电工电子论文1000字

篇一：电工电子学论文

《电工电子学》

课外拓展阅读报告

《永磁同步电动机》

姓 名：张宇飞

指导教师：冯芳碧

学 号：20114131

专业班级：核能02班

2013年5月

永磁同步电动机

摘要：电动机是转换能量的一种机械，不仅是工业，农业和交通运输业的重要设备，在国防，文教和医疗及日常生活中而应用也越来越广泛。随着社会发展和人们生活水平的不断提高，家电需求量迅速增加，一个家庭中拥有的电动机数量多少已代表一个国家人们生活水平的高低，永磁同步电动机的使用，不仅使我们生活更加舒适，同时节约了能源。

1 永磁同步电动机原理及特点：

通过电工学我们知道，电机是以磁场为媒介来进行电能、机械能之间相互转化的电磁装置，可以运用两种方法建立起转换所需的气隙磁场，其一是在电机的绕组内接通电流来产生磁场，这类电励磁电机既需要专用的绕组和相应装置，又需要不断地为其提供能量维持电流的流动，其二是通过永磁体产生磁场。永磁体电动机是第二种电能与机械能转化的电机，其运用永磁体来替代电线圈励磁的电机。永磁电动机其中的转子为永磁体，因此其发展始终和永磁材料有着密切关系。在二十世纪六十年代到八十年代，随着拥有高深磁密度、高矫顽力、高磁能积的永磁体相继问世，使永磁电机的发展步入一个全新的发展时期。我国作为探明稀土储量占到全球总量的百分之八十五的稀土资源大国，在研究永磁材料这方面有着的巨大优势，同时也为我国的永磁电机研究跟发展奠定了坚实基础。因永磁体自身的固有属性，其在经过磁化后就无需再输入能量便能在永磁体的周围建立起永久磁场。这种方法既简单又节能，具有损耗低、体积小、效

率高等优势。在永磁同步电动机中，以三相正弦电压方式

(120°相移)施加于定子绕组上，这样在转子周围建立一个旋

转磁场。转子与旋转定子场对齐，故此，当转子与定子磁通

分隔90°时转距便是最大，当磁通对齐时转距便是零。最后，

转子速度等于定子频率，因为这些缘故，这类电动机被称为

同步，电动机的转速可由调节三相电源的频率来控制。多相

永磁同步电动机是属于涡流启动、同步运转，其转子实现了

稀土的永磁化因此不存在滑差、电励磁，且转子不需要无功

励磁电流。使其功率因数提高、定子电流大幅下降、铜耗量减少、无功功率降低，其效率显著提高。因永磁电动机级弧系数比异步电动机的要高，所以当定子结构跟电压一定的时候，永磁同步电机的平均磁感应的强度要比异步电动机的低,使铁损耗小。因得出永磁电动机的不变损耗要小，可变损耗比异步电动机的要低，这样的效率特性在20%~120%的额定负载范围内呈现出高效率和稳定。节能的效果非常明显。永磁同步电动机的最大特点无磁力割线、无绕组等其在设计、结构、制造理论上与传统的电动机存在着本质区别。永磁同步机与以前传统的异步电动机相比主要有以下特点:

1.1 永磁同步电机的结构较为简单、体积小、重量轻，如10KW的永磁同步电机重92KG，异步电动机重约220KG，永磁电机的重量只有异步电机的48.5%。其应用范围十分广泛。

1.2 永磁同步电机惯性低、转矩是一定的、并且响应速度快，转子不会出现发热跟损耗的情况，对能源的利用率也高。

1.3 因永磁同步电动机中转子是永磁体，不需要进行励磁，这样就减少了定子电阻和电流损耗，电动机的效率也就更高了。

1.4 随着科技的发展，在永磁同步电动机中大量使用最新型的永磁材料钕铁硼磁体，这样可以使转子的矫顽力、剩余磁密、最大磁能积的性能得到提高，在提高永磁同步电动机的性能时还减小了其体积。 2 永磁同步电动机的运行控制方法

永磁同步电动机的运行可分为外同步和自同步二类。用独立的变频电源向永磁同步电动机供电, 同步电动机转速严格地跟随电源频率而变化, 此即为外同步式永磁同步电动机运行。外同步运行常用于开环控制, 由于转速与频率的严格关系, 此运行方式适合在多台电动机要求严格同步运行的场合使用，例如, 纺织行业纱锭驱动, 传送带馄道驱动等场合，为此可选用一台较大容量的变频器同时向多台永磁同步电动机供电。当然, 变频器必须能软起动, 输出频率能由低到高逐步上升到以解决同步电动机的起动问题。所谓自同步的永磁同步电动机, 其定子绕组产生的旋转磁场位置由永磁转子的位置所决定,

能自动地维持与转子

磁场有90度的空间夹角, 以产生最大的电机转矩。旋转磁场的转速则严格地由永磁转子的转速所决定。 用此种方式运行的永磁同步电动机除仍需逆变器开关电路外, 还需要一个能检测转子位置的传感器, 逆变器的开关工作, 即永磁同步电动机定子绕组得到的多相电流, 完全由转子位置检测装置给出的信号来控制。这种定子旋转磁场由由定子位置来决定的运行方式即自同步的永磁同步电动机运行方式,，自同步的永磁同步电动机运行方式从原理上分析可知, 它具有直流电动机的特性, 有稳定的起动转矩, 可以白行起动, 并可类似于直流电动机对电机进行闭环控制。自同步的永磁同步电动机已成为当今永磁同步电动机应用的主要方式。自同步永磁同步电动机按电机定子绕组中加入的电流形式可分为方波电动机和正弦波电动机二类。方波电动机绕组中的电流式方波形电流, 分析其工作原理可知, 它与有刷直流电动机工作原理完全相同。不同处在于它用电子开关电路和转子位置传感器取代了有刷直流电动机的换向器和电刷, 从而实现了直流电动机的无刷化, 同时保持了直流电动机的良好控制特性, 故该类方波电动机人们习惯称为无刷直流电动机。这是当前使用最广泛的, 很有前途的一种自同步永磁同步电动机。正弦波自同步永磁同步电动机其定子绕组得到的是对称三相交流电, 但三相交流电的频率,相位和幅值由转子的位置信号所决定。转子位置检测通常使用光电编码器, 可更精确地获得瞬间转子位置信息。其控制通常采用单片机或数字信号处理器(DPS) 作为控制器的核心单元.

3 永磁同步电动机在电动车上的应用：

用电动机直接驱动车轮，取消齿轮传动装置通常，用电动机驱动电动车辆的车轮时，要使用齿轮传动装置。这样，即使电动机的功率小，利用“杠杆原理”，也能将大的驱动力传递给车轮。另外，电动机的功率越大，体积就越大。因此，使用齿轮传动装置可使牵引电动机小型轻量化。由于电动车组的牵引电动机以小型、轻量型为佳，所以，通常要使用齿轮传动装置以便能减小电动机体积。但是，齿轮传动装置需要定期维修，且还会产生烦人的噪声。因此，我们考虑能否取消齿轮传动装置，用电动机直接驱动车轮。要直接驱动车轮，电动机尺寸不能太大，而使用永磁电动机，就能实现小型、轻量化。另外，如果取消了齿轮也就不存在齿轮传动的损耗，可进一步实现节能。因此考虑使用永磁电动机直接驱动车轮，并制造了各种电动车辆用牵引电动机，安装在试验电动车辆上，确认了该方法是可行的。例如，为轨距可变电动车组（既可在新干线也可在既有线上运行）试制的转向架用永磁电动机，在超过200 km/h 的速度下运行了60

万km，确认电动机是可靠的。轨距可变电动车组能改

变车轮的轮距，以便在轨距不同的新干线及既用线两种

线路上运行。在没有齿轮的2个车轮上分别安装电动机，

电动机能与车轮一起旋转，用特别简单的结构可改变车

轮的轮距全封闭低噪声永磁电动机电动机的线圈通过

电流就成为电磁铁，并产生旋转力。如果通以大电流就

能产生较大旋转力，但线圈的发热也会增大，而线圈等

不耐热的部件过热就会损坏。为防止这种情况，必须充

分地冷却线圈等，故牵引电动机通常采用吸入外部空气的通风冷却方式。但是，如对电动机通风，则灰尘会进入并积存在电动机内。为防止灰尘污染，电动机要设置滤尘器，滤尘器必须经常清扫，颇费事。另外，如通以强风还会产生大的噪声。应用永磁电动机，由于转子不发热，电动机难以变热，即使不引入冷却风，也可以很好地工作。因此，我们试制了无空气入口的全封闭式永磁电动机，其体积与重量同目前使用的异步电动机相同，试验结果正如预计的那样，电动机不过分热，不耐热的部件温度未超过限值。另外，也确认了这种电动机比以前使用的电动机噪声小。永磁同步电动机在电动车上使用的优点：

3.1 是有节能的优点，而且由于单台电动机的功率增大，可以减少电动车辆上所用牵引电动机的数量，从而降低电动车组成本，减轻检查及维修的工作量。

3.2 如果电动机输出不变，则由于电动机本体小而轻，便于改善舒适度、减轻线路负担，也能降低振动与噪声。

4 永磁同步电机在电梯中的应用

近几年来，永磁同步电机在电梯设计上的研发具有很大的实用价值。永磁同步电动机以其节能、控制

性能好、通过频率的变化进行调速等优点，在电梯技术上也得以开发应用。采用变频电源供电，用作电梯

拖动的低速大转矩永磁同步电动机，系统直接带动曳引轮拖动电梯运行，使得无齿轮曳引机的机械结构变得简单。采用永磁同步结构技术，保证电梯系统的安全可靠性。由永磁同步曳引机专用的编码器反馈电梯的速度，采用绝对速度控制方式完成了电梯性能检测试验在无机房电梯的开发应用中，将永磁同步曳引电机安装在电梯的井道里，既节约了机房的建造成本，又美化了建筑物外观形象。同步机的功率是电枢电流重要的牵引动力频率量、高频等，驱动系统相比，具有更高的快速响应性能及更为简单的维护工作。在电梯的生产设计中，开发应用永磁同步电机作为电梯的曳引电机，是一种技术的进步。其优点主要表现在：结构简单紧凑，对环境的噪声污染低、无油脂污染，并能提高电力功率因素，是理想的环保产品，同时提高机械传动效率，使用节能、经济，具有较高的性价比。

5 永磁同步电机在自来水厂的应用简介：

众所周知, 供水行业是城市企业中的用电大户之一,动力费约占总制水成本的2 0 % , 水泵机组是供水企业耗电量最大的主要设备, 不断降低供水设备的能耗, 是供水企业的重点工作, 意义重大，而电动机在供水企业中也应用非常广泛,。电动机大多是与水泵配套, 是主要耗能设备, 如降低电动机的能耗, 提高效率, 同样可以降低供水企业的耗电成本。经过测试发现永磁同步电机较原异步电机配水单耗降低了5% , 无功功率降低91 . 3% , 功率因数达到0 . 9 , 运行电流明显降低, 可减小变压器及输电线路损耗, 并有效降低了 电网及变压器负荷, 节能效果明显。

6 信息技术中的永磁同步电动机

当今信息技术高度发展，各种计算机外设和办公自动化设备也随之高度发展，与其配套的关键部件微电机需求量大，精度和性能要求也越来越高。对这类微电机的要求是小型化、薄形化、高速、长寿命、高可靠、低噪声和低振动，精度要求更是特别高。例如，硬盘驱动器用主轴驱动电机是永磁无刷直流电动机，它以近10000rpm的高速带动盘片旋转，盘片上执行数据读写功能的磁头在离盘片表面只有0.1～0.3微米处作悬浮运动，其精度要求之高可想而知了。信息技术中各种设备如打印机、软硬盘驱动器、光盘驱动、传真机、复印机等中所使用的驱动电机绝大多数是永磁无刷直流电动机。受技术水平限制，这类微电机目前国内还不能自己制造。

7 永磁同步电动机的应用前景

由于电子技术和控制技术的发展，永磁同步电动机的控制技术亦已成熟并日趋完善。以往同步电动机的概念和应用范围已被当今的哟观念慈同步电动机大大扩展。可以毫不夸张地说，永磁同步电动机已在从小到大，从一般控制驱动到高精度的伺服驱动，从人们日常生活到各种高精尖的科技领域作为最主要的驱动电机出现，而且前景会越来越明显

参考文献:

[1]孟超.双三相永磁同步电机驱动系统的研究[D].电气与信息工程学院,2012.

[2]杨金波,杨贵杰,李铁才等.双三相永磁同步电机的建模与矢量控制电机与控制学报,2010,14(6):1-7.

[3]杨卓，董天临．射频电路中平面螺旋电感的计算[J]．电子元器件应用，2007，（1）．

[4]池保勇．CMOS 射频集成电路分析与设计 [M]．清华大学出版社，2006．

[5]李学志.Visual Lisp 程序设计［M］.北京：清华大学出版社，2006

[6]叶金虎． 现代无刷直流永磁电动机的原理和设计［M］． 北京:科技出版社，2008．

篇二：电子电工论文

电工与电子技术的应用与发展

院（系）： 化学与生物工程学院

专业班级：应化1101

学号：

姓名： 黄 荣

2012/11/21

电工与电子技术的应用与发展

摘要 ：随着电子技术的发展，我国电力设施的不断完善，电工电子专业逐渐成为一种实用性很强的专业。电工电子技术是研究电气工程领域中的电磁现象、规律及其应用的基础学科。它既是电气工程及其相关学科的基础学科，又可成为边缘学科和交叉学科的生长点。本文结合我国电力工业实际和发展需要，从电工电子的基本理论、电气化设备的应用和现状对电工电子技术作了简单的介绍。

关键词 ：电工与电子技术；研究现状；应用与发展

0 前言

电工与电子技术基础理论是高等学校工科非电类专业的一门技术基础课程，它研究电工技术和电子技术的理论和应用的技术基础课程。电工技术和电子技术的发展十分迅速，应用非常广泛，现代一切新的科学技术无不与电有着密切的关系。因此，电工电子技术是高等学校工科非电类专业的一门重要课程。作为技术基础课程，它应具有基础性、应用性和先进性。基础性是指电工电子技术研究的是电工电子的基本理论、基本知识和基本技能。

1、 电工电子技术研究现状

电工电子专业在国内具有很高的学术地位和广泛的影响。就目前现状而言，电器设备或元器件的结构尺寸已从半根火柴大小发展到高达数层楼高的巨型没备。对合理地组织生产与使用电器，科学合理地划分电压与电流等级，尽可能地减少系列产品的规格与型号有实际意义。尽量发展“组合式”，“积木式”，“标准单元”以及零部件通用化、互换性高的电器或元器件是十分重要的。特别是在目前经济改革过程中，加强宏观领导和积极开展学科的科学技术学术交流活动是非常重要的。这样，可以调动各学科互相配合，取长补短。

2、电工电子技术基本理论

2.1 电路的组成。

电路就是电流通过的途径。简单的电路由电源、负载、导线、开关组成。其中电源是将其它形式的能量转换成电能的设备，用电器是消耗电能的设备。基本物理量包括电流、电压、电动势、电阻。

2.2 电路的连接。

家庭电路中的用电器之间是并联的，用电器与控制它的开关之间是串联的。还有一些电路比较复杂，既有串联又有并联。并联电路中用电器互不影响，串连电路中用电器相互影响。

2.3 电流的磁效应。

载流导体周围存在着磁场，即电流产生磁场（电能生磁）称电流的磁效应磁效应的作用：能够容易的控制磁场的产生和消失，电动机和测量磁电式仪表的工作原理就是磁效应的作用。

2.4 电流的热效应。

电流通过导体时，由于自由电子的碰撞，电能不断的转变热能。这种电流通过导体时会发生热的现象，称为电流的热效应。

3、 电气设备现状分析

我国已在电气化铁道线上采用了22kV 级以上的直流供电系统，在上海、西安等地已有电压为500kV 的试验性路。总体上说，在国内已从试验型走向运行型的阶段。目前许多科学工作者在理论与技术上不断有新的进展。国外已经有1000kV 级左右的超高直流输电网路在运行。这一系统对超距离输电的经济价值比较大。

现在在民用建筑上开始采用新型的自动开关代替传统的刀开关———熔断器配合使用的方案，特别是在经常发生过载或短路故障的建筑物上使用时经济效益比较大。虽然一次投资稍高些，但既可提高供电质量，又可以大量节省熔丝，同时，故障后恢复可靠。因此低压电器的开发研制及推广应用是非常重要的。电工材料主要包括绝缘材料，导电材料，磁性材料、及半导体材料等几个主要方面。绝缘材料在耐高温，耐压，红外辐射，超低温等新型材料的合成体已经陆续被研制出来。因而，耐高温达到200益的漆包线已经广泛使用，而耐高温250益的漆包线也已经研制出来。以铝代铜的研究工作在某些电工设备中得到了应用。

4、 电子设备现状与发展

“十二五”期间，随着我国继续加快发展战略新兴产业，加大了对“极大规模集成电路装备制造技术及成套工艺”、“新一代宽带无线移动通信网”等重大科技专项的支持。新能源、新材料等新兴产业的发展以及量大面广的电子元器件的需求，将为电子专用设备仪器企业的进一步发展创造良好的发展机遇。同时，产业也面临着制造企业对于采购本地设备仪器的积极性不高，在采购本土设备时需要面对工艺与设备的融合，新工艺开发缺乏技术支持等一系

列问题。为本地开发的专用设备仪器提供良好的市场销售环境和政策支持，进一步降低国产设备仪器的使用成本，提升本土产品的配套率，提升本土产品的竞争优势，提升用户对国产设备仪器的信心，是“十二五”期间需重点关注和解决的问题。

5、 电子新技术

众所周知，现代科学技术的发展异常迅速，并在不断改变着人类的生活和生存方式。专家预言，以下一些面向未来的电子新技术将影响着人们的未来世界和生活。淤万亿字节存储技术。于无线漫游的技术。盂软件无线电技术。该技术走的是从军用到民用的老路。无线通信中CDMA （码分多址）本来是军用卫星通信技术，后来用到民用移动通信，并因此出现了高通这样的企业。所以，就是在今天，军用领域的需求仍然是推动技术发展的动力。新事物的产生总会需要一定的耐心和时间，我们希望电子新技术能够在最短的时间内诞生，进而为人类的生活带来更多的改变。

6、总结

任何一门新技术的发展都离不开人类孜孜不倦的探索，尤其是像电工电子技术，已经在人类史上经历了一百多年。在这一百多年期间，电工电子技术为人类的进步做出突出贡献，人类生产力的进步在极大程度上依赖于电工技术的进步，今天，人类的生活、生产活动离不开它。

篇三：电工电子论文

湖北理工学院

电工电子技术应用与发展课程论文

课程名称： 电工电子技术应用与发展 论文名称： 电工电子技术现状与发展 专业名称： 电子信息工程班 级：2010级(2)班

学 号：201040210221 姓 名： 叶光辉 指导教师： 黄松柏

成绩评定表

指导教师签字：

年 月日

湖北理工学院课程（论文）任务书

课程（论文）题目：电工电子技术现状与发展

学生姓名：叶光辉 学号： 201040210221指导教师： 黄松柏 1．课程论文的主要内容

电工电子技术应用与发展是非工科专业的一门公共选修课。其主要任务是：使学生通过本课程的学习，了解电工电子技术的基本知识，了解电工电子技术应用和我国电工电子事业发展的概况。通过查阅资料，书写电工技术基础理论、电气设备的使用、电子电路的应用、电工电子新技术等方面的现状与发展。

2．课程论文的要求

（1）论文全文采用打印稿。正文字体采用宋体小四。 （2）有电工电子的现状与发展内容介绍。 （3）论文思路清晰，语言流畅。 （4）论文字数不少于5000字。

3

4、考核办法与成绩评定

根据考勤、报告确定成绩。 5、参考文献

[1] 贾文超. 《电 气 工 程 导 论》（第一版） . 西安电子科技大学出版社.2007.[2] 黄载禄. 《电子信息技术导论》（第一版） . 北京邮电大学出版社.2009.

电工电子技术现状与发展

电工电子技术研究电气工程领域中电磁现象、规律及其应用的基础学科。该学科主要承担电网络、电磁场和电工新技术的理论、方法及其应用的研究任务；它既是电气工程及其相关学科的基础学科，又可成为边缘学科和交叉学科的生长点。对“电气工程”学科的发展和社会进步，对二十一世纪电力工业和电工技术的发展和高级技术人才的培养具有重大的学术和技术基础的支撑作用。该学科在国内具有很高的学术地位和广泛的影响。九五期间，该学科始终关注国际上电工理论与
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