通量为定值，从而控制电动机的速度。这种控制方法在低速运行时转矩能力较弱，必须对定子电压压降进行补偿处理，另外因为此控制方法不能直接控制电磁转矩，因此性能较低。但由于恒压频比控制具有实现简单、运行稳定、调速方便等优点，因此在一些对动态性能要求比较低的场合应用比较广泛。

（2）矢量控制

上个世纪，矢量控制技术的提出，为交流伺服驱动系统的快速进步提供了理论支持。矢量控制技术的主要原理为：以转子旋转磁场作为参考系，将电动机定子矢量电流经过两次坐标变换分解为直轴电流和交轴电流分量，且使两电流分量相互正交，同时对交直轴电流分量的幅值和相位进行控制，可以获得像直流电机一样优越、甚至比直流电动机更好的动态控制性能，另外，矢量控制经过半个世纪的发展已经十分成熟，在伺服驱动系统中应用最为广泛；矢量控制技术的优点主要是原理简单，动态控制性能良好，缺点是在控制实现过程中要进行各种坐标变换，计算量比较大，另外此种控制方法会实时受到电动机定子电阻、电感以及转动惯量变化的影响，基本上不可能实现完全解耦，从而影响系统的动态性能，使控制效果变差。解决方法是加入各种先进的控制算法，对控制器进行智能化改进，从而提高伺服驱动系统的动态性能与鲁棒性。

（3）直接转矩控制

二十世纪八十年代中期，德国专家提出“直接自控制”的高性能交流电动机控制策略，此种控制策略不需要像矢量控制那样对电动机定子矢量电流进行大量而复杂的解耦变换，再通过控制解耦获得的交轴电流分量来间接的控制电动机电磁转矩，它采用定子磁场定向的控制方式，对交流电机的电磁转矩进行直接控制。此方式只受到电动机定子绕组阻值的影响，对电动机除定子绕组阻值之外的其他参数的变动稳定性好，解决了矢量控制受电动机本体参数影响大的缺点。1995

年，ABB

公司首先把直接转矩控制技术应用到了变频器当中，并作为一种高端产品出现在市场中，对矢量变频器提出了挑战。20

世纪末，开始有部分专家学者通过深入研究把直接转矩控制理论引入到交流同步电动机当中，完成了直接转矩控制技术在交流同步电动机伺服驱动领域的重大突破。直接转矩控制的优点是转矩动态响应快，缺点是在转速较低时转矩脉动较大。

（4）智能控制

智能控制理论是最近几十年来的一种新兴学科，它的迅速发展为交流永磁伺服控制技术的进步注入了新鲜血液。智能控制技术由于其自身的理论特点，在非线性控制领域中比经典控制理论更具有优势，在很多场合将会实现比经典控制理论更好的控制特性。

3、电机模型

如图

2-2

所示，给出了

PMSM的简单模型。其中，A、B、C分别为

PMSM三相定子绕组，它们把整个空间均分为三份。在此，根据永磁同步电动机的简单模型以及其坐标变换关系图，获得电的机的理想数学模型，不过要想获得精确理想的电机数学模型是很难实现的，因此在建立数学模型之前，我们首先要对电动机数学模型影响很小的量进行相应的忽略及假设：

（1）忽略磁路铁芯的磁饱和现象；

（2）忽略铁芯磁滞与涡流损耗；

（3）忽略转子上的阻尼绕组；

（4）不计温度影响；

（5）假设气隙磁场呈理想正弦分布。

图1

PMSM

结构简化模型

当

PMSM

三相定子绕组中通入三相交流电时，根据电磁感应定律和基尔霍夫定律可得

PMSM的定子电压、定子磁链和转子耦合磁链的方程分别如式所示：

式中、、——定子绕组相电压；、、——定子绕组相电流；、、——定子绕组总磁链；、、——各绕组耦合磁链；

——定子绕组电阻；

——定子绕组电感；

——转子磁链幅值。

电磁转矩是电动机对外输出能量的重要依据，交流伺服驱动控制系统是否能快速稳定的输出给定的电磁转矩是评价电动机动态响应性能的重要指标，PMSM的电磁转矩方程表述如式所示：

将磁链方程代入上式中可得方程如下式所示：

在隐极式永磁同步电动机中，=，代入上式中可以得到方程如下式所示：

由上式可以看出，通过对定子电流的控制，就可以控制

PMSM的转矩。作用到电机轴上的电磁转矩与电动机转速、负载转矩以及电动机转动惯量之间的变化关系可以用下面的电机运动方程式来表示：

五、结束语

（1）交流伺服电动机作为数控机床的新型执行元件在国外已取得了很大的进展,在我国提供性能好和可靠性高的交流伺服电动机,满足数控系统发展的需要,是当前的一个关键问题。

（2）从国外交流伺服电动机的发展趋势来看,应优先发展成本较低的同步型转速可控的直流无刷电动机。

（3）交流伺服电动机的性能在很大程度上取决于电子控制技术的水平。应力求采用数字控制和计算机控制,以克服交流伺服电动机的不足之处。

（4）随着交流伺服系统应用领域的不断扩大,交流伺服电动机将会有很大的发展。在我国,交流伺服电动机潜力的发掘和发展,尚需我们做大量的工作。

六、参考文献

［1］

唐玉增.从第七届欧洲国际机床展览会看机床电器产品的发展（下).机床电器,1955

（3)

［2］

徐殿国,王宗培.币明巨驱动系统发展概况.微电机,1990（3）

［3］

周泽存．高电压技术［M］．3

版.北京:中国电力出版社，2007．

［4］谭建成.永磁交流伺服技术及其进展（1).微电机,1990（3)

［5］邵晓强.永磁交流伺服电动机力矩分析.微电机,1991

人类微型化篇6

科学工作者于2020年在研究了矮个子的基因后找到了人类矮化基因并将该基因提取出来制成了针剂。这种基因针剂还包含有"溶解酶"和"接合酶"，将该针剂注入人体后，"溶解酶"将人类DNA链上的某段切开，而"接合酶"则将矮化基因接在正常人的DNA链上，这样，人类获得了矮化的遗传基因，他们的下一代便矮化了。联合国于同年通过了一项神圣的决议：全球所有的育龄人口都必须注射矮化针剂。从2021年开始，全人类的后代身体各部分都按现代人体比例缩小了---微型化了。成年人平均身高只有17厘米，体重不足3公斤。

当然，我们微型化了的后代的住房、用具等等都微型化了。他们并没有因为身材、体重的减少而感到丝毫的不便，相反，正如我们现在嘲笑2米以上的巨人吃得多、占得多、笨手笨脚，住宿、穿衣、乘车等等都不便一样，我们微型化了的后代也会嘲笑他们的祖先像恐龙、鲸和大象一样笨重。那时候，由于每个人不必占有过多的空间和资源，被人类掠夺、摧残了几千年的地球生态得以休养恢复，地球变得更加美丽宜人。人类也因为自身的微型化而摆脱了饥饿和贫困，很显然，20世纪一个人的食物和用品足够21世纪末30个微型人享用。

从生物进化的历程来看，较矮小的动物因无法逃避天敌而遭淘汰。然而，人类并没有因为身材微型而失去世界主宰的地位，也不会因此而受到其他动物的威胁。因为每个新生儿的前臂毫无例外地植入了一块微电子晶片，这块晶片能不间断地发出一种波，让在距人体5米以内可能对人身造成危险的动物暂时丧失行动能力，这块微电子晶片还能接收卫星传送的讯号并将讯号在每个微型人必备的如手帕般可折叠的显示器上转换为声像。同时，晶片还能将人体各器官的运行情况转换为讯号发射出去，遍布世界的"人体监控中心"接到信息后会及时提供帮助。

微型电机篇7

电动汽车的发展目标是实现高效率、零污染、数字化、智能化和轻量化。目前电动汽车的关键技术主要有电池、电机、电机驱动系统、车身和底盘设计及能量管理技术等, 其中前3项构成了电动汽车的电气控制系统, 也是电动汽车的发展瓶颈[1]。

微型电动机车常以永磁同步电机驱动为主, 因此对永磁同步电机矢量控制控制系统策略进行研究有非常重要的意义。

1 永磁同步电机数学模型

永磁同步电机由定子和转子组成, 在正弦波永磁同步电机中, 转子采用永磁体, 定子由三相绕组以及铁芯构成, 电枢绕组常以Y型连接, 采用短距分布绕组, 产生的气隙场为正弦波, 从而产生正弦的反电动势, 其数学模型可用下列方程表示:

定子电压方程:

定子磁链方程:

电磁转矩方程:

永磁同步电机的运动方程:

2 按转子磁链定向的矢量控制

永磁同步电机的矢量控制本质上是对定子电流矢量实施控制, 即控制磁链的幅值和方向, 从而实现对电机转矩的动态控制, 以达到高的运行性能。转矩线性化控制的基本思想是:在磁场定向坐标上, 将定子电流矢量分解成产生磁通的励磁电流分量id和产生转矩的转矩电流分量iq, 使两个分量互相垂直, 彼此独立, 然后分别进行调节, 实现转矩控制[2]。

3 矢量控制系统仿真

在MATLAB的Simulink仿真环境下, 根据前述永磁同步电机矢量控制策略, 首先构造了如下的id=0的电流、速度闭环的仿真系统框图, 并建立了永磁同步电机磁场定向控制系统仿真模型[3], 如图2所示。在仿真中, 将电机的参数设置如下:给定电机转速为1000r/min, 负载转矩TL=3N·m, 转子极对数p=3, 定子电阻RS=0.2Ω, 转子磁链值=0.56wb, 交直轴电感Ld=Lq=15.3e-3H, 转矩惯量J=2.1e-4kg·m2。

4 仿真结果分析

通过前述永磁同步电机矢量控制策略, 对仿真模型进行Clarke、Park坐标变换, 并针对其进行仿真, 得出图3三相电流波形图及图4电机转矩响应曲线图。

5 结语

本文围绕微型电动车的永磁同步电机控制系统展开, 根据实际应用的需求, 做了大量的理论分析和实验研究, 并在此基础上, 搭建了矢量控制系统, 仿真结果表明微型电动车电机在矢量控制策略的控制下, 电机具有优越的控制性能。最后给出了实验结果波形, 分析了电机的控制性能, 验证了控制系统的适用性, 为下一步的整机匹配奠定了良好的基础。

摘要：针对微型电动车的发展趋势, 建立了其常用永磁同步电机矢量控制的数学建模, 研究了永磁同步电机矢量控制控制系统策略, 为整机匹配的实现提供了理论依据。

关键词：微型电动车,永磁同步电机,矢量控制

参考文献

[1]Ping X, Jing B.SMC with disturbance observer for high performance PMSM[C].Mechatronic Science, Electric Engineering and Computer (MEC) , 2011 International Conference on.IEEE, 2011:986-989.

[2]卢东斌, 欧阳明高, 谷靖.电动汽车永磁无刷轮毂电机磁场定向控制[J].电机与控制学报, 2012, 16 (11) :76-83.

微型电机篇8

由于电机的结构复杂, 且电机内的电磁场是时间和空间相互作用的耦合场, 所以利用传统的教学手段难以表述清晰, 学生在学习中会感觉抽象、困难。为此, 本文将结合笔者多年的教学体会和科研工作中常用的Ansoft软件, 将该软件中的旋转电机专家模块RMxprt应用于电机学课程的辅助教学。以同步电机为例, 结合该模块的建模方法, 直观展示了同步电机冲片的二维结构、绕组联接、气隙磁密的空间分布, 以及导体和线匝的感应电动势波形等, 同时, 将RMxprt模块建立的模型导入到Maxwell 2D中, 对电机进行有限元分析, 可以得到电机的磁场分布, 以及三相对称绕组的感应电动势波形。因此, 计算机软件在电机学课程辅助教学中的应用, 有助于学生对电机学知识的理解和认识。

1 RMxprt模块的建模方法

旋转电机专家模块RMxprt是基于等效电路和磁路的思想对电机进行计算和分析, 该模块不仅包含了三相异步电动机、三相凸极和隐极同步电机和普通直流电机等电机学课程中的三大旋转电机, 而且还包含了单相异步电动机、永磁无刷直流电机、变频永磁同步电机、自起动永磁同步电动机、普通永磁直流电动机、开关磁阻电动机、串极整流子电动机以及爪极发电机等一些特种电机 (如图1所示) 。

以三相同步电机为例 (如图2所示) , 利用RMxprt模块的建模方法可分为3个步骤: (1) 定子的建模:包括定子冲片的内径和外径尺寸、铁芯长度、硅钢片型号、定子槽数、槽型及其尺寸, 以及电枢绕组参数 (单双层设置、绕组形式、并联支路数、每槽导体数、线圈节距和线规等) ; (2) 转子的建模:包括转子冲片的内径和外径尺寸、铁芯长度、硅钢片型号, 以及励磁绕组参数 (绕组形式、并联支路数、每极导体数和线规等) ; (3) 转轴的建模:主要是设置转轴的导磁性能。

基于建立的仿真模型, 可以对该电机的性能进行计算和分析。

2 基于RMxprt的同步电机辅助教学

下面针对基于旋转电机专家模块RMxprt的同步电机结构、交流绕组、气隙磁场以及感应电动势的辅助教学进行详细讨论。

2.1 同步电机结构

根据同步电机的参数, 按照RMxprt模块的建模方法, 可以建立凸极同步电机的二维模型 (如图3所示) 。在定子冲片建模的过程中, 可以向学生讲授定子冲片开槽的目的以及定子槽型的种类。

在转子建模的过程中, 可以让学生更容易了解凸极同步电机磁极极靴和极身等结构, 以及励磁绕组作用及其布置 (如图4所示) 。

2.2 同步电机交流绕组

同步电机的交流绕组是电机学课程中非常重要的内容, 同时也是难点内容。利用该模块可以非常直观地介绍交流绕组的基本概念、交流绕组的构成原则及其排列方式。图5~图7分别形象地展示了导体的分布情况、单层绕组的联接情况、60°相带和120°相带的双层绕组的联接情况。

根据这些交流绕组联接图, 同时改变绕组参数, 教师可以详细地介绍线匝、线圈组和相绕组的基本概念, 以及三相对称绕组的构成原则、单层绕组和双层绕组区别、60°相带和120°相带的定义及其区别, 以及绕组的短距和分布因数, 便于学生对交流绕组的理解, 同时激发学生的学习兴趣。

2.3 同步电机气隙磁场及感应电动势

在掌握了同步电机的基本结构、交流绕组的基本概念, 以及励磁绕组的作用基础上, 学生更容易接受同步电机气隙磁场、导体感应电动势、线匝感应电动势, 以及绕组电动势等内容。因此, 在建立了同步电机模型之后, 采用RMxprt模块进行计算, 可以得到空载气隙磁场的空间分布、导体和线匝感应电动势波形, 分别如图8和图9所示。

通过图8和图9的对比, 可以更清晰地讲述导体和线匝电动势波形与气隙磁场空间分布波形相同的原因、导体电动势和线匝电动势之间的数量关系, 以及气隙磁场非正弦的原因。同时, 将非正弦的气隙磁场展开成基波和奇数次谐波, 分别讲述电枢绕组基波电动势和谐波电动势的计算方法, 分析基波磁场和谐波磁场的转速、极对数和极距之间的关系。

图10是负载时气隙磁场的空间分布, 通过与图8的比较, 学生更容易理解电枢反应的概念及其性质。

3 RMxprt在Maxwell2D中的应用

基于RMxprt模块建立的模型, 可以导入到Ansoft软件的Maxwell 2D中进行有限元分析, 得到电机的磁场分布, 以及三相对称绕组的电动势和电流波形。如图11和图12所示分别给出了电机的磁力线分布和电枢绕组电流波形, 从而使学生更容易理解磁通在磁路中的流通路径、气隙磁场的产生机理, 以及三相交流绕组的布置与三相电流之间的内在联系。另外, 还可以得出转子旋转至不同位置下, 同步电机空载和负载时的磁力线分布, 学生可以直观地了解定转子相对位置变化时气隙合成磁场的变化情况。

在课堂教学过程中, 可以在多媒体课件里加入上述相关内容的链接或动画, 给学生动态地展示各种分析过程和分析结果, 以培养学生的形象思维和创新能力。因此, 计算机软件在电机学课程辅助教学中的应用, 可以将抽象的问题具体化, 难懂的问题形象化, 便于学生的掌握和理解。

4 结束语

采用计算机软件是一种常用而又行之有效的教学手段。本文针对Ansoft软件的旋转电机专家模块RMxprt在电机学课程中的辅助教学进行了探讨, 基于RMxprt模块, 可以直观展示电机结构、绕组布置, 以及气隙磁密和电动势波形等, 从而将抽象的问题具体化, 难懂的问题形象化, 便于学生对电机学问题的理解和认识, 同时激发学生的学习兴趣和热情。

摘要：为了更好地讲授电机学课程, 利用计算机辅助软件是教师进行教学的一种常用而又行之有效的教学手段。针对Ansoft软件的旋转电机专家模块RMxprt在电机学课程中的辅助教学进行探讨, 阐述了RMxprt模块的建模方法, 以同步电机为例, 直观地展示了电机结构、绕组排列、气隙磁密、磁场分布、电动势波形以及绕组电流波形, 为学生更好地学习和掌握同步电机起到了良好的辅助教学作用。

关键词：电机学,RMxprt,教学探讨

参考文献

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微型电机篇9

1 原料用量的选择

原料用量多少直接影响到实验中各试剂的用量和最终提取物的产量。原料用量过多, 会使实验过程中各试剂药品用量增加, 造成试剂浪费和环境污染;原料用量过少, 提取物的最终产量也会较少, 学生在实验过程中难免出现操作误差, 有时会出现没有产物的现象, 学生无法处理实验数据, 影响教学效果。根据实验教学经验, 一般采用首先推断产物产量, 再反推原料用量的方法。以“咖啡因的提取”实验为例, 茶叶中咖啡因的含量约为5%, 提取产量为0.1~0.2g时结果比较明显, 因此原料可使用2~4g, 对应溶剂乙醇的用量为20~40m L, 生石灰粉用量为0.8~1.6g, 满足微型实验教学要求。槐花米中芦丁的含量较高, 一般为15%左右, 但由于芦丁提取实验分离步骤较多, 学生操作过程中容易产生浪费, 故原料槐花米用量不宜过少, 一般为1~3g, 对应提取剂饱和石灰水用量为10~30m L, 产物烘干后产量约为0.1~0.3g, 利于学生处理实验数据。

2 分离方法的选取

分离在天然有机物提取实验中起到关键作用, 分离效果的好坏会影响到提取物的产量。同时, 分离对学生的实验操作要求较高, 是锻炼学生基本操作能力的关键部分。在有机化学实验中, 常用的分离方法有蒸馏、萃取、过滤、重结晶、升华、柱层析等。其中, 柱层析由于操作过程繁杂, 对学生操作要求过高, 分离时间长, 不适宜用于学生教学实验中。因此, 在天然有机物提取实验中, 应当选用易于操作、节省时间且能够满足分离要求的方法, 尽量避免柱层析分离。同时应避免分离过程中使用对人体和环境有毒害、易挥发的试剂和用到此类试剂的分离方法。例如在“咖啡因提取”实验中, 常规提取方法中采用萃取分离, 使用萃取液为毒性较大且易挥发的二氯甲烷或三氯甲烷, 对环境和人体造成伤害, 因此可选用简易的升华装置来进行分离, 同样可以达到分离效果。“槐花米中提取芦丁”实验分为“粗提”和“精提”两步, 每步都要用到过滤分离方法。经过“碱溶酸提”之后, “粗提”产品呈粘稠状, 采用普通布氏漏斗抽滤容易堵塞滤纸, 导致抽滤时间较长, 样品收集困难, 最终产率极低。我们在实验中直接选用砂芯漏斗, 直径30mm, 抽滤速度快, 样品容易收集。“精提”之后的产品量较少, 如果使用砂芯漏斗过滤收率仍然较小, 容易产生无产物的现象, 导致无法进行实验数据处理。采用微型过滤装置可解决这一问题, 微型漏斗直径约为1cm, 产物容易在滤纸上沉积, 便于学生收集样品后称重。

3 课时的合理安排

天然有机物提取实验一般耗时较长, 整个过程包括提取、分离、纯化、收集等多个步骤, 学生在实验过程中每个步骤都可能出现各种问题, 因此实验课时安排须尽量充足, 一般安排6个课时左右。同时, 在不影响实验效果的前提下, 可调整和简化实验方案, 以达到节省时间, 提高学生实验效率的目的。如在“咖啡因提取”实验中, 乙醇粗提取结束后, 可将粗产物转移到坩埚中, 加入生石灰粉除去酸性杂质, 焙炒除水和升华分离出纯品的过程均可使用酒精灯加热, 省去蒸汽浴、沙浴等复杂过程, 简化了实验方案, 并可以节省时间。“槐花米中提取芦丁”实验中, 过滤和重结晶时间较长, 对于过滤, 采用上述砂芯漏斗和微型过滤装置后可大大节省过滤时间。“精提”过程重结晶需要长时间放置芦丁晶体才会逐渐析出, 我们在原有实验基础上, 通过实际操作发现, “精提”中溶剂的量可适当减少, 重结晶速度会大大加快, 并且未影响实验结果, 这使整个实验时间大大缩短。

总之, 天然有机物提取学生实验易出问题较多, 任课教师当本着教学效果最大化的原则开展学生实验, 从选择适量的原料、高效的分离方法等角度改进实验, 使学生在课堂上尽可能提高实验操作技能。此外, 还应当培养学生的学习兴趣和创新思维能力, 鼓励学生自己解决实验中遇到的问题。

摘要：天然有机物提取实验是高校化学和进化学专业必修的一项实验科目, 本文从微型和半微型实验的角度出发, 结合几个常见的实验项目, 本着简化实验方案、提高教学效果的原则, 讨论了天然有机物提取实验的教学设计方法。

关键词：微型半微型实验,天然有机物提取,教学设计

参考文献

[1]朱红梅, 金射凤, 杨红.浅谈微型有机化学实验改革与实践.高等理科教育, 2006 (6) :121-124.

[2]李霁良.微型半微型有机化学实验.高等教育出版社, 2003.