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电气工程的实习报告

时间:2021-02-19 12:39:14 实习报告 我要投稿

【精华】电气工程的实习报告3篇

  在不断进步的时代,报告的用途越来越大,我们在写报告的时候要注意涵盖报告的基本要素。我们应当如何写报告呢?以下是小编整理的电气工程的实习报告3篇,仅供参考,大家一起来看看吧。

【精华】电气工程的实习报告3篇

电气工程的实习报告 篇1

  一、实习目的

  透过参观和参与工厂的生产实际,将理论知识与生产实践相结合,优化知识结构,提高思考分析潜力。在参观过程中,透过向技术人员提问学习,了解与初步掌握本专业相关产品技术参数等方面的实际知识和相关标准,增强对锅炉、汽轮机系统及辅助设备的组成及结构的具体知识,为今后专业课程的学习、专业课程设计及毕业设计打下良好的基础。此外,经过对电厂的实地了解,为今后步入社会作必要的心理准备。

  二、实习资料

  这天是到xx发电厂的第一天,从来的路上就对xx有了不错的印象。干净的地面,干净的天空,总之就是清新感觉。xx发电厂位于xxxx区,距渤海湾很近,装机容量4台30万。厂区干净有序,到处洋溢着勤奋拼搏的新气息。初来札到,最先要解决的是生活问题,吃饭饮水无疑又是重中之重,最让人无奈的是xx的食堂开饭在6点,而习惯了学校5点吃饭的我们,多少有点措手不及,只好忍着咕咕直叫的肚子,匆忙中寻求新的解决途径。一顿酒饱饭足之后,又开始了做了四年的娱乐生活。大家的口中,多少有些报怨,最多的还是对实习的憧憬,以及各自心里的一些小九九,渴望完美的周末快快到来吧…

  熟悉地理环境,是我们每到一个新地方的首要任务。利用饭后的时间,叫上三两同学,就开始了我们的xx之旅。xx的建筑很有特点,都是统一的黄墙红瓦造型,也使生活区看起来井然有序,错落有致。塑胶大操场看起来个性诱人,要能在绿色的草坪上踢上一场足球就更好了。足球场、篮球场…各种设施一应俱全。更让人兴奋的是文体中心,在这儿,员工能够尽情地放松,台球、乒乓球、ktv…外面有的,咱xx也有,我不禁向往着在xx工作了。文体中心的后面是职工医院,充分体现了xx的人性化。不知不觉已经在xx转了近一个小时了,对xx也有初步的了解,相信这次xx之旅定会收获不小。

  这天是到xx发电厂的第二天,依照安排,早早就起床了,也如愿以偿地吃上了电厂食堂的早饭,感觉还不错,要比学校的好上很多。在带队李老师的领导下,我们来到了培训中心,开始了正式的培训日程。

  首先,有电厂的杨工,给我介绍了一下电厂的安全规程。作为不止一次到过电厂的电力学生,对它是绝对的了解。但是杨工的介绍还是很有特色的,一个个鲜活的例子,让我们记忆犹新,表情也不自觉的严肃了起来。在接下来的时间里,杨工又对xx发电厂了详细的介绍。xx发电厂始于1978年,分两期工程建设,一期引进了意大利公司的2*30万燃油机组,与1980年投产。在当时来说是十分先进的,控制系统采用的是贝利的820系统。二期工程以服务亚运会为目的,与1990开工建设,机组为2*30万燃煤机组,同为意大利进口。在国内,xx电厂能够从两方面来说。一是大,在当时国内的发电厂中,xx以130万的总装机容量在全国摇摇领先,能够说是全国发电行业的佼佼者,然后而且xx在设备水平和运行管理水平上,都是电力行业的领军者。二是老,xx从开工建设至今,已经伴随着新中国的成长,经历了30年的风雨,见证了新中国的辉煌发展,相对于新建设的电厂,xx能够说是它们学习的榜样和前辈。随着国际油价的变化,两台燃煤机组已经不能适应新的市场环境,于20xx年停止运行。在当时华北局的批准下,xx于20xx年起开始燃油改燃煤项目,将一期的两台燃油机组改造成燃煤机组。然后其中2号机组于20xx年改造完成,并投入发电,20xx年终1号机组也完成改造投入使用。在改造1号机组的同时,加装了一期脱硫装置。如今,二期工程的脱硫装置也正在安装中。相信不久的xx会建设的更加完美。

  有了上午对xx的初步了解,我们也迫不及待的想去厂区看看了。下午,电厂的刘工介绍一下电厂的给媒系统。在我们看来,给媒是一件很简单的事,然后可对于电厂这个用煤大户来说,可真不是一件容易的事。先要把煤从火车上卸下,就要用到专门的设备——翻转机,翻转机的一般倾角是160度,不同的翻转机的工作方式和工作潜力也是不同的。卸下来的煤又要经过皮带才能被送到煤厂。xx的煤厂油a区和b区之分,两煤厂的储煤量都是12万吨,再加上两个中间储煤仓,一共能够储存15万吨的煤,大约能够供应电厂20天的用煤量。煤从煤厂运到磨煤机,又要经过23条皮带,40多道工序,用到的设备也是各式各样。这么复杂的系统,要很好的控制起来也是十分困难的。然后它不仅仅要思工作的逻辑关系,还要思考煤块的大小、湿度、媒质等因素。真是不简单啊!。参观中我们发现了一个奇怪的现象,xx的锅炉等设备都用板材统一包了起来,与我们以往所见的电厂有所不同然后。在老师的讲解下我们才明白了,与南方的电厂不同,北方的天气比较冷,所以为了提高热效率,就将锅炉等热的设备包在了保温层内。

  这天是到xx发电厂的第三天,上午安排的是锅炉部分,由运行的刘工介绍。锅炉大家都很熟悉了,但是刘工的介绍却使我大有所获。xx最大的特色就是:它是我国第一个运用淡水发电的火电厂。锅炉以及冷却用水都取源于大海,极大节约了珍贵的淡水资源。但是在海水淡化的过程中也遇到了一些难题,比如海生物的过度繁衍。在输水管道口,由于电厂特殊的排放温度,使得海蛎子超多的繁殖,附在管道壁,有的还进入管道,直接对设备和生产的安全造成了威胁。最初的做法是向海水里投放化学药物,利用化学药物的毒性来毒杀海蛎子。这种做法有必须的效果,但是却给海洋里的其他生物也造成了威胁。经过旗下海得润滋子公司的多年研究,最后开发出一种新的针对性药物,效果十分的明显,有效保障了电厂生产的安全。但是,从中我们能够看出,人类在获取能源的过程中,也给生态环境带来了极大的破坏,所以我们要保护好环境,尽我们最大的努力较少污染排放,开发出新的清洁能源。

  之后介绍了锅炉的给水部分。锅炉的给水有主管道和辅助管道之分,在锅炉点火的初期,锅炉内各介质的温度都比较低,此时,锅炉的蒸发量不大,所以需求的供水也不大,此时要关掉主管道,由副管道给水。随着燃烧的变化,作为锅炉主要控制对象的汽包水位在初期也很难稳定控制,以往的三冲量控制方案在此时显得不适宜了,就要切换到单冲冲量模式,由给水流量控制汽包水位的变化。当机组负荷到达80mw——100mw的时候,介质的状况已经接近工作状态,单冲量已经慢慢不能很好控制了,此时要切回三冲量控制。锅炉内的水循环,是先将给水有给水泵送入汽包中,再由汽包分给上联箱,再经过管道流到下联箱进行统一的分配。汽包的水蒸气要经过过热器的加温才能到达540度的过热蒸汽,过热蒸汽被送入汽轮机高压缸做功,从高压缸出来的蒸汽再被送入再热器加热,重新到达540度,然后进入中压缸做功,最后进入低压缸做功。其中低压缸做的功要占到百分之八十左右,然后从低压缸出来的废气要经过冷凝器凝结成水继续投入使用。

  从锅炉出来的烟气也要发挥其‘余热’,要经过空气交换器、电除尘、脱硫等设备,最终透过高达200米的烟囱排放到大气中。其中,新安装的脱硫装置的脱硫效率能到达95%以上,能够说效果十分的不错,有效减少了污染物的排放。此外,烟气的温度在129度左右,对大气的影响也十分的有限,真正做到了清洁生产的目标。

  应对电厂这个庞然大物,其复杂的内部构造,各式各样的外观,作为一向出于理论学习的我们,一时半会很难一一辨认出它们的名字。我想这正是我们的不足之处,然后也将是我们今后学习的重点。

  下午,电厂的杨工又对xx的汽轮机型号及运行参数做了详尽的介绍,使我们从技术层面上了解了汽轮机的工作状态,对生产的状态及过程有了更直观、更数字化的了解。在杨工的带领下,我们亲临生产现场,来到汽轮机跟前。对设备外观有了感官上的深入了解,然后并在杨工的介绍下,然后对它们的名称和作用有了深入的了解。在闲聊中,我们对近年来国内电力行业的形势有了更加深入的了解。随着电力事业的发展,电力行业的技术水平将越来越高,然后竞争也将更加的剧烈,这就对我们每个员工的素质提出了新的更高的要求。作为即将毕业的我们,必须不要放松对自己的要求,然后再接再厉,努力学习知识、掌握本领,以适应将来工作生活的需要。

  这天是到xx发电厂的第四天,上午由刘工重点讲解了集散控制在我国电力行业中应用及其发展。xx的发展就是一个很好例子。从最早的820系统,到之后的n90网络系统,然后xx的每一步发展都有着重要的实践好处。纵观世界,致力于控制系统的公司有很多。比如早期中国的新华,以及有着不错国内市场的和利时,它们代表着中国最先进的工业控制水平。国外的就了,有美国的abb、德国的西门子、日本的日立及横河等等,它们的产品各式各样,都有着各自不同的优缺点。从控制系统的发展过程我们能够看出,集散控制正向着多元化、网络化、智能化的方向发展,它的自动化控制水平越来越高,系统的可靠性也越来越高。高度的自动化水平,带来了控制人员的精简,不仅仅节约了维护成本,然后同时也提高了运行的安全可靠性。

  下午,由电气部分的专工师傅讲解了发电厂的用电部分。然后分为主用电部分和厂用电部分,厂用电部分又分为动力中心和控制中心,其中动力中心电压为6kv,控制中心为380v、220v、48v的信号电压源。每个中心又分别有a路,b路,故障c路和备用d路供电,它们采用各种不同的取电方式,有来自厂发电的,也有来自外部电网的,多种形式电源的交替使用,有效保障了电厂的各种紧急用电,保证了生产安全有序地进行。这些形式不同,构造也各异的线路,共同构建了电厂复杂的电气部分。在参观过程中,我们是深深被它的复杂性所折服。从各控制机柜出来的电缆,分上下5层向外界传输,电缆的粗细有别,但数量却惊人的多,仅仅是看,就有眼花缭乱的感觉,更别说是一一辨认了。不由得对运行电厂和建设电厂的人另眼相看了。

  这天是到xx发电厂的第七天,上午主要讲解了xx的外水循环。由于xx的特殊位置及设计,其电厂废水的冷却也显得与众不同。xx的冷却用水使用的是海水,取自7公里外的渤海,在海边建有泵房,并建设了由xx到海边的循环河道。主河道长5公里,循环周长约10公里,利用每一天两次的海水涨潮取水,海水先进入长2公里的大存储池,再由水泵引入河道,构成流动的循环。冷却用过的海水被排放入河道,沿着河道不断循环。在循环的过程中,剩余的热量透过蒸发方式向外界传送,而自身的温度也就降了下来,当再次被循环到电厂的时候,又能够被用做冷却水了。这样的设计不仅仅效果突出,而且相比于冷水塔方式也更加的环保节能。

  下午,由热工车间的专工给我们讲解了专业相关的知识。作为热工自动化专业,首要掌握的就是电厂广泛使用的各种热工仪器,如压力变送器、温度变送器等。就目前的形式来看,不同厂家的产品有着很大的差别。对于电厂来说选取适宜的产品很重要,它关系到生产的稳定性,直接影响公司的效益。例如:西门子的plc更注重独立作业,产品的特性也十分不错,所以有着广泛的应用。另外热工仪器也要与其所在的控制系统相适应,不同的控制系统有其不同的标准,如信号的大小、网络的传输方式等,这都要求我们的热工仪表要有与之相适应的特性,如有的plc引入了网络通信模块,才能适应网络化系统的要求。制造工艺也是制约热工仪器使用的重要因素,优秀的工艺不仅仅能带来优异的产品特性,更能保证产品使用的稳定性和寿命。这些都是电厂建设思考的重点。

  这天是到xx发电厂的第八天,上午由化学车间的主任给我们讲解了化学水处理的过程。在随后的参观中,从直观的角度我更了解了水处理过程。xx的化学水处理分为两类,一类是海水淡化,另一类是深井水处理。海水淡化主要是引进美国的闪蒸设备,首先从汽轮机的低压缸的出口引来热蒸汽对海水进行加热,然后将加热后的海水及蒸汽透过几十级闪蒸,经过一系列的闪蒸后便得到了冷凝水,这样的设备每一天大约能够产出3000吨的纯水。深井水处理的工作原理与淡化海水不同。它是将深层来的地下水取出,先透过水活性炭,除去地下水中的胶质和杂物,然后再经过二级安全栅栏,然后保证后面设备的安全。然后深井水透过装有多级渗透膜的管道,进行进一步的除杂。渗透过的水对人来说,已经是十分的安全了,但是这些还是不能满足电厂水冷壁等的要求,还要进行进一步的处理。下面用到的主要的设备是阴阳离子交换器,它能够透过离子交换出去水里面的金属离子和强酸根离子,经过多级的交换,此时的水已经能贴合电导不高于0、2的要求了。

  三、实习总结

  完美的时光总是短暂的。透过在xx的学习和参观,我对xx有了更深入的了解,对xx这个中国电力行业的优秀企业也更加敬佩,xx值得我们学习的地反还很多,而我们的时间却是有限的。我会好好珍惜xx电所学的一切,努力拼搏,掌握更全面的知识,为以后的生产实践做好充分的准备。

电气工程的实习报告 篇2

  实习是大学生学习知识、锻炼才干的有效途径,更是大学生服务社会、回报社会的一种良好形式。以下是电气工程实习报告总结,欢迎阅读!电气工程实习报告总结1

  时间飞逝,岁月如梭,不知不觉在xxx电子科技有限公司已经呆了快半年了,现在停下来往前想想时间过的真的是太匆匆了------

  从开始应聘这个公司,到今这个公司作个小职员,再到现在坐在了行政办公室的位置,这短短几个月的时间,我真的尝到了什么是苦、什么是甜、什么叫做辛酸、什么叫做生活。曾经我迷茫过,曾经我逃避过,曾经我失落过,曾经我-----但最终还是战胜了自己,我将摆在我面前的困难克服了,所以我觉得我算有了一份自己的成功。

  现在我将我在xx电子科技有限公司的实习情况描述一下:

  一、机缘巧合

  说到这一点,我们首先要感谢我们的班主任xxxx金老师,是她促使了我们第一批学生的就业,要不是及时通知我们也许我们会和这次机缘擦肩而过。

  好像是1月13号的下午,我们的得到金老师的通知,和xx电子有个小小的见面会,但是我们去了又20个人吧,xx公司的三位领导在两点左右到了会场,给我们简单的介绍了一下公司情况,并且回答了我们好多我们想问的问题,交上简历,三次面试后,我成功的走进了这家和我专业相关的电子公司。

  二、培训七天 新鲜刺激

  1月16号,我们正式来公司报到,正式加入了xx电子科技有限公司,开始了我们的实习生涯。

  开过简短的会议后,我们开始分宿舍、弄床铺、在“巴掌大”的公司瞎转悠了一会,熟悉一下工作和休息环境,虽然称不上好,但还行,凑合着过吧,呵呵!

  1月17号我们正式上班,第一天我们在会议室接受培训,给我们讲课的竟然是我们同学校、同专业的上界师哥,所以我们都挺随和的,开个玩笑、聊聊专业、给我们介绍我们即将面临的工作岗位什么的,还别说这些东西对我们还真的很管用,最起码我们了解了公司各个岗位的情况,也给自己定下了目标,一天就这么过去了。

  但让我们很不高兴的是,我们刚一来正好摊上公司忙得时候,所以我们刚来的第二天就要接受无偿加班,哎,干吧!

  1月18号,我们学习了些电子元器件的识别及辨认方法。

  1月19号,还是学习电子元器件的用途,且牵扯到了公司生产的电话。

  1月20号,上午玩了一会,下午一人分给我们一部话机,让我们自己拆开看看内部的结构及牵扯到那些元器件,这个挺好玩,我喜欢鼓捣东西,见那都想用螺丝刀戳两下,所以我拿过来还没说什么呢,我就给拆开了,呵呵!

  1月21号,由一个专业人士给我们讲解电话构成,及内部电话机的每一部分的构成、实现什么功能等。

  1月22号,我们好像放了一天假,每天加班,可累坏了,好好休息一下吧!

  三、上岗工作

  1. 波峰焊和补焊区

  1月23号,我们终于踏进了车间,那一刻我真的好高兴,因为我终于可以自己动手创造价值了。

  一开始把我分到补焊区,还给我临时配了一个师傅,名字挺响亮的:苗师傅。不过线长给我分配的工作是只是看他们怎么工作,然后有苗师傅讲解。

  作为一个即将毕业的大学生,我很清楚的知道,眼高手低是我们的通病。所以,在自己动手能力还很弱的情况下,我更乐意从最基本的东西学起、做起。这一点。还是苗师傅有见地,终于机会到我面前了,苗师傅给了我一块板子,让我也参与她们的工作,让我练习一下眼力,看有没有沙眼,虚焊、漏焊等情况,一开始还真难看,在加上自己的焊接技术不行,每个板子苗师傅都得看好几遍,线长看到后不让我干了,但苗师傅说:“不动手去做,永远学不会”,这句话我爱听,看来苗师傅还很看重我呢。

  一天之后线长把我安排到波峰焊,在那帮忙。

  四天的时间,我就在波峰焊和补焊区来回跑动,但是我的心很平静,尽管头上一直冒着冷汗,但那也是怕耽误师傅们工作的进程。

  2. 装配线(生产线)

  (1)拉排线:在补焊区学会了真正的焊接技术后,我又被领导分配到装配线,具体的工作是拉排线,将电话机机芯和按键板相连,在这过程中,我的同事可帮我不少,一开始不会焊,一焊就出现连焊现象,真的有点着急了,幸亏有同事的细心教导,和我自己的大批量的练习,我才对焊接有了自己的认识,积累了不少经验。在这短短的几天里,我将尽拉了七千个电路板,动手能力提高了,出错的几率也几乎接近了零。

  (2)贴送话器:这个工作倒是简单,只是将那个铁送话器上的一层泡绵从一大盘纸张上弄下来之后,揭开一层纸,将泡绵对准送话器那个圈口贴上就行了,不过一开始重视铁的歪歪扭扭的。虽说简单了点,但每一项都有其自己特有的技巧性,掌握不好,不但会出现大量的错误,还真的会影响你工作进程。

  (3)焊发光二级管LCD:为了加快后面工序的进程,我就帮他们把单板上的发光二极管先焊上,不果这个差事不好干啊,你的先把LCD的来能够个小抓掰弯,要不然不好往焊孔里面插,就因为这,我的手疼了好几天,

电气工程的实习报告 篇3

  一、实习目的

  大学毕业之际,毕业实习是极为重要的实践性学习环节,通过阶段性时间的实习,为我们之后走向社会,接触本工作,拓宽知识面,增强感性认识,培养、锻炼我们综合运用所学的基础理论、基本技能和专业知识,去独立分析和解决实际问题的能力,能够将所学的专业理论知识运用与实践,在实践中结合理论加深对其认识和总结,再次学习,将专业知识与实际接轨,逐步认识体会,从而更好地将所学的运用到工作中去,接触社会,认识社会,体验生活,学会生活,学会生活,学会感悟,学会做事,学会与人相处,学会团结协作,为以后毕业走上工作岗位打下一定的基础。具体目的如下:

  1、在图书馆查阅关于无刷直流电机设计方面的资料,为毕业设计打下基础。

  2、对毕业设计所选题目—无刷直流电机控制器的设计有初步的了解。

  3、通过借鉴和分析关于无刷直流电机控制器方面的设计实例,从中学到无刷直流电机控制器的设计过程及一般步骤。

  二、实习单位

  河南理工大学

  三、实习任务

  1、收集资料

  在学校图书馆查找资料,了解自己所学专业的东西,并且确定自己的课题,得到相关的知识和能力,思考课题的内容与方向,有针对性的收集资料,包括专业资料、工具资料和其他相关的资料。

  2、设计初步方案

  在收集完资料后可以初步确定自己的毕业设计方案,并建立相关的数学模型,进行原理分析、计算和实验,这一项工作是繁琐而艰巨的,需要不断的补充知识修正设计结果。

  3、撰写《毕业实习报告》

  做完上面的工作后,就需要及时的编写《毕业实习报告》。这是对这段时间学习的全面总结,编写实习报告,我们能够重现自己学习的经历,重新汇总资料情况,这样会给我们带来设计灵感。认认真真完成实习报告后,我们就会对自己的课题有了全新的理解,后面的实际设计工作就会变得轻松。

  四、实习内容

  1、熟悉无刷直流电机:

  无刷直流电机即直流无刷电机。无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成,是一种典型的机电一体化产品。 无刷直流电机应用及其广泛,它可在家电、汽车、航空、医疗、工业自动化设备和仪器等各种各样的行业中使用。无刷直流电机是指无电刷和换向器(或集电环)的电机,是不用电刷进行换向,而是采用电子器件进行换向的。与有刷直流电机和异步电机相比,无刷直流电机有很多优点,具体表现如下:

  1、更好的转矩、转速特性;

  2、快速的动态响应;

  3、高效率;

  4、寿命长;

  5、工作无噪声,性能可靠、永无磨损、故障率低;

  6、较高的转速范围。

  1.1 工作原理

  无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成,是一种典型的机电一体化产品。电动机的定子绕组多做成三相对称星形接法,同三相异步电动机十分相似。电动机的转子上粘有已充磁的永磁体 ,为了检测电动机转子的极性,在电动机内装有位置传感器。驱动器由功率电子器件和集成电路等构成,其功能是:接受电动机的启动、停止、制动信号,以控制电动机的启动、停止和制动;接受位置传感器信号和正反转信号,用来控制逆变桥各功率管的通断,产生连续转矩;接受速度指令和速度反馈信号,用来控制和调整转速;提供保护和显示等等。

  直流电机具有响应快速、较大的起动转矩、从零转速至额定转速具备可提供额定转矩的性能,但直流电机的优点也正是它的缺点,因为直流电机要产生额定负载下恒定转矩的性能,则电枢磁场与转子磁场须恒维持90°,这就要藉由碳刷及整流子。碳刷及整流子在电机转动时会产生火花、碳粉因此除了会造成组件损坏之外,使用场合也受到限制。交流电机没有碳刷及整流子,免维护、坚固、应用广,但特性上若要达到相当于直流电机的性能须用复杂控制技术才能达到。现今半导体发展迅速功率组件切换频率加快许多,提升驱动电机的性能。微处理机速度亦越来越快,可实现将交流电机控制置于一旋转的两轴直角坐标系统中,适当控制交流电机在两轴电流分量,达到类似直流电机控制并有与直流电机相当的性能。

  此外已有很多微处理机将控制电机必需的功能做在芯片中,而且体积越来越小;像模拟/数字转换器、脉冲宽度调制等。直流无刷电机即是以电子方式控制交流电机换相,得到类似直流电机特性又没有直流电机机构上缺失的一种应用。

  1.2 结构

  直流无刷电机是同步电机的一种,也就是说电机转子的`转速受电机定子旋转磁场的速度及转子极数(p)影响:n=120。f / p。在转子极数固定情况下,改变定子旋转磁场的频率就可以改变转子的转速。直流无刷电机即是将同步电机加上电子式控制(驱动器),控制定子旋转磁场的频率并将电机转子的转速回授至控制中心反复校正,以期达到接近直流电机特性的方式。也就是说直流无刷电机能够在额定负载范围内当负载变化时仍可以控制电机转子维持一定的转速。

  直流无刷驱动器包括电源部及控制部如图 (1) :电源部提供三相电源给电机,控制部则依需求转换输入电源频率。

  电源部可以直接以直流电输入(一般为24v)或以交流电输入(110v/220 v),如果输入是交流电就得先经转换器转成直流。不论是直流电输入或交流电输入要转入电机线圈前须先将直流电压由换流器转成3相电压来驱动电机。换流器一般由6个功率晶体管(q1~q6)分为上臂(q1、q3、q5)/下臂(q2、q4、q6)连接电机作为控制流经电机线圈的开关。控制部则提供pwm(脉冲宽度调制)决定功率晶体管开关频度及换流器换相的时机。直流无刷电机一般希望使用在当负载变动时速度可以稳定于设定值而不会变动太大的速度控制,所以电机内部装有能感应磁场的霍尔传感器,做为速度之闭回路控制,同时也做为相序控制的依据。但这只是用来做为速度控制并不能拿来做为定位控制。

  1.3 特点

  1、可替代直流电机调速、变频器+变频电机调速、异步电机+减速机调速;

  2、具有传统直流电机的优点,同时又取消了碳刷、滑环结构;

  3、可以低速大功率运行,可以省去减速机直接驱动大的负载;

  4、体积小、重量轻、出力大;

  5、转矩特性优异,中、低速转矩性能好,启动转矩大,启动电流小;

  6、无级调速,调速范围广,过载能力强;

  7、软启软停、制动特性好,可省去原有的机械制动或电磁制动装置;

  8、效率高,电机本身没有励磁损耗和碳刷损耗,消除了多级减速耗,综合节电率可达20%~60%。

  9、可靠性高,稳定性好,适应性强,维修与保养简单;

  10、耐颠簸震动,噪音低,震动小,运转平滑,寿命长;

  11、不产生火花,特别适合爆炸性场所,有防爆型;

  12、根据需要可选梯形波磁场电机和正弦波磁场电机。

  1.4 应用

  无刷直流电机的应用十分广泛,如汽车、工具、工业工控、自动化以及航空航天等等。总的来说,无刷直流电机可以分为以下三种主要用途:

  持续负载应用:主要是需要一定转速但是对转速精度要求不高的领域,比如风扇、抽水机、吹风机等一类的应用,这类应用成本较低且多为开环控制。

  可变负载应用:主要是转速需要在某个范围内变化的应用,对电机转速特性和动态响应时间特性有更高的需求。如家用器具中的、甩干机和压缩机就是很好的例子,汽车工业领域中的油泵控制、电控制器、发动机控制等,这类应用的系统成本相对更高些。

  定位应用:大多数工业控制和自动控制方面的应用属于这个类别,这类应用中往往会完成能量的输送,所以对转速的动态响应和转矩有特别的要求,对控制器的要求也较高。测速时可能会用上光电和一些同步设备。过程控制、机械控制和运输控制等很多都属于这类应用。

  实用性新型无刷电机是与电子技术、微电子技术、数字技术、自控技术以及材料科学等发展紧密联系的。它不仅限于交直流领域,还涉及电动、发电的能量转换和信号传感等领域。在电机领域中新型无刷电机的品种是较多的,但性能优良的无刷电机因受到价格的限制,其应用还不十分广泛。下面分别就主要的新型无刷电机进行探索与研究。

  1.5电机分类

  1.5.1 直流电动机

  一般直流电动机具有相同的工作原理和应用特性,而其组成是不一样的。除了电机本身外,前者还多一个换向电路,电机本身和换向电路紧密结合在一起。许多小功率电动机的电机本身是与换向电路合成一体,从外观上看直流无刷电动机与直流电动机完全一样。

  直流无刷电动机的电机本身是机电能量转换部分,它除了电机电枢、永磁励磁两部分外,还带有传感器。电机本身是直流无刷电机的核心,它不仅关系到性能指标、噪声振动、可靠性和使用寿命等,还涉及制造费用及产品成本。由于采用永磁磁场,使直流无刷电机摆脱一般直流电机的传统设计和结构,满足各种应用市场的要求,并向着省铜节材、制造简便的方向发展。永磁磁场的发展与永磁材料的应用密切相关,第三代永磁材料的应用,促使直流无刷电机向高效率、小型化、节能方向迈进。

  为了实现电子换向必须有位置信号来控制电路。早期用机电位置传感器获得位置信号,现已逐步用电子式位置传感器或其它方法得到位置信号,最简便的方法是利用电枢绕组的电势信号作为位置信号。

  要实现电机转速的控制必须有速度信号。用获得位置信号相近方法取得速度信号,最简单的速度传感器是测频式测速发电机与电子线路相结合。

  直流无刷电机的换向电路由驱动及控制两部分组成,这两部分是不容易分开的,尤其小功率用电路往往将两者集成化成为单一专用集成电路。

  在功率较大的电机中,驱动电路和控制电路可各自成为一体。驱动电路输出电功率,驱动电动机的电枢绕组,并受控于控制电路。驱动电路已从线性放大状态转成脉宽调制的开关状态,相应电路组成也从晶体管分立电路转成模块化集成电路。模块化集成电路有功率双极晶体管、功率场效应管和隔离栅场效应双极晶体管等组成形式。虽然,隔离栅场效应双极晶体管价格较贵,但从可靠安全和性能角度看,选用它还是较合适的。

  控制电路用作控制电机的转速、转向、电流(或转矩)以及保护电机的过流、过压、过热等。上述参数容易转成模拟信号,用此来控制较简单,但从发展来看,电机的参数应转换成数字量,通过数字式控制电路来控制电机。当前,控制电路有专用集成电路、微处理器和数字信号处理器等三种组成方式。在对电机控制要求不高的场合,专用集成电路组成控制电路是简单实用的方式。采用数字信号处理器组成控制电路是今后发展方向,有关数字信号处理器将在下面交流同步伺服电动机中介绍。

  在微小功率范畴直流无刷电动机是发展较快的新型电机。由于各个应用领域需要各自独特的直流无刷电动机,所以直流无刷电动机的类型较多。大体上有计算机外存储器以及VCD、DVD、CD主轴驱动用扁平式无铁心电机结构,小型通风机用外转子电机结构,家电用多极磁场结构及内装式结构,电动自行车用多极、外转子结构等等。上述直流无刷电动机的电机本身和电路均成一体,使用十分方便,它的产量也非常大。为了满足大批量、低成本的市场需要,直流无刷电动机的生产必须要形成规模经济。因此,直流无刷电动机是一种高投入、高产出的行业。同时,我们应该考虑到市场也在不断地发展,如家用空调用电机正由3A转向3D,需要大量的中小功率的直流无刷直流电动机,研究和开发中小功率的直流无刷电动机也成当务之急。

  1.5.2 无刷电机

  (BLDCM)是在有刷直流电动机的基础上发展来的,但它的驱动电流是不折不扣的交流;无刷直流电机又可以分为无刷速率电机和无刷力矩电机。一般地,无刷电机的驱动电流有两种,一种是梯形波(一般是“方波”),另一种是正弦波。有时候把前一种叫直流无刷电机,后一种叫交流伺服电机,确切地讲是交流伺服电动机的一种。

  无刷直流电机为了减少转动惯量,通常采用“细长”的结构。无刷直流电机在重量和体积上要比有刷直流电机小的多,相应的转动惯量可以减少40%—50%左右。由于永磁材料的加工问题,致使无刷直流电机一般的容量都在100kW以下。

  这种电动机的机械特性和调节特性的线性度好,调速范围广,寿命长,维护方便噪声小,不存在因电刷而引起的一系列问题,所以这种电动机在控制系统中有很大的应用潜力。

  电动机的定子绕组多做成三相对称星形接法,同三相异步电动机十分相似。电动机的转子上粘有已充磁的永磁体,为了检测电动机转子的极性,在电动机内装有位置传感器。驱动器由功率电子器件和集成电路等构成,其功能是:接受电动机的启动、停止、制动信号,以控制电动机的启动、停止和制动;接受位置传感器信号和正反转信号,用来控制逆变桥各功率管的通断,产生连续转矩;接受速度指令和速度反馈信号,用来控制和调整转速;提供保护和显示等等。

  由于无刷直流电动机是以自控式运行的,所以不会象变频调速下重载启动的同步电机那样在转子上另加启动绕组,也不会在负载突变时产生振荡和失步。

  中小容量的无刷直流电动机的永磁体,多采用高磁能积的稀土钕铁硼(Nd—Fe—B)材料。因此,稀土永磁无刷电动机的体积比同容量三相异步电动机缩小了一个机座号。

  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。

  2、了解PIC16F72单片机:

  2.1 PIC16F72单片机的主要性能

  首先我们对外部时钟输入:它的频率是20MHz,其中有2K字14位宽的程序存储空间,伴随着128字节8位宽的数据存储空间,另外还有8个中断,3个8位I/O口以及PORTA、PORTB、PORTC。还有三个定时器模块:TIMER0、TIMER1、TIMER2随带着一个CCP模块;8位5通道的AD转换器。

  2.2 PIC16F72单片机的功能特性

  (1)功能部件特性

  ·带8位AID转换输入

  ·高驱动电流,I/O脚可直接驱动数码管(LED)显示每个I/O引脚最大灌电流25mA;每个I/O引脚最大拉电流25mA

  ·双向可独立编程设置I/O引脚

  ·8位定时器/计数器TMRO,带8位预分频

  ·有1路捕捉输入/比较输出/PWM输出(CCP)

  ·16位定时器/计数器TMR 1,睡眠中仍可计数

  ·8位定时器/计数器 TMR2,带有8位的周期寄存器及预分频器和后分频器

  (2)微控制器特性

  ·内置上电复位电路(POR)

  ·上电定时器,保障工作电压的稳定建立

  ·振荡定时器,保障振荡的稳定建立

  ·断电复位锁定,即当芯片电源电压下降到某一值以后时,使芯片保持复位,当电源电压恢复正常后恢复运行

  ·内置自振式(RC振荡)看门狗

  ·程序保密位,可防程序代码的非法拷贝

  ·掉电保护电路

  ·在线串行编程

  2.3 PIC16F72单片机的引脚排列

  (1)MCLR:清除(复位)输入。

  其中MCLR为低电平时,对芯片复位;该管脚的电压不能超过VDD,否则会进入测试方式。

  (2)RA0—RA5:双向可编程,亦可作为并行口。

  电池欠压信号:电池电压经分压后接单片机管脚3。

  转把复位信号:由单片机的第4脚读入

  刹车信号:刹车信号由单片机的第5脚读入。

  (3)OSC1、OSC2:为振荡器晶振。

  (4)RC0—RC7:数字I/O

  (5)RB0—RB7:数字I/O

  (6)VDD:+5V电压输入

  2.4 PIC16F72单片机各个模块的具体工作任务

  最小系统模块:引脚1相连的是复位电路,引脚1也是程序的高压烧写口;引脚9和引脚10分别是震荡电路的输入口和输出口,连接的是16MHz的晶振;引脚20和引脚8、引脚19是电源电路部分,分别接5V电源和地。

  功能模块:模拟信号输入处理模块:模拟信号的处理主要是通过单片机的A/D转换模块实现的。引脚2检测流过电机的电流信号并进行A/D转换,进过运算后用于控制PWM占空比,尽可能达到电机最合适的工作电流;引脚3检测电源电压,经A/D转换后经过运算判断电压是否过低,以此为依据保护电池;引脚4检测手柄的输入电压,单片机根据这个量调节电机输出的总功率,从而调节电机的速度。

  数字输入信号处理模块:引脚5处理刹车信号,平时处于高电平状况,当按下刹车开关时,变为低电平,这时单片机输出刹车命令,只要当引脚5恢复成高电平状态时,在停止刹车动作;引脚15、引脚16、引脚17分别输入电机的霍尔位置信号,通过这三个信号的组合确定电机此时的转子位置,并调整输出的换相信号。引脚21为外部中断引脚,平时处于高电平状态,当出现过流时,输入信号从高电平变为低电平,中断标志位置1,由于PIC16F72只有一级中断优先级,所以当中断被其他中断程序占用时,也应定时检查外部中断标志位,以免因中断时间过长而烧毁电机。

  驱动信号输出模块:引脚13输出PWM信号,调节电机的速度和电枢电流;引脚23、引脚24、引脚25输出逆变桥的下桥驱动信号,引脚26、引脚27、引脚28输出逆变桥的上桥驱动信号。引脚22只在电枢电流比较大的情况下才使用。

  以上是我在这次实习中着重学习的东西,其实还有很多,这里只是一些内容比较重要,而且比较难的东西,自己在这段时间通过系统的学习无刷直流电机与PIC16F72单片机,使我重新认识到了无刷直流电机与PIC16F72单片机的重要性,以及无刷直流电机在未来的发展前景,这更加坚定了我学习无刷直流电机的决心,我相信经过自己的学习,我会做出令自己满意的无刷直流电机控制器。

  五、实习总结及体会

  实践是检验真理的唯一标准。我们知道知识是人类进步的阶梯,而学习知识不仅仅靠从书本上获取,而重要的是在于将所学用于实际生活之中。理论知识往往过于标准化,仅仅靠掌握理论,一点实际操作经验都没有的话,事实上是没有实际效应的,现实中的事情往往是千变万化的,运用起来解决具体情况多半是教条的,而且也有很多的不足。无数事实证明:只有将理论知识与实践很好的结合起来,才能将知识运用到最高境界,为了学有所长,学有所用,为了将知识转化为自己所真正拥有的能力,以及根据自己的毕业设计课题内容要求。我在这几个星期的实习时间里,通过实习,我不仅提升了自己的知识水平,认识到课堂上学习的不足,而且锻炼了自己独立思考和全面思考问题的能力:如用PIC16F72单片机做无刷直流电机控制器,要考虑的因素有很多,像PIC16F72芯片的引脚功能,更锻炼了自己发现问题和解决问题的能力。这次实习加深了对以前学习知识的理解,也认识到自己的不足:自己除了具有一定的理论基础外,还有大量的知识和经验十分欠缺,实际动手能力也不足,知识面不够宽,对一些现在在工程实际中应用的技术还不太了解,不能及时与市场需求对接,这些都需要在以后的实际工作中摸索和理解。在工作岗位上一定要谦虚谨慎,不断的虚心学习,只有这样,才会有助于自己未来在专业领域的学习和发展。通过实习,不仅让我收获到了许多知识,更重要的是认识到了自己的不足,找到了一名学生与一名职业人的差距,我会继续努力,重点是弥补自己的不足,不断提高专业技能,扩宽自己的知识面,使自己早日成为符合社会和市场需要的专业技术人才。

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