電氣工程及其自動化專業(yè)實習報告

　　在當下社會，我們都不可避免地要接觸到報告，通常情況下，報告的內(nèi)容含量大、篇幅較長。相信許多人會覺得報告很難寫吧，下面是小編精心整理的電氣工程及其自動化專業(yè)實習報告，希望能夠幫助到大家。

電氣工程及其自動化專業(yè)實習報告1

　　當前，在素質(zhì)教育正在日新月異的發(fā)展，在高等教育改革不斷深化的背景之下，專業(yè)生產(chǎn)實習作為教學與生產(chǎn)實際相結(jié)合的重要性變得更為突出。自我進入大學學習以來，特別是在進入大三后經(jīng)過專業(yè)基礎(chǔ)知識的學習，對電氣工程及其自動化專業(yè)有了一定了解，但是總對自己以后能夠從事的工作感到模糊，這就對我參加學院組織的專業(yè)生產(chǎn)實習有了強烈的渴望。在大三的暑期里，即在這個特殊的暑期里——大學最后一個暑期，參加學院組織的專業(yè)生產(chǎn)實習。對一名曾從朦朧狀態(tài)到茫然的我，再從不斷努力，到有著一定收獲，享受成功的喜悅，在實習之中有了許許多多的感想和體會。就此以自己在實習過程中的所學所思所想寫下這篇報告。

　　（一）實習目的與意義：

　　專業(yè)生產(chǎn)實習是電氣工程及其自動化專業(yè)的必修課程，安排在第三學年暑期短學期開設。該項實習是為了充分利用社會資源，增強電氣工程及其自動化專業(yè)大學本科生的實踐能力，實踐的主要目的如下：

　　①專業(yè)生產(chǎn)實習是全面推進素質(zhì)教育、培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力的一種重要手段，是學生理論聯(lián)系實際的一個重要環(huán)節(jié)，是大學生擇業(yè)就業(yè)之前接觸社會、了解社會的一次重要機會。

　　②通過專業(yè)生產(chǎn)實習，使學生認識電力生產(chǎn)的整個過程，了解電氣工程及其自動化專業(yè)的主要內(nèi)容和發(fā)展方向，掌握專業(yè)的基本常識，為專業(yè)課程學習奠定感性認識，形成對本專業(yè)的認同感、提高學生學習本專業(yè)的.興趣，激發(fā)學生的競爭意識、責任意識和開拓意識。

　　③通過有組織的開放性專業(yè)生產(chǎn)實習活動。培養(yǎng)大學生自主管理、社會交往、互相幫助、獨立完成任務等方面的綜合能力。

　　④學生參加生產(chǎn)實習時將所學理論知識和實際工作緊密聯(lián)系，鞏固已學的理論知識，積累一定的實際生產(chǎn)技術(shù)和管理知識，培養(yǎng)運用理論知識解決工程實際問題的能力，注重知識創(chuàng)新和能力培養(yǎng)，為適應社會工作和生活打下堅實的基矗

　　（二）實習地點：

　　①成都——西南交通大學。

　　②成都——交大許繼股份責任有限公司。

　　③昆明——鐵路局供電段。

　　④昆明——云南變壓器股份責任有限公司。

　　(三）實習時間安排與主要實踐過程：

　　①7月14日下午14點在西南交通大學參加學院組織的實習安排、工作布置課程。

　　②7月15日～17日上午9點～11點30分、下午14點～16點30分在西南交通大學參加學院組織的專業(yè)知識講座。

　　③7月15日上午9點～11點30分在交大許繼股份責任有限公司參觀實習。

　　④7月18日～20日上午乘車前往昆明。

　　⑤7月20日下午14點～16點30在昆明供電段教育室參加生產(chǎn)實習安全教育。

　　⑥7月21日上午9點～下午16點30在昆明供電段（昆南）參觀實習。

　　⑦7月22日上午9點～下午16點30在昆明供電段（昆西）參觀實習。

　　⑧7月23日上午9點～11點30分在云南變壓器股份責任有限公司參觀實習。

　　⑨7月23日下午14點～16點30分在昆明供電段教育室參加實習總結(jié)大會。

電氣工程及其自動化專業(yè)實習報告2

　　電力系統(tǒng)是由很多復雜的一次主設備和二次保護、控制、調(diào)節(jié)、信號等輔助設備組成的一個有機整體。電力系統(tǒng)自動化的主要目標是保證供電的電能質(zhì)量（頻率和電壓），保證系統(tǒng)運行的安全可靠，提高經(jīng)濟效益和管理效能。本次實習總要包括以下幾方面的內(nèi)容：電力系統(tǒng)自動化的組成，變電站的學習實訓以及生產(chǎn)實踐的實訓等。

　　1.實習目的

　　通過光源電器設備股份有限公司實習鞏固所學的理論，增長一些書本上學不到的知識和技能。培養(yǎng)學生樹立理論聯(lián)系實際的工作作風以及生產(chǎn)現(xiàn)場中將科學的理論知識加以驗證、深化、鞏固和充實。并培養(yǎng)學生進行調(diào)查、研究、分析和解決工程實際問題的能力為后繼專業(yè)課的學習、課程設計和畢業(yè)設計打下堅實的基礎(chǔ)。

　　在西安百納電子有限公司中通過理論聯(lián)系實際使學生全面地運用所學知識去分析判斷生產(chǎn)中的實際問題，進一步擴大學生的專業(yè)知識，培養(yǎng)獨立工作能力通過實習及其有關(guān)規(guī)程的學習，進一步提高學生對安全經(jīng)濟運行的認識，樹立嚴肅認真的工作作風。通過實習，搜集和積累有關(guān)大型綜合作業(yè)的資料，為綜合作業(yè)作好準備，通過實習進一步培養(yǎng)學生的組織性、紀律性、集體主義精神等優(yōu)良品德，并為能勝任以后的工作打好堅實的基礎(chǔ)。

　　2.實習單位及崗位介紹

　　2.1實習單位簡介

　　西安百納電子有限公司前身為西北工業(yè)大學彈箭質(zhì)量特性測量技術(shù)研究中心。研究中心自1990年成立以來，先后為航空、航天、兵器、核工業(yè)等國防軍工業(yè)單位研制了各類質(zhì)量、質(zhì)心和轉(zhuǎn)動慣量測量臺，積累了豐富的經(jīng)驗。公司擁有先進的技術(shù)設備和國內(nèi)一流的制造技術(shù)，引進日本阿瑪達公司的多工位數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床、數(shù)控液壓折彎機、高速柔性鈑金加工生產(chǎn)線、FO-3015NT激光切割機、數(shù)控母排加工機，德國WAGNER公司的靜電粉末自動噴涂系統(tǒng)ICM8000等設備，

　　并擁有自己的產(chǎn)品設計團隊和專業(yè)的售后服務隊伍，近年來參與了13座變電站的工程建設，國家重點工程“南水北調(diào)”焦作段的古漢變電站遷建，xx電力公司農(nóng)網(wǎng)二期工程等多項工程的設備安裝與調(diào)試工作，電力產(chǎn)品質(zhì)量均符合設計要求和技術(shù)標準，無安全安全質(zhì)量故事與隱患，為電力事業(yè)的發(fā)展做出了積極貢獻。公司一直致力于節(jié)能環(huán)何科技產(chǎn)品的創(chuàng)新，與法國施耐德電氣公司就BM6開關(guān)柜技術(shù)及商務合作方面簽約，和西安森源公司，西安高壓電器研究院等單位建立了長期密切的合作關(guān)系，并與xx煤化集團合作研究防爆電氣的研發(fā)，與富士康（山西）分公司建立了加工合作，與xx理工大學共同建立了碩士研究生實踐基地，通過與科研單位和高等院校的技術(shù)合作，公司的科研水平和開發(fā)能力不斷提高。公司在十二五規(guī)劃期間，計劃三期工程，預計投資2億元，主要從事電纜、高壓計量箱互感器、高壓接地開關(guān)和超高壓輸變電設備、和以風能、太陽能開發(fā)為主的低碳環(huán)保型新產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)項目。這是光源電氣跨入超高壓行業(yè)領(lǐng)域以及可持續(xù)發(fā)展的綠色能源領(lǐng)域，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的重要標志。預計公司三期工程投產(chǎn)之后，公司將建成以高新技術(shù)產(chǎn)品為主的工業(yè)園區(qū)，實現(xiàn)完全數(shù)字化流水生產(chǎn)線，帶動區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展，解決大批勞動力就業(yè)，成為焦作市經(jīng)濟發(fā)展的重要支撐點與增長點。

　　百納人以科技創(chuàng)新為主導，以產(chǎn)品質(zhì)量為依托，秉承“誠信為本、用心服務、團結(jié)協(xié)作、和諧共贏”的經(jīng)營理念，光源電氣一定能以優(yōu)良的產(chǎn)品和完善的服務為中國電氣行業(yè)的發(fā)展譜寫新的篇章！

　　2.2實習崗位介紹

　　在電氣設備生產(chǎn)組裝崗位上，主要負責電氣元器件的檢查，組裝。

　　3.實習內(nèi)容及過程

　　在百納公司內(nèi)，電氣工程師對我們進行從零培訓，首先讓我們對電工基礎(chǔ)知識進行了概念性的了解；隨后帶領(lǐng)我們對電氣符號（一次圖符號，二次圖符號）的認知，還有電氣設備生產(chǎn)廠中常用到的電氣元器件的介紹，以及這些器件的系列了解；最后劉工教我們?nèi)绾巫x懂原理圖，一次接線圖，二次接線圖，以及安裝圖，還有看圖及組裝時應注意哪些問題，隨后簡單介紹了一下國家對電氣設備的.

　　一些常用標準。

　　3.1電工的基礎(chǔ)知識

　　在實習培訓過程中，劉工有時我們重新了解了一下電，電壓，電流，電阻，交流電，直流電等的認識。但是也著重給我們講了幾個在哪實際生產(chǎn)中非常有用的概念。

　　3.1.1無功功率

　　許多用電設備均是根據(jù)電磁感應原理工作的，如配電變壓器、電動機等，它們都是依靠建立交變磁場才能進行能量的轉(zhuǎn)換和傳遞。為建立交變磁場和感應磁通而需要的電功率稱為無功功率，因此，所謂的"無功"并不是"無用"的電功率，只不過它的功率并不轉(zhuǎn)化為機械能、熱能而已；因此在供用電系統(tǒng)中除了需要有功電源外，還需要無功電源，兩者缺一不可。無功功率單位為乏(var)。

　　在正常情況下，用電設備不但要從電源取得有功功率，同時還需要從電源取得無功功率。如果電網(wǎng)中的無功功率供不應求，用電設備就沒有足夠的無功功率來建立正常的電磁場，那么這些用電設備就不能維持在額定情況下工作，用電設備的端電壓就要下降，從而影響用電設備的正常運行。

　　無功功率對供、用電也產(chǎn)生一定的不良影響，主要表現(xiàn)在：

　　(1)降低發(fā)電機有功功率的輸出。

　　(2)視在功率一定時，增加無功功率就要降低輸、變電設備的供電能力。

　　(3)電網(wǎng)內(nèi)無功功率的流動會造成線路電壓損失增大和電能損耗的增加。

　　(4)系統(tǒng)缺乏無功功率時就會造成低功率因數(shù)運行和電壓下降，使電氣設備容量得不到充分發(fā)揮。

　　3.1.2功率因數(shù)

　　在交流電路中，電壓與電流之間的相位差(Φ)的余弦叫做功率因數(shù)，用符號cosΦ表示，在數(shù)值上，功率因數(shù)是有功功率和視在功率的比值，即cosΦ=P/S功率因數(shù)的大小與電路的負荷性質(zhì)有關(guān)，如白熾燈泡、電阻爐等電阻負荷

　　的功率因數(shù)為1，一般具有電感性負載的電路功率因數(shù)都小于1。功率因數(shù)是電力系統(tǒng)的一個重要的技術(shù)數(shù)據(jù)。功率因數(shù)是衡量電氣設備效率高低的一個系數(shù)。功率因數(shù)低，說明電路用于交變磁場轉(zhuǎn)換的無功功率大，從而降低了設備的利用率，增加了線路供電損失。

　　拿設備作舉例。例如：設備功率為100個單位，也就是說，有100個單位的功率輸送到設備中。然而，因大部分電器系統(tǒng)存在固有的無功損耗，只能使用70個單位的功率。很不幸，雖然僅僅使用70個單位，卻要付100個單位的費用。(使用了70個單位的有功功率，你付的就是70個單位的消耗)在這個例子中，功率因數(shù)是0.7 (如果大部分設備的功率因數(shù)小于0.95時，將被罰款)，這種無功損耗主要存在于電機設備中(如鼓風機、抽水機、壓縮機等)，又叫感性負載。功率因數(shù)是馬達效能的計量標準。

　　如何提高功率因數(shù)：

　　（1）提高自然功率因數(shù)。自然功率因數(shù)是在沒有任何補償情況下，用電設備的功率因數(shù)。提高自然功率因數(shù)的方法：合理選擇異步電機；避免變壓器空載運行；合理安排和調(diào)整工藝流程，改善機電設備的運行狀況；在生產(chǎn)工藝允許條件下，采用同步電動機代替異步電動機。

　　（2）采用人工補償無功功率。裝用無功功率補償設備進行人工補償，電力用戶常用的無功功率補償設備是電力電容器。

　　3.1.3接地

　　接地為防止觸電或保護設備的安全，把電力電訊等設備的金屬底盤或外殼接上地線;利用大地作電流回路接地線。在電力系統(tǒng)中，將設備和用電裝置的中性點、外殼或支架與接地裝置用導體作良好的電氣連接叫做接地。接地的功用除了將一些無用的電流或是噪聲干擾導入大地外，最大功用為保護使用者不被電擊。保護接地：防雷接地是受到雷電襲擊（直擊、感應或線路引入）時，為防止造成損害的接地系統(tǒng)。常有信號（弱電）防雷地和電源（強電）防雷地之分，區(qū)分的原因不僅僅是因為要求接地電阻不同，而且在工程實踐中信號防雷地常附在信號獨立地上，和電源防雷地分開建設。

電氣工程及其自動化專業(yè)實習報告3

　　一、實習目的

　　大學畢業(yè)之際，畢業(yè)實習是極為重要的實踐性學習環(huán)節(jié)，通過階段性時間的實習，為我們之后走向社會，接觸本工作，拓寬知識面，增強感性認識，培養(yǎng)、鍛煉我們綜合運用所學的基礎(chǔ)理論、基本技能和專業(yè)知識，去獨立分析和解決實際問題的能力，能夠?qū)⑺鶎W的專業(yè)理論知識運用與實踐，在實踐中結(jié)合理論加深對其認識和總結(jié)，再次學習，將專業(yè)知識與實際接軌，逐步認識體會，從而更好地將所學的運用到工作中去，接觸社會，認識社會，體驗生活，學會生活，學會生活，學會感悟，學會做事，學會與人相處，學會團結(jié)協(xié)作，為以后畢業(yè)走上工作崗位打下一定的基礎(chǔ)。具體目的如下：

　　1.在圖書館查閱關(guān)于無刷直流電機設計方面的資料，為畢業(yè)設計打下基礎(chǔ)。

　　2.對畢業(yè)設計所選題目—無刷直流電機控制器的設計有初步的了解。

　　3.通過借鑒和分析關(guān)于無刷直流電機控制器方面的設計實例，從中學到無刷直流電機控制器的設計過程及一般步驟。

　　二、實習單位

　　xx理工大學

　　三、實習任務

　　1、收集資料

　　在學校圖書館查找資料，了解自己所學專業(yè)的東西，并且確定自己的課題，得到相關(guān)的知識和能力，思考課題的內(nèi)容與方向，有針對性的收集資料，包括專業(yè)資料、工具資料和其他相關(guān)的資料。

　　2、設計初步方案

　　在收集完資料后可以初步確定自己的畢業(yè)設計方案，并建立相關(guān)的數(shù)學模型，進行原理分析、計算和實驗，這一項工作是繁瑣而艱巨的，需要不斷的補充知識修正設計結(jié)果。

　　3、撰寫《畢業(yè)實習報告》

　　做完上面的工作后，就需要及時的編寫《畢業(yè)實習報告》。這是對這段時間學習的全面總結(jié)，編寫實習報告，我們能夠重現(xiàn)自己學習的經(jīng)歷，重新匯總資料情況，這樣會給我們帶來設計靈感。認認真真完成實習報告后，我們就會對自己的課題有了全新的理解，后面的實際設計工作就會變得輕松。

　　四、實習內(nèi)容

　　1、熟悉無刷直流電機：

　　無刷直流電機即直流無刷電機。無刷直流電機由電動機主體和驅(qū)動器組成，是一種典型的機電一體化產(chǎn)品。無刷直流電機應用及其廣泛，它可在家電、汽車、航空、醫(yī)療、工業(yè)自動化設備和儀器等各種各樣的行業(yè)中使用。無刷直流電機是指無電刷和換向器(或集電環(huán))的電機，是不用電刷進行換向，而是采用電子器件進行換向的。與有刷直流電機和異步電機相比，無刷直流電機有很多優(yōu)點，具體表現(xiàn)如下：

　　1、更好的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速特性;

　　2、快速的動態(tài)響應;

　　3、高效率;

　　4、壽命長;

　　5、工作無噪聲，性能可靠、永無磨損、故障率低;6、較高的轉(zhuǎn)速范圍。

　　1.1工作原理

　　無刷直流電機由電動機主體和驅(qū)動器組成，是一種典型的機電一體化產(chǎn)品。電動機的定子繞組多做成三相對稱星形接法，同三相異步電動機十分相似。電動機的轉(zhuǎn)子上粘有已充磁的永磁體，為了檢測電動機轉(zhuǎn)子的極性，在電動機內(nèi)裝有位置傳感器。驅(qū)動器由功率電子器件和集成電路等構(gòu)成，其功能是：接受電動機的啟動、停止、制動信號，以控制電動機的啟動、停止和制動;接受位置傳感器信號和正反轉(zhuǎn)信號，用來控制逆變橋各功率管的通斷，產(chǎn)生連續(xù)轉(zhuǎn)矩;接受速度指令和速度反饋信號，用來控制和調(diào)整轉(zhuǎn)速;提供保護和顯示等等。

　　直流電機具有響應快速、較大的起動轉(zhuǎn)矩、從零轉(zhuǎn)速至額定轉(zhuǎn)速具備可提供額定轉(zhuǎn)矩的性能，但直流電機的優(yōu)點也正是它的缺點，因為直流電機要產(chǎn)生額定負載下恒定轉(zhuǎn)矩的性能，則電樞磁場與轉(zhuǎn)子磁場須恒維持90°，這就要藉由碳刷及整流子。碳刷及整流子在電機轉(zhuǎn)動時會產(chǎn)生火花、碳粉因此除了會造成組件損壞之外，使用場合也受到限制。交流電機沒有碳刷及整流子，免維護、堅固、應用廣，但特性上若要達到相當于直流電機的性能須用復雜控制技術(shù)才能達到。現(xiàn)今半導體發(fā)展迅速功率組件切換頻率加快許多，提升驅(qū)動電機的性能。微處理機速度亦越來越快，可實現(xiàn)將交流電機控制置于一旋轉(zhuǎn)的兩軸直角坐標系統(tǒng)中，適當控制交流電機在兩軸電流分量，達到類似直流電機控制并有與直流電機相當?shù)男阅堋?/p>

　　此外已有很多微處理機將控制電機必需的功能做在芯片中，而且體積越來越小;像模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器、脈沖寬度調(diào)制等。直流無刷電機即是以電子方式控制交流電機換相，得到類似直流電機特性又沒有直流電機機構(gòu)上缺失的一種應用。

　　1.2結(jié)構(gòu)

　　直流無刷電機是同步電機的一種，也就是說電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速受電機定子旋轉(zhuǎn)磁場的速度及轉(zhuǎn)子極數(shù)(p)影響：n=120.f / p。在轉(zhuǎn)子極數(shù)固定情況下，改變定子旋轉(zhuǎn)磁場的頻率就可以改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。直流無刷電機即是將同步電機加上電子式控制(驅(qū)動器)，控制定子旋轉(zhuǎn)磁場的頻率并將電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速回授至控制中心反復校正，以期達到接近直流電機特性的方式。也就是說直流無刷電機能夠在額定負載范圍內(nèi)當負載變化時仍可以控制電機轉(zhuǎn)子維持一定的轉(zhuǎn)速。

　　直流無刷驅(qū)動器包括電源部及控制部如圖

　　電源部提供三相電源給電機，控制部則依需求轉(zhuǎn)換輸入電源頻率。

　　電源部可以直接以直流電輸入(一般為24v)或以交流電輸入(110v/220 v)，如果輸入是交流電就得先經(jīng)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)成直流。不論是直流電輸入或交流電輸入要轉(zhuǎn)入電機線圈前須先將直流電壓由換流器轉(zhuǎn)成3相電壓來驅(qū)動電機。換流器一般由6個功率晶體管(q1～q6)分為上臂(q1、q3、q5)/下臂(q2、q4、q6)連接電機作為控制流經(jīng)電機線圈的開關(guān)。控制部則提供pwm(脈沖寬度調(diào)制)決定功率晶體管開關(guān)頻度及換流器換相的時機。直流無刷電機一般希望使用在當負載變動時速度可以穩(wěn)定于設定值而不會變動太大的速度控制，所以電機內(nèi)部裝有能感應磁場的霍爾傳感器，做為速度之閉回路控制，同時也做為相序控制的依據(jù)。但這只是用來做為速度控制并不能拿來做為定位控制。

　　1.3特點

　　1、可替代直流電機調(diào)速、變頻器+變頻電機調(diào)速、異步電機+減速機調(diào)速;

　　2、具有傳統(tǒng)直流電機的優(yōu)點，同時又取消了碳刷、滑環(huán)結(jié)構(gòu);

　　3、可以低速大功率運行，可以省去減速機直接驅(qū)動大的負載;

　　4、體積小、重量輕、出力大;

　　5、轉(zhuǎn)矩特性優(yōu)異，中、低速轉(zhuǎn)矩性能好，啟動轉(zhuǎn)矩大，啟動電流小;

　　6、無級調(diào)速，調(diào)速范圍廣，過載能力強;

　　7、軟啟軟停、制動特性好，可省去原有的機械制動或電磁制動裝置;

　　8、效率高，電機本身沒有勵磁損耗和碳刷損耗，消除了多級減速耗，綜合節(jié)電率可達20%~60%。

　　9、可靠性高，穩(wěn)定性好，適應性強，維修與保養(yǎng)簡單;

　　10、耐顛簸震動，噪音低，震動小，運轉(zhuǎn)平滑，壽命長;

　　11、不產(chǎn)生火花，特別適合爆炸性場所，有防爆型;

　　12、根據(jù)需要可選梯形波磁場電機和正弦波磁場電機。

　　1.4應用

　　無刷直流電機的應用十分廣泛，如汽車、工具、工業(yè)工控、自動化以及航空航天等等。總的來說，無刷直流電機可以分為以下三種主要用途：

　　持續(xù)負載應用：主要是需要一定轉(zhuǎn)速但是對轉(zhuǎn)速精度要求不高的領(lǐng)域，比如風扇、抽水機、吹風機等一類的應用，這類應用成本較低且多為開環(huán)控制。

　　可變負載應用：主要是轉(zhuǎn)速需要在某個范圍內(nèi)變化的應用，對電機轉(zhuǎn)速特性和動態(tài)響應時間特性有更高的需求。如家用器具中的、甩干機和壓縮機就是很好的例子，汽車工業(yè)領(lǐng)域中的油泵控制、電控制器、發(fā)動機控制等，這類應用的系統(tǒng)成本相對更高些。

　　定位應用：大多數(shù)工業(yè)控制和自動控制方面的應用屬于這個類別，這類應用中往往會完成能量的輸送，所以對轉(zhuǎn)速的動態(tài)響應和轉(zhuǎn)矩有特別的要求，對控制器的要求也較高。測速時可能會用上光電和一些同步設備。過程控制、機械控制和運輸控制等很多都屬于這類應用。

　　實用性新型無刷電機是與電子技術(shù)、微電子技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、自控技術(shù)以及材料科學等發(fā)展緊密聯(lián)系的。它不僅限于交直流領(lǐng)域，還涉及電動、發(fā)電的能量轉(zhuǎn)換和信號傳感等領(lǐng)域。在電機領(lǐng)域中新型無刷電機的品種是較多的，但性能優(yōu)良的無刷電機因受到價格的限制，其應用還不十分廣泛。下面分別就主要的新型無刷電機進行探索與研究。

　　1.5電機分類

　　1.5.1直流電動機

　　一般直流電動機具有相同的工作原理和應用特性，而其組成是不一樣的。除了電機本身外，前者還多一個換向電路，電機本身和換向電路緊密結(jié)合在一起。許多小功率電動機的電機本身是與換向電路合成一體，從外觀上看直流無刷電動機與直流電動機完全一樣。

　　直流無刷電動機的.電機本身是機電能量轉(zhuǎn)換部分，它除了電機電樞、永磁勵磁兩部分外，還帶有傳感器。電機本身是直流無刷電機的核心，它不僅關(guān)系到性能指標、噪聲振動、可靠性和使用壽命等，還涉及制造費用及產(chǎn)品成本。由于采用永磁磁場，使直流無刷電機擺脫一般直流電機的傳統(tǒng)設計和結(jié)構(gòu)，滿足各種應用市場的要求，并向著省銅節(jié)材、制造簡便的方向發(fā)展。永磁磁場的發(fā)展與永磁材料的應用密切相關(guān)，第三代永磁材料的應用，促使直流無刷電機向高效率、小型化、節(jié)能方向邁進。

　　為了實現(xiàn)電子換向必須有位置信號來控制電路。早期用機電位置傳感器獲得位置信號，現(xiàn)已逐步用電子式位置傳感器或其它方法得到位置信號，最簡便的方法是利用電樞繞組的電勢信號作為位置信號。

　　要實現(xiàn)電機轉(zhuǎn)速的控制必須有速度信號。用獲得位置信號相近方法取得速度信號，最簡單的速度傳感器是測頻式測速發(fā)電機與電子線路相結(jié)合。

　　直流無刷電機的換向電路由驅(qū)動及控制兩部分組成，這兩部分是不容易分開的，尤其小功率用電路往往將兩者集成化成為單一專用集成電路。

　　在功率較大的電機中，驅(qū)動電路和控制電路可各自成為一體。驅(qū)動電路輸出電功率，驅(qū)動電動機的電樞繞組，并受控于控制電路。驅(qū)動電路已從線性放大狀態(tài)轉(zhuǎn)成脈寬調(diào)制的開關(guān)狀態(tài)，相應電路組成也從晶體管分立電路轉(zhuǎn)成模塊化集成電路。模塊化集成電路有功率雙極晶體管、功率場效應管和隔離柵場效應雙極晶體管等組成形式。雖然，隔離柵場效應雙極晶體管價格較貴，但從可靠安全和性能角度看，選用它還是較合適的。

　　控制電路用作控制電機的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向、電流(或轉(zhuǎn)矩)以及保護電機的過流、過壓、過熱等。上述參數(shù)容易轉(zhuǎn)成模擬信號，用此來控制較簡單，但從發(fā)展來看，電機的參數(shù)應轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，通過數(shù)字式控制電路來控制電機。當前，控制電路有專用集成電路、微處理器和數(shù)字信號處理器等三種組成方式。在對電機控制要求不高的場合，專用集成電路組成控制電路是簡單實用的方式。采用數(shù)字信號處理器組成控制電路是今后發(fā)展方向，有關(guān)數(shù)字信號處理器將在下面交流同步伺服電動機中介紹。

　　在微小功率范疇直流無刷電動機是發(fā)展較快的新型電機。由于各個應用領(lǐng)域需要各自獨特的直流無刷電動機，所以直流無刷電動機的類型較多。大體上有計算機外存儲器以及VCD、DVD、CD主軸驅(qū)動用扁平式無鐵心電機結(jié)構(gòu)，小型通風機用外轉(zhuǎn)子電機結(jié)構(gòu)，家電用多極磁場結(jié)構(gòu)及內(nèi)裝式結(jié)構(gòu)，電動自行車用多極、外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)等等。上述直流無刷電動機的電機本身和電路均成一體，使用十分方便，它的產(chǎn)量也非常大。為了滿足大批量、低成本的市場需要，直流無刷電動機的生產(chǎn)必須要形成規(guī)模經(jīng)濟。因此，直流無刷電動機是一種高投入、高產(chǎn)出的行業(yè)。同時，我們應該考慮到市場也在不斷地發(fā)展，如家用空調(diào)用電機正由3A轉(zhuǎn)向3D，需要大量的中小功率的直流無刷直流電動機，研究和開發(fā)中小功率的直流無刷電動機也成當務之急。

　　1.5.2無刷電機

　　(BLDCM)是在有刷直流電動機的基礎(chǔ)上發(fā)展來的，但它的驅(qū)動電流是不折不扣的交流;無刷直流電機又可以分為無刷速率電機和無刷力矩電機。一般地，無刷電機的驅(qū)動電流有兩種，一種是梯形波(一般是“方波”)，另一種是正弦波。有時候把前一種叫直流無刷電機，后一種叫交流伺服電機，確切地講是交流伺服電動機的一種。

　　無刷直流電機為了減少轉(zhuǎn)動慣量，通常采用“細長”的結(jié)構(gòu)。無刷直流電機在重量和體積上要比有刷直流電機小的多，相應的轉(zhuǎn)動慣量可以減少40%—50%左右。由于永磁材料的加工問題，致使無刷直流電機一般的容量都在100kW以下。

　　這種電動機的機械特性和調(diào)節(jié)特性的線性度好，調(diào)速范圍廣，壽命長，維護方便噪聲小，不存在因電刷而引起的一系列問題，所以這種電動機在控制系統(tǒng)中有很大的應用潛力。

　　電動機的定子繞組多做成三相對稱星形接法，同三相異步電動機十分相似。電動機的轉(zhuǎn)子上粘有已充磁的永磁體，為了檢測電動機轉(zhuǎn)子的極性，在電動機內(nèi)裝有位置傳感器。驅(qū)動器由功率電子器件和集成電路等構(gòu)成，其功能是：接受電動機的啟動、停止、制動信號，以控制電動機的啟動、停止和制動;接受位置傳感器信號和正反轉(zhuǎn)信號，用來控制逆變橋各功率管的通斷，產(chǎn)生連續(xù)轉(zhuǎn)矩;接受速度指令和速度反饋信號，用來控制和調(diào)整轉(zhuǎn)速;提供保護和顯示等等。

　　由于無刷直流電動機是以自控式運行的，所以不會象變頻調(diào)速下重載啟動的同步電機那樣在轉(zhuǎn)子上另加啟動繞組，也不會在負載突變時產(chǎn)生振蕩和失步。

　　中小容量的無刷直流電動機的永磁體，多采用高磁能積的稀土釹鐵硼(Nd-Fe-B)材料。因此，稀土永磁無刷電動機的體積比同容量三相異步電動機縮小了一個機座號。

　　近三十年來針對異步電動機變頻調(diào)速的研究，歸根到底是在尋找控制異步電動機轉(zhuǎn)矩的方法，稀土永磁無刷直流電動機必將以其寬調(diào)速、小體積、高效率和穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速誤差小等特點在調(diào)速領(lǐng)域顯現(xiàn)優(yōu)勢。

　　無刷直流電機因為具有直流有刷電機的特性,同時也是頻率變化的裝置,所以又名直流變頻,國際通用名詞為BLDC.無刷直流電機的運轉(zhuǎn)效率,低速轉(zhuǎn)矩,轉(zhuǎn)速精度等都比任何控制技術(shù)的變頻器還要好,所以值得業(yè)界關(guān)注.本產(chǎn)品已經(jīng)生產(chǎn)超過55kW,可設計到400kW,可以解決產(chǎn)業(yè)界節(jié)電與高性能驅(qū)動的需求。

　　2、了解PIC16F72單片機：

　　2.1 PIC16F72單片機的主要性能

　　首先我們對外部時鐘輸入：它的頻率是20MHz，其中有2K字14位寬的程序存儲空間，伴隨著128字節(jié)8位寬的數(shù)據(jù)存儲空間，另外還有8個中斷，3個8位I/O口以及PORTA、PORTB、PORTC。還有三個定時器模塊：TIMER0、TIMER1、TIMER2隨帶著一個CCP模塊;8位5通道的AD轉(zhuǎn)換器。

　　2.2 PIC16F72單片機的功能特性

　　(1)功能部件特性

　　·帶8位AID轉(zhuǎn)換輸入

　　·高驅(qū)動電流，I/O腳可直接驅(qū)動數(shù)碼管(LED)顯示每個I/O引腳灌電流25mA;每個I/O引腳拉電流25mA

　　·雙向可獨立編程設置I/O引腳

　　·8位定時器/計數(shù)器TMRO，帶8位預分頻

　　·有1路捕捉輸入/比較輸出/PWM輸出(CCP)

　　·16位定時器/計數(shù)器TMR 1，睡眠中仍可計數(shù)

　　·8位定時器/計數(shù)器TMR2,帶有8位的周期寄存器及預分頻器和后分頻器

　　(2)微控制器特性

　　·內(nèi)置上電復位電路(POR)

　　·上電定時器，保障工作電壓的穩(wěn)定建立

　　·振蕩定時器，保障振蕩的穩(wěn)定建立

　　·斷電復位鎖定，即當芯片電源電壓下降到某一值以后時，使芯片保持復位，當電源電壓恢復正常后恢復運行

　　·內(nèi)置自振式(RC振蕩)看門狗

　　·程序保密位，可防程序代碼的非法拷貝

　　·掉電保護電路

　　·在線串行編程

　　2.3 PIC16F72單片機的引腳排列

　　(1)MCLR:清除(復位)輸入。

　　其中MCLR為低電平時，對芯片復位;該管腳的電壓不能超過VDD，否則會進入測試方式。

　　(2)RA0-RA5：雙向可編程，亦可作為并行口。

　　電池欠壓信號：電池電壓經(jīng)分壓后接單片機管腳3。

　　轉(zhuǎn)把復位信號：由單片機的第4腳讀入

　　剎車信號：剎車信號由單片機的第5腳讀入。

　　(3)OSC1、OSC2：為振蕩器晶振。

　　(4)RC0-RC7：數(shù)字I/O

　　(5)RB0-RB7：數(shù)字I/O

　　(6)VDD：+5V電壓輸入

　　2.4 PIC16F72單片機各個模塊的具體工作任務

　　最小系統(tǒng)模塊：引腳1相連的是復位電路，引腳1也是程序的高壓燒寫口;引腳9和引腳10分別是震蕩電路的輸入口和輸出口，連接的是16MHz的晶振;引腳20和引腳8、引腳19是電源電路部分，分別接5V電源和地。

　　功能模塊：模擬信號輸入處理模塊：模擬信號的處理主要是通過單片機的A/D轉(zhuǎn)換模塊實現(xiàn)的。引腳2檢測流過電機的電流信號并進行A/D轉(zhuǎn)換，進過運算后用于控制PWM占空比，盡可能達到電機最合適的工作電流;引腳3檢測電源電壓，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后經(jīng)過運算判斷電壓是否過低，以此為依據(jù)保護電池;引腳4檢測手柄的輸入電壓，單片機根據(jù)這個量調(diào)節(jié)電機輸出的總功率，從而調(diào)節(jié)電機的速度。

　　數(shù)字輸入信號處理模塊：引腳5處理剎車信號，平時處于高電平狀況，當按下剎車開關(guān)時，變?yōu)榈碗娖剑�這時單片機輸出剎車命令，只要當引腳5恢復成高電平狀態(tài)時，在停止剎車動作;引腳15、引腳16、引腳17分別輸入電機的霍爾位置信號，通過這三個信號的組合確定電機此時的轉(zhuǎn)子位置，并調(diào)整輸出的換相信號。引腳21為外部中斷引腳，平時處于高電平狀態(tài)，當出現(xiàn)過流時，輸入信號從高電平變?yōu)榈碗娖剑�中斷標志位�?，由于PIC16F72只有一級中斷優(yōu)先級，所以當中斷被其他中斷程序占用時，也應定時檢查外部中斷標志位，以免因中斷時間過長而燒毀電機。

　　驅(qū)動信號輸出模塊：引腳13輸出PWM信號，調(diào)節(jié)電機的速度和電樞電流;引腳23、引腳24、引腳25輸出逆變橋的下橋驅(qū)動信號，引腳26、引腳27、引腳28輸出逆變橋的上橋驅(qū)動信號。引腳22只在電樞電流比較大的情況下才使用。

　　以上是我在這次實習中著重學習的東西，其實還有很多，這里只是一些內(nèi)容比較重要，而且比較難的東西，自己在這段時間通過系統(tǒng)的學習無刷直流電機與PIC16F72單片機，使我重新認識到了無刷直流電機與PIC16F72單片機的重要性，以及無刷直流電機在未來的發(fā)展前景，這更加堅定了我學習無刷直流電機的決心，我相信經(jīng)過自己的學習，我會做出令自己滿意的無刷直流電機控制器。

　　五、實習總結(jié)及體會

　　實踐是檢驗真理的標準。我們知道知識是人類進步的階梯，而學習知識不僅僅靠從書本上獲取，而重要的是在于將所學用于實際生活之中。理論知識往往過于標準化，僅僅靠掌握理論，一點實際操作經(jīng)驗都沒有的話，事實上是沒有實際效應的，現(xiàn)實中的事情往往是千變?nèi)f化的，運用起來解決具體情況多半是教條的，而且也有很多的不足。無數(shù)事實證明：只有將理論知識與實踐很好的結(jié)合起來，才能將知識運用到境界，為了學有所長，學有所用，為了將知識轉(zhuǎn)化為自己所真正擁有的能力，以及根據(jù)自己的畢業(yè)設計課題內(nèi)容要求。

　　我在這幾個星期的實習時間里，通過實習，我不僅提升了自己的知識水平，認識到課堂上學習的不足，而且鍛煉了自己獨立思考和全面思考問題的能力：如用PIC16F72單片機做無刷直流電機控制器，要考慮的因素有很多，像PIC16F72芯片的引腳功能，更鍛煉了自己發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。這次實習加深了對以前學習知識的理解，也認識到自己的不足：自己除了具有一定的理論基礎(chǔ)外，還有大量的知識和經(jīng)驗十分欠缺，實際動手能力也不足，知識面不夠?qū)挘瑢σ恍┈F(xiàn)在在工程實際中應用的技術(shù)還不太了解，不能及時與市場需求對接，這些都需要在以后的實際工作中摸索和理解。在工作崗位上一定要謙虛謹慎，不斷的虛心學習，只有這樣，才會有助于自己未來在專業(yè)領(lǐng)域的學習和發(fā)展。

　　通過實習，不僅讓我收獲到了許多知識，更重要的是認識到了自己的不足，找到了一名學生與一名職業(yè)人的差距，我會繼續(xù)努力，重點是彌補自己的不足，不斷提高專業(yè)技能，擴寬自己的知識面，使自己早日成為符合社會和市場需要的專業(yè)技術(shù)人才。

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