第一篇：2014電機控制配電盤制作競賽實施方案

電機控制配電盤制作競賽實施方案

2013—2014學年下學期

一、指導思想

堅持以就業為導向，實現職業技能大賽與專業培養目標相結合，與專業教學實際相結合，與就業崗位需求相結合，與國家職業標準相結合，適應高等職業教育人才培養模式改革，工學結合，教、學、做一體化，全面提升學生的職業技能和實踐能力的培養水平，為參加國家級、省級競賽奠定基礎。

二、活動主題

本次競賽以“基于生產過程、提高識圖能力、展示操作技能、鍛煉實戰經驗”為目的，提高學生的技能意識，創新意識和創業意識。

三、評委組成 組長：張曉龍

成員：蔣文強、張敬、湯承江、董立占、梁軍生

四、比賽內容 電機控制配電盤制作

五、參賽對象：機電一體化、電氣自動化專業學生

六、比賽方式及評分標準

現場制作電機控制配電盤，時間90分鐘。進行試車，評判運行效果及接線規整度。

具體評分細則：

七、獎項設置

一等獎（1組）、二等獎（2組）、三等獎（3組）

八、主要工作進度及時間安排

1．宣傳發動階段

3月10—14日張曉龍院長任小組組長成立競賽活動領導小組。根據各專業特點和人才培養方案的要求確定競賽項目，制定競賽標準，發布具體通知。

2．選手報名，選拔階段

（1）3月15--18日由機電、電氣專業輔導員呂智慧組織競賽學生報名工作。

（2）3月24—28日由機電教研室蔣文強、張敬老師組織競賽選手選拔。

3．培訓階段

經過預選，確定參賽選手，為使競賽達到最佳效果，此階段指導教師蔣文強、張敬對參賽選手加以培訓。培訓時間3月31—5月23日.4．競賽階段

5月26日—6月6日

5．表彰獎勵

適時召開表彰大會后擴大影響，激發學生努力學習技能，積極參與競賽的熱情。

通過此項工作，在學院內形成努力學習專業文化知識，提高自身專業技能的良好的學習風氣，努力開創我院良好的校風、教風和學風的新局面。

二〇一四年三月二十三日

第二篇：電機控制論文.

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目前幾種比較常見的直接轉矩控制策略中，對于中小容量而言，控制方案重點在于進行轉矩、磁鏈無差拍控制和提高載波頻率。對大容量來說，其區別在于低速時采用了間接轉矩控制，從而達到低速時降低轉矩脈動的目的。

直接轉矩控制技術概述

相對于直流電機在結構簡單、維護容易、對環境要求低以及節能和提高生產力等方面具有足夠的優勢，使得交流調速已經廣泛運用于工農業生產、交通運輸、國防以及日常生活之中。隨著電力電子技術、微電子技術、控制理論的高速發展，交流調速技術也得到了長足的發展。目前在高性能的交流調速領域主要有矢量控制和直接轉矩控制兩種。1968年Darmstader工科大學的Hasse博士初步提出了磁場定向控制(Field Orientation)理論，之后在1971年由西門子公司的F.Blaschke對此理論進行了總結和實現，并以專利的形式發表，逐步完善并形成了現在的各種矢量控制方法。特點

對于直接轉矩控制來說，一般文獻認為它由德國魯爾大學的M.Depenbrock教授和日本的I.Takahashi于1985年首先分別提出的。對于磁鏈圓形的直接轉矩控制來說，其基本思想是在準確觀測定子磁鏈的空間位置和大小并保持其幅值基本恒定以及準確計算負載轉矩的條件下，通過控制電機的瞬時輸入電壓來控制電機定子磁鏈的瞬時旋轉速度，來改變它對轉子的瞬時轉差率，達到直接控制電機輸出的目的。在控制思想上與矢量控制不同的是直接轉矩控制通過直接控制轉矩和磁鏈來間接控制電流，不需要復雜的坐標變換，因此具有結構簡單、轉矩響應快以及對參數魯棒性好等優點。控制

事實上，1977年A·B·Plunkett曾經在IEEE的工業應用期刊上提出了類似于目前直接轉矩控制的結構和思想的直接磁鏈和轉矩調節方法，在這種方法中，轉矩給定與反饋之差通過PI調節得到滑差頻率，此滑差頻率加上電機轉子機械速度得到逆變器應該輸出的電壓定子頻率；定子磁鏈給定與反饋之差通過積分運算得到一個電壓與頻率之比的量，并使之與定子頻率相乘得到逆變器應該輸出的電壓，最后通過SPWM方法對電機進行控制。

發電機非常容易地將電動機軸上的飛輪慣量反饋給電網，這樣，一方面可得到平滑的制動特性，另一方面又可減少能量的損耗，提高效率。但發電機、電動

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機調速系統的主要缺點是需要增加兩臺與調速電動機相當的旋轉電機和一些輔助勵磁設備，因而體積大，維修困難等。

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洗衣機，出，根據電磁力定律，載流導體ab和cd收到電磁力的作用，其方向可由左手定則判定，兩段導體受到的力形成了一個轉矩，使得轉子逆時針轉動。如果轉子轉到如上圖（b）所示的位置，電刷 A 和換向片2接觸，電刷 B 和換向片1接觸，直流電流從電刷 A 流入，在線圈中的流動方向是dcba，從電刷 B 流出。

此時載流導體ab和cd受到電磁力的作用方向同樣可由左手定則判定，它們產生的轉矩仍然使得轉子逆時針轉動。這就是直流電動機的工作原理。外加的電源是直流的，但由于電刷和換向片的作用，在線圈中流過的電流是交流的，其產生的轉矩的方向卻是不變的。[4]

實用中的直流電動機轉子上的繞組也不是由一個線圈構成，同樣是由多個線圈連接而成，以減少電動機電磁轉矩的波動，繞組形式同發電機。

2.3直流電機的調速原理

眾所周知，直流電機轉速n的表達式為:

n?U?IR(22)

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Jd?????(24)式中Ke-反電動勢常數.電磁轉矩為:

Te=KT *Ia(2-5)式中KT-磁轉矩常數。[2]

動態工作特性是指實際的動作與相應的動作命令之間的響應關系。將式(2-2)、式(2-3)、式(2-4)和式(2-5)作拉氏變換，得到如下函數:

Ua(s)=RaIa(s)+ LaSIa(s)+ Ea(s)

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圖5.5主控電路圖

5.3隔離單元模塊

為了防止電機驅動單元對數字控制單元的干擾，必須在兩者之間加隔離電路來防止干擾的產生。避免LMD18200的驅動電路對控制信號的干擾，對于LMD18200的引腳3(轉向輸入)、引腳5(PWM輸入)與LM629的PWMS、PWMM引腳之間通過光電耦合器6N137連接。

(l)光電耦合器的選型

LM629的PWMM腳輸出的調制信號如圖5.6所示，如果LM629接6MHz晶振，其最小輸出占空比（1/128）時的接通時間為: 4/fCLK=4/6*106s=0.67us 因此應選擇高速光耦。

而N6137的工作頻率可達到10MHZ，即它可用在開關周期為: l/l07s=0.1us 因此光耦可選6N137。

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KP=(input[0][0][e*10]*KP_memf[4]+((input[0][1][e*10]>input[1][0][ec*10])?input[1][0][ec*10]:input[0][1][e*10])*KP_memf[3]+((input[0][1][e*10]>input[1][1][ec*10])?input[1][1][ec*10]:input[0][1][e*10])*KP_memf[2]+((input[0][1][e*10]>input[1][2][ec*10])?input[1][2][ec*10]:input[0][1][e*10])*KP_memf[1]+input[0][2][e*10]*KP_memf[0])/(input[0][0][e*10]+((input[0][1][e*10]>input[1][0][ec*10])?input[1][0][ec*10]:input[0][1][e*10])+((input[0][1][e*10]>input[1][1][ec*10])?input[1][1][ec*10]:input[0][1][e*10])+((input[0][1][ e*10]>input[1][2][ec*10])?input[1][2][ec*10]:input[0][1][e*10])+input [0] [2] [e*10]);這樣編寫程序的好處就是略去模糊推理的判斷轉移程序，例如在某個時刻的誤差e對應為9.8，誤差變化率為8那么對于誤差隸屬度函數input[0][0][98]的取值必為0,input[0][1][98]同樣為0，只有input [0] [2] [98]的取值為0xFF；誤差變化率隸屬度函數值input [1] [0] [98]為0, input[1] [1] [98]為0, input[1] [2] [98]為0xFF，因此上式的會等價成：

KP=(0+0+0+0+255*40)/255 所以計算量不大并且省略掉了條件轉移相關程序。[24] 模糊控制流程圖如圖6.7所示。

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開始采樣兩次速度求誤差

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LM629控制程序的編寫、模糊控制程序的編寫、通訊程序的編寫及調試。實驗平臺的自行設計，在調速系統軟件設計中利用PID參數的模糊在線自整定，使其整定精度大于離線整定精度。

但到目前為止論文還有需待完善的地方：模糊規則的提取和選擇是一個復雜的過程，往往難免摻雜著一些主觀思維，在調試過程中難免要根據具體情況進行調整，這使得調試過程變得復雜和設計周期時間延長；本系統是采用模糊自整定PID參數控制技術，對于PID參數的常規整定也帶有很多主觀思維。在實際工作情況下對象模型和工作環境經常是差異很大的。

通過對本課題的研究我有以下幾個方面的收獲：

（1）學習與掌握了單片機的基本原理及其各種應用，對它的各種硬件接口與軟件設計方法有較深入的認識。

（2）對自動控制系統的動、靜態性能及其控制有了一定的認識。

（3）在調速系統上位機的開發中用到Visual Basic，因此對VB編程有了更深刻的理解和更熟練的應用。

（4）本設計重點在于應用，因此在設計過程中使自己的動手能力得到鍛煉，同時提高了解決實際問題的能力。

7.2研究展望

直流調速系統的控制方案層出不窮，并且控制效果也越來越好，有關模糊控制在直流調速中的應用還有以下方案值得研究：

(1)自適應模糊控制方法在直流傳動控制系統中應用的實用化研究。目前最具有工程應用前景、最能體現模糊控制優勢的，是能夠在線進行模糊模型辯識、在線根據模型變化進行控制規則和參數自調整的模糊控制算法，而如果能把這種辯識和控制算法簡化到可在單片機內實現，則模糊控制和智能控制的應用將會跨上一個新臺階。

(2)基于模糊神經網絡控制等自適應方法的研究。神經網絡和模糊控制的結合是智能控制的一個重要發展方向，但目前將其應用于直流傳動控制系統的研究還不多。其中一個重要的原因是模糊神經網絡控制方法復雜，計算量大，速度慢，實時性差且結構和機理尚未完全揭示，而直流傳動控制系統又對實時性和控制精度要求很高。但隨著模糊神經網絡理論的完善，以及模糊芯片和神經網絡芯片的

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日趨成熟，這將成為直流傳動系統控制的重要手段。

T.G.Habetler的空間矢量調制方法

把無差拍方法應用于直接轉矩控制首先是由美國人T.G.Habetler提出來的。這種方法的主要思想是在本次采樣周期得到轉矩的給定值與反饋值之差。

空間電壓矢量的幅值和相位是任意的，可以通過相鄰的兩個基本的電壓矢量合成而得。利用計算出來的空間電壓矢量可以達到轉矩和磁鏈無差拍的目的。

利用Habetler的無差拍方法，從理論上可以完全使磁鏈和轉矩誤差為零，從而消除轉矩脈動，可以彌補傳統DTC的Bang-Bang控制的不足，使電機可以運行于極低速下。另外，通過無差拍控制得到的空間電壓矢量可以使開關頻率相對于單一矢量大幅提高并且使之固定，這對于減少電壓諧波和電機噪聲是很有幫助的。

但是，空間電壓矢量作用時間可能會大于采樣周期，這說明不能同時滿足磁鏈和轉矩無差拍控制。因此作者提出了三個步驟，首先是否轉矩滿足無差拍，如果不滿足再看是否磁鏈滿足無差拍，如果還不滿足就按照原有直接轉矩控制矢量表來選取下一周期的單一電壓矢量。因此按照Habetler的無差拍方法最大的計算量有四個步驟，這將耗費很大的計算資源，不易實現，另外在整個計算過程中對電機參數的依賴性比較大，這將降低控制的魯棒性。轉矩或磁鏈的預測控制方法

在T·G·Habetler的無差拍的直接轉矩控制方法中，由于計算量很大而不易實現，因此出現了一系列的簡化的無差拍直接轉

交流電機-韓國SPG交流電機全系列

矩控制，比較典型的是轉矩跟蹤預測方法。在這種方法中，分析了低速轉矩脈動的情況，得出轉矩脈動鋸齒不對稱的結論。

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非零電壓矢量和零電壓矢量對轉矩變化的作用是不同的，前者可以使轉矩上升或下降，而后者總是使轉矩下降。另外，在不同的速度范圍內二者對轉矩作用產生的變化率也在變化。在轉矩預測控制方法中，電壓矢量在空間的位置是固定不變的，合成在兩個單一電壓矢量的中間，但是電壓矢量不是作用整個采樣周期，而是有一定的占空比，在一個采樣周期中可以分為非零電壓矢量和零電壓矢量。如果使下一采樣周期非零電壓矢量和零電壓矢量共同作用產生的轉矩變化等于本周期計算出來的轉矩誤差。

將消除轉矩誤差，達到轉矩無差拍控制的目的。即使出現計算出來的電壓矢量作用時間超出采樣周期，也可以用滿電壓矢量來代替，因此是非常易于實現的，從實驗結果來看，轉矩脈動的鋸齒基本上對稱，說明轉矩的脈動已經大為減少。上法認為磁鏈被準確控制或變化緩慢，而沒有考慮磁鏈的無差拍控制，在文獻中對磁鏈也進行了預測控制。預測控制

在這種方法中，通過磁鏈的空間矢量和電壓矢量關系可近似得到：

其中ΔΨS是在電壓矢量作用下的磁鏈幅值改變量，θVΨ是二者的空間角度。設

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制，所需的電機參數只有定子電阻和電感，對電機參數變化的魯棒性比較好，從實驗結果來看，系統的動態響應性能是比較好的。但是在這種方法中，需要檢測電機的相電壓，這增加的系統硬件的復雜性，另外，計算量也比較大。

基于幾何圖形的無差拍控制

在文獻中，對定子磁鏈方程、轉子磁鏈方程以及由定、轉子磁鏈表達的轉矩方程進行離散化，之后把前兩個方程帶入到轉矩方程中去。通過離散的轉矩方程分析可以知道施加電壓矢量可以使轉矩誤差為零，轉矩變化到平面上的一條直線上，這條直線與轉子磁鏈矢量方向平行。采取同樣的方法可以分析知道施加電壓矢量可以使磁鏈誤差為零，磁鏈變化到平面上的一個園上，這個園與與磁鏈園同心。于是利用直線和園的交點就可以得到使轉矩和磁鏈無差拍控制的電壓矢量，當然這個電壓矢量受到逆變器所能輸出的電壓大小的限制。

把幾何圖形引入到無差拍的控制中來是一個比較好的思路，可以得到最優的無差拍控制的電壓矢量，同時也有助于理論上的分析。但是就如何把圖形方式和數字化控制結合起來從實現方式上來說還是存在有一定的難度。

離散空間矢量調制(DSVM)方法

無差拍的直接轉矩控制從理論上可以最大化地消除轉矩和磁鏈的的誤差，克服了Bang-Bang控制不精確性的弱點，但是需要比較大的計算量，并且這些計算都是與電機參數有關，容易引起計算上的誤差。因此在文獻中提出了既不需要多少計算，又能提高轉矩和磁鏈控制精度的離散空間矢量調制方法。

在離散空間矢量調制方法中，通過對兩電平逆變器輸出的六個基本電壓矢量中的相鄰電壓矢量和零電壓矢量進行有規律的合成，如圖3是使用相鄰的單一矢量2和單一矢量3以及零電壓矢量合成出來的空間電壓矢量。從圖3中可以看出其合成方法是把整個采樣周期平均分為3段，每一段由非零電壓矢量或零電壓矢量組成，如空間電壓矢量23Z是由矢量2和矢量3以及零電壓矢量各作用1/3采樣周期，可以采用5段式或7段式方式合成(文中沒說明)，利用這種有規律的合成方法一共可以合成出10個電壓矢量。

細化的電壓矢量可以對轉矩和磁鏈進行更精確的控制，文獻中對磁鏈使用了傳統的2級滯環Bang-Bang控制，而考慮到轉

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交流電機-韓國SPG小型電機感應電機系列

矩需要動態響應快，對其劃分了5級滯環Bang-Bang控制，如圖4所示，不同的誤差帶內使用不同的電壓矢量表。另外，作者通過推導得到電壓矢量對轉矩變化的影響式子如下所示：

從式(10)中可以看出同一電壓矢量在低速和高速對轉矩變化的影響是不同的。因此，在不同的速度范圍使用了不同的電壓矢量，如圖3所示。從另一方面看，低速使用幅值小的電壓矢量以及高速使用幅值大的電壓矢量也是符合V/f=C這一規律的。傳統的直接轉矩控制在低速時連續使用較多的零電壓矢量使開關頻率很低，轉矩脈動大。而按照離散空間矢量調制的方法由于低速使用幅值小的電壓矢量，因此連續使用的零電壓矢量少，開關頻率高，轉矩脈動小。另外，由于高速時的電壓矢量比較多，可以劃分12個扇區，使用兩個電壓矢量表，這樣可以進行更精確的控制。

從以上分析可以看出，離散的空間矢量調制方法易于實現，不需要有無差拍控制那樣多的計算，保持了傳統Bang-Bang控制的優點，因此魯棒性好，但相對于傳統的直接轉矩控制又可以提高轉矩和磁鏈控制精度，減小低速轉矩脈動。但是控制精度越提高，矢量劃分就越細，電壓矢量控制表就越多越大，這將增加控制的復雜性。因此，如果能讓離散的空間矢量調制與無差拍控制結合起來，將會有助于克服這個缺點。由PI調節器輸出空間電壓矢量的方法

在直接轉矩控制中，如果能獲得任意相位的空間電壓矢量，將有助于減小低速下的轉矩脈動，達到矢量控制在低速下的穩態性能。

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顯然這個空間電壓矢量在空間位置上的相位是任意的。從結構上看基于PI調節的直接轉矩控制相似于定子磁鏈定向的矢量控制，但二者是有區別的，定子磁鏈定向的矢量控制基于同步旋轉坐標系，定向于定子磁鏈d軸，q軸磁鏈為零，另外在d軸方向還要對磁鏈和和q軸方向上的電流進行解耦，而這些對于基于PI調節的直接轉矩控制不需要，其中只需要使轉矩輸出和定子磁鏈反饋通過PI調節方法來跟隨上給定即可，因此從實現上是比較簡單的，同時魯棒性也比較好，并且相對于傳統的直接轉矩控制可以提高開關頻率，減小了低速下的轉矩脈動，但是在這種方法當中需要選取合適的PI參數，否則會影響控制系統的動、靜態性能。除了以上這種PI調節的直接轉矩控制外，在文獻中還在A·B·Plunkeet的直接轉矩和磁鏈調節法的基礎上做了進一步的研究，使用空間電壓矢量的方式輸出，此處不詳細敘述。

注入高頻抖動提高開關頻率

在前面的各種直接轉矩控制策略中都談到提高低速下的開關頻率可以降低轉矩脈動，同時也可以降低噪聲。在文獻中，提出了一種在傳統的直接轉矩控制基礎上注入高頻抖動的方法提高開關頻率，其中作者用圖表的方式顯示了開關頻率隨轉矩和磁鏈滯環寬度的減小而提高，但是這種提高是有限的，一個最主要的原因是磁鏈和轉矩控制上的延遲，滯后越大開關頻率就越低。例如從仿真來看10μs延遲有14kHz的開關頻率，但當有20μs的延遲時只有8kHz的開關頻率。文獻中提出的提高開關頻率方法是在轉矩和磁鏈滯環內疊加上高頻的三角波，其幅值與滯環寬度相當。

當反饋值大于三角波時電壓矢量減小，當反饋值小于三角波時電壓矢量增大，因此，即使控制上有延遲，但隨著三角波頻率的增大，開關頻率

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參考文獻

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謝辭

本文是在李軍紅老師的悉心指導下完成的。在從大二以來的兩年時間里，李老師給我提供了良好的實驗條件和動手的機會，并在學習和生活上給予充分的指導和幫助，對我在學習生活中取得的成績給予充分的肯定。在和李老師討論問題的過程中，他嚴謹、求實的治學態度、對科學持之以恒的鉆研精神和正直、寬厚的為人之道對我產生了非常深刻的影響。在此我向他表示最誠摯的敬意和深深的感謝。另外我在進行論文工作期間，得到了自動化教研室許多老師的指導，在此向同樣他們表示誠摯的謝意。

感謝已畢業的師兄曾力對我的關心和幫助，他在多年來一直在教我如何面對學習和生活。同時感謝朱哲、雷波等同學在論文撰寫過程中給予的關心與支持。沒有他們的幫助要想完成此論文是不可能的。

最后感謝我的家人多年來對我的理解、支持與鼓勵，并把此文獻給他們。

曾廣璽

2008年5月于南華大學

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第三篇：控制電機總結

1將負載轉矩減少，、當直流伺服電動機電樞電壓、試問此時電動機的電樞電流、勵磁電壓不變時，電磁 如轉矩、轉速將怎樣變化? 并說明由原來的穩態到達新的穩態的物理過程。

答：此時，電動機的電樞電流減小，電磁轉矩減小，轉速增大。由原來的穩態到達新的穩態的物理過程分析如下：

開始時，假設電動機所加的電樞電壓為Ua1，勵磁電壓為Uf，電動機的轉速為n1，產生的反電勢為Ea1，電樞中的電流為Ia1，根據電壓平衡方程式： Ua1=Ea1+Ia1Ra=CeΦn1+Ia1Ra 則此時電動機產生的電磁轉矩T=CTΦIa1，由于電動機處于穩態，電磁轉矩T和電動機軸上的總阻轉矩Ts平衡，即T=Ts。當保持直流伺服電動機的勵磁電壓不變，則Φ不變；如果負載轉矩減少，則總的阻轉矩Ts=TL+T0將減少，因此，電磁轉矩T將大于總的阻轉矩，而使電動機加速，即n將變大；n增大將使反電勢Ea變增大。為了保持電樞電壓平衡（Ua=Ea+IaRa），由于電樞電壓Ua保持不變，則電樞電流Ia必須減少，則電磁轉矩也將跟著變小，直到電磁轉矩小到與總阻轉矩相平衡時，即T=Ts，才達到新的穩定狀態。與負載轉矩減少前相比，電動機的電樞電流減小，電磁轉矩減小，轉速增大。

2現象？、什么是異步伺服電動機的自轉現象？如何消除自轉答：在異步伺服電動機中，正向旋轉磁場所產生的電磁轉矩是Te+,反向旋轉磁場所產生的電磁轉矩是Te-,兩者合成的結果是Te.正向旋轉時電磁轉矩Te是正值；反向旋轉時電磁轉矩Te是負值，這說明Te總是驅動性質的，電動機在兩個方向都可以旋轉。這種情況對于伺服電動機而言是不利的，相當于控制信號消失而仍有角位移或角速度位移輸出，稱為“自轉現象”。消除方法:增大轉子電阻，使正向電磁轉矩Te+和反向電磁轉Te-的臨界轉差率Sem>1，這時，正向旋轉時電磁轉矩Te是負值；反向旋轉時電磁轉矩Te是正值，即Te總是制動的。因此在控制電壓為零時，電動機在兩個方向都不可能自轉。

3值控制，即僅改變控制繞組電壓、異步伺服電動機的控制方式有哪些？Uc的幅值；答：（（2）

1、相位）、幅控制，即僅改變控制繞組電壓Uc的相位；（3）、幅-相控制，即同時改變控制繞組電壓Uc的幅值和相位。4應的影響，為了減小電樞反應對輸出特性的影響，在直、直流測速發電機的誤差原因和減小方法？ ①電樞反流測速發電機的技術條件中標有最高轉速和最小負載電阻值，在作用時，轉速不得超過最高轉速，所接負載不得小于給定的電阻值，以保證非線性誤差較小。②延遲換向的影響。為提高測速發電機輸出特性的線性度，對小容量的發電機，通常采用限制最高轉速的措施來減小延遲換向去磁效應的影響。③溫度的影響。解決方法：（1）勵磁回路串聯熱敏電阻并聯網絡（2）勵磁回路串聯阻值較大的附加電阻R，R用溫度系數很小的錳鎳或鎳銅合金制成。當溫度增加時，勵磁回路總電阻（R+Rf）變化甚微。（3）將磁路設計的比較飽和，電流變化較大時，磁通變化很小。④紋波的影響。測速發電機在設計、結構、以及制造工藝上都采取一系列措施來減小紋波電壓的幅值。⑤電刷接觸壓降△Ub對輸出特性的影響。為了減小電刷接觸壓降的影響，縮小不靈敏區，在直流測速發電機中，常采用接觸壓降較小的銀—石墨電刷。在高精度的直流測速發電機中還采用銅電刷，并在它和換向器的接觸表面鍍上銀層，使換向器不易磨損。

5最高轉速，、為什么直流測速發電機的實際轉速不宜超過規定的而負載電阻不能小于規定的電阻值？ 答：根據直流電動機的電樞反應理論，電樞電流所產生的電樞磁場對主磁場有消弱作用，使合成磁場的波形發生畸變，并且負載電阻越小或者轉速越高時，電樞電流就越大，磁場的削弱作用就越強，造成輸出的特性的非線性。因此，為了減小電樞電流及電樞反應的去磁作用，應盡可能采用比較大的負載電阻，并保證轉速不得超過規定的最高轉速。

6、感應測速發電機線性誤差及分析。線性誤差定義：在額定勵磁條件下，測速發電機在最大線性工作轉速范圍內，實際輸出電壓與理想輸出電壓的最大絕對誤差△Umax與線性輸出電壓特性所對應的最大輸出電壓U2m之比，稱作線性誤差δ1，即δ1=△Umax/U2m*100%。產生原因：在敘述感應測速發電機的工作原理時，忽略了定子漏阻抗Zf,即勵磁繞組的電阻rf=0和漏電抗xf=0，認為Uf=Ef,即Φf=Φf0不變以及忽略轉子杯導條的漏

電抗xr，從而使Φ2在N2繞組軸線上脈振。（1）勵磁繞組的漏阻抗Zf引起直軸磁通Φf的變化（2）杯形轉子繞組漏電抗xr產生直軸去磁效應。（3）交軸磁通Φ2在直軸上的去磁效應。為了減小線性誤差，應盡可能地減小勵磁繞組的漏阻抗Zf，并采用高電阻率材料制成非磁性杯形轉子，最大限度地減小轉子漏電抗xr.7電壓產生的原因以及消除或削弱的方法？、什么是異步測速發電機的剩余電壓？簡要說明剩余答：當異步測速發電機的勵磁繞組已經供電，轉子處于靜止狀態時，輸出繞組所產生的電壓稱為剩余電壓，用Us表示。原因：剩余電壓又稱零速電壓，它由兩部分組成：一部分是固定分量Usz，其值與轉 子位置無關；另一部分是交變分量Usj,其位置與轉子位置有關。

剩余電壓分量Usz產生的主要原因是：勵磁繞組與輸出繞組不正交，磁路不對稱，或氣隙不均勻等；剩余電壓交變分量Usj產生的主要原因是空心杯轉子的不對稱，空心材料的不均勻，杯的厚度不一致等。

和輸出繞組分開放置，將勵磁繞組置于外定子鐵心，輸消弱方法：

1、采用四級電機的結構

2、將勵磁繞組出繞組置于內定子鐵心

3、采用補償繞組抵消剩余電壓

4、采用補償電路抵消剩余電壓

8、分別簡述力矩式自整角機和控制式自整角機的工作原理。

接入同一單相交流電源，三相整步繞組按相序對應相答:力矩式自整角機的原理：兩臺自整角機的勵磁結組接。當兩機的勵磁繞組中通入單相交流電流時，在兩機氣隙中產生脈動磁場，ZLJ轉子由原來的轉子軸線位置轉動δ角。當忽略磁路飽和的影響。可分別單獨討論ZLF和ZLJ勵磁作用。然后進行疊加。磁場的直軸分量B（1-cosδ）與轉子電流if相互作用產生電磁力，但不產生轉矩。交軸分量Bsinδ與if相互作用產生轉矩。當失調角δ減小到零時，磁場的交軸分量Bsinδ為零，即轉矩為0，使ZLJ轉子軸線停止在與ZLF轉子軸線一致的位置上，即達到協調位置。ZLJ是在整步轉矩作用下，實現其自動跟隨作用的。

控制式自整角機的原理：當控制式自整角機的發送機轉子旋轉時，發送機與接收機的轉子偏離協調位置，接收機的轉子繞組產生感應電動勢，并輸出一定大小的電壓，該電壓經放大器放大后，給伺服電動機供電，帶動接收機轉子及負載一起旋轉，使失調角和輸出電壓逐漸減小，直至協調的位置。如果發送機的轉子連續旋轉，則接收機的轉子及負載也將連續地同步旋轉。

何謂靜穩定區、動穩定區和穩定裕度？它們與步距角有什么關系？答：靜穩定區是（—~+π）。當θe=0時，T=0，該位置稱為穩定平衡點。當θe=+-π的位置稱為不穩定平衡點。當步進電動機處于矩角特性曲線n所對應的穩定狀態時，輸入一個脈沖，使其控制繞組改變通電狀態，矩角特性向前躍移一個步距角θse。把（-π+θse）<<(π+θse)稱為動穩定區。步距角越 小，動穩定區越接近靜穩定區。把矩角特性曲線n的穩定平衡點O離開曲線（n+1）的不穩定平衡點（-π+θse）的距離，稱為穩定裕度。θr=π-θse=π-2π/m=π/m(m-2)

第四篇：小學“電子制作”競賽實施方案

小學“電子制作”

（簡易機器人、電子百拼）競賽實施方案

一、競賽項目1、2、小學低年級組：簡易機器人定點行走賽、電子百拼（電路創新）設計競賽 小學高年級組：簡易機器人（拼裝型）綜合能力賽、簡易機器人定點行走賽、電子百拼

（電路創新）設計競賽

二、競賽內容

1、簡易機器人（拼裝型）綜合能力賽：現場制作機器人和用現場做好的機器人進行定點行

走賽；

2、3、簡易機器人定點行走賽：自帶做好的簡易機器人來參加定點行走賽； 電子百拼（電路創新）設計競賽：用百拼電子世界按要求拼搭電路并顯示效果。

三、獎勵辦法1、2、3、簡易機器人定點行走賽，按照分數的高低錄取一、二、三等獎。簡易機器人（拼裝型）綜合能力賽，按照行走分數的高低錄取一、二、三等獎。簡易機器人（焊接型）綜合能力賽，按照焊接的成績和行走分數的高低分別錄取一、二、三等獎。

4、電子百拼（電路創新）設計競賽，按照成績的高低錄取一、二、三等獎。

第五篇：第二屆科技小制作競賽實施方案

第二屆科技小制作競賽實施方案

為認真貫徹《中華人民共和國科學技術普及法》，樹立和落實科學發展觀，努力實施科教興校和可持續發展戰略，響應自治區青少年科技創新大賽組委會的號召，在縣委、縣政府、縣教育局領導下，我校將于2012年10月15日至2012年11月25日舉辦葉城縣第四小學第二屆科技小制作競賽，科技小制作競賽領導小組特制定本實施方案：

一、指導思想

根據《全民科學素質行動計劃綱要》,以提高廣大師生科學文化素養為目標，提升全體師生的科技創新意識，開展以培養學生的科學精神、科學思想、科學方法、科學知識為主的形式多樣的科普活動，提高學生的科學素養，提升師生的科技創新能力。

二、總體目標

通過這一次的第二屆科技小制作競賽的活動，要達到以下目標。完善科技創新活動的管理體制和運行機制，激發全校師生支持、關心、參與科技創新活動的熱情。不斷豐富各校青少年科技創新活動的內容與方式，培育教育工作者和學生的科學精神與科學態度，普及科學知識，提升科學素養。全面實施素質教育。

三、主要工作及措施

(一)加強對“創新大賽”活動工作的領導

各校要成立青少年科技創新大賽領導小組，加強以校長牽頭，科技教師、等為骨干成員隊伍建設。

(二)積極開展青少年科技創新大賽系列活動

1、開展創新發明活動。

創新發明比賽是青少年科技創新大賽中的重頭戲，教師必須要充分發揮學生的創造力和積極性，必須以高度的責任心和使命感帶動學生開展豐富多彩的科普實踐活動，活動的開展必須在注重提高學生能力的前提下，力爭有創造性、實用性、先進性的小發明作品不斷涌現，盡可能愛護、保護、尊重學生的創新思維，不能忽視、冷漠、不以為然地看待學生的奇思妙想，真正做到開發學生潛能，鍛練學生的實踐能力，提高學生的自主創新能力，在實踐活動中還要求學生之間必須有合作、幫助、協作、友愛的團隊精神，并能保證學生在團隊內各盡其才，各顯所能，獲得個人和團隊的同步提高。

2、開展小制作活動

學生要在小發明、小設計的基礎上開展科學實踐活動，親自動手，切身體驗才能夠有親身體會。學校科技活動組、研究性學習活動小組、物理活動小組、化學活動小組、社會實踐組要對學生進行輔導和幫助，要為學生制作小制作作品提供必要的條件和設備，要協助學生不斷改進自己的作品，學生在小制作中也要力求節約、簡化制作步驟，不要求大、求全、求多，要做到在制作中體現以下原則：著力求精、求準、求新，在設計上下功夫，在制作上求精美。各校要不定期組織小制作比賽,評出一二三等獎。

四、實施步驟

本方案分宣傳發動、組織實施、檢查驗收、總結評比四個階段實施：

第一階段：宣傳發動（2012年10月15日至20日）。各校成立青少年科技創新大賽活動領導小組。

第二階段：組織實施（2012年10月21日—2012年11月10日）把科技意識強、科普熱情高、科普質量提升快的學生作為重點輔導。每項工作盡量要做到制度化、規范化，做到資料齊備、完整、真實。

活動中要做到措施到位，加強過程管理，落實監督機制，針對薄弱環節抓重點、難點、疑點，全面推進工作。

第三階段：作品驗收（2012年11月11日-11月18日）。根據科技大賽工作計劃和要求開展活動，各班要積極上交作品，上交好作品，力爭在作品水平上能有一個提高，做到各班能有一項作品以上作品上報學校，學校將組織評比。

第四階段：總結評比（2012年1１月19日-11月25日）。在第二屆科技小制作競賽評比結果的基礎上，要認真進行總結工作，評比表彰先進班集體和先進個人，并對驗收考核中存在的不足認真加以整改。

葉城縣第四小學

2012年10月5日