电机

商务部外贸司负责人近日表示,今年以来,商务部会同各部门、各地方继续狠抓国务院出台的一系列支持外贸发展政策的落实,大力推进国际市场布局、国内区域布局、商品结构、经营主体和贸易方式“五个优化”,加快外贸转型升级基地、贸易平台、国际营销网络“三项建设”,继续推动外贸新业态试点、大力促进加工贸易创新发展和梯度转移、实施积极有效的进口政策,各项工作取得积极成效,进出口实现较快增长,结构进一步优化,动力转换加快,回稳向好势头进一步巩固。

据海关统计,1~11月我国进出口总额25.14万亿元人民币,同比增长15.6%;其中出口13.85万亿元,增长11.6%;进口11.29万亿元,增长20.9%;顺差2.56万亿元,收窄16.7%。

商务部外贸司负责人指出,1~11月我国对外贸易主要呈现以下特点:

从商品结构看,机电产品出口8.05万亿元,增长12.6%,占比58.1%,较去年同期提高0.5个百分点,其中汽车、计算机及其零部件、集成电路和手机分别增长27.5%、19.3%、12.7%和9.1%。纺织服装等7大类传统劳动密集型行业出口也保持较快增长,增幅达到8.3%。

从经营主体看,民营企业出口6.46万亿元,增长13.8%,占比46.7%,较去年同期提高0.8个百分点,继续保持出口第一大经营主体地位。外资企业出口5.96万亿元,增长9.7%,占我出口的比重为43.1%,较去年同期下降0.7个百分点。

从贸易方式看,一般贸易出口7.53万亿元,增长12.4%,占全国外贸出口总值的54.4%,较去年同期提高0.4个百分点。

从国际市场看,我国对美国、欧盟、日本等传统市场出口分别增长15.4%、13.3%、8.8%;对巴西、俄罗斯、印度、南非、马来西亚等“金砖国家”和“一带一路”沿线国家出口快速增长,增幅分别达到36.8%、20.4%、20.2%、17.4%和16.2%。

商务部外贸司负责人指出,今年前11个月,我国进出口实现较快增长的主要原因:一是国际市场回暖。二是国内经济稳中向好带动进口持续增加。今年以来,我国经济稳中向好、稳中有进的态势持续发展。国内生产总值保持中高速增长,国内经济稳中向好带动进口需求增加。根据WTO数据,我进口增速明显高于全球平均水平和美国、德国、日本等贸易大国。1~11月,仅原油、铁矿砂、天然气等十类大宗商品量价齐升就拉动进口总额增长7.8个百分点,其中进口数量增长0.7%至24.4%,进口价格上涨6.8%至63.7%。三是政策效应进一步显现。四是企业结构调整和动力转换加快。外贸新业态发展的营商环境不断改进,跨境电商、市场采购等出口增速明显快于整体增速,正成为外贸增长的新亮点。一大批企业从供给侧发力,坚持创新驱动,加快转动力、调结构,着力培育以技术、品牌、质量、服务、标准为核心的外贸竞争新优势,企业创新能力和国际竞争能力增强,产品附加值和品牌影响力进一步提高。

本文来源:2017年前11月机电产品出口仍占半壁江山

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国家统计局11月27日发布的工业企业财务数据显示,2017年1-10月份,规模以上工业企业利润同比增长23.3%,增速比1-9月份加快0.5个百分点。其中,10月份利润同比增长25.1%,增速虽比9月份减缓2.6个百分点,但仍是今年以来月度较高增速。

工业企业利润保持较快增长的同时,企业效益也在持续改善。

一、成本费用持续下降,利润率持续上升

1-10月份,规模以上工业企业每百元主营业务收入中的成本费用为92.84元,同比减少0.51元;其中,每百元主营业务收入中的成本为85.46元,同比减少0.26元;每百元主营业务收入中的费用为7.38元,同比减少0.25元。1-10月份,工业企业主营业务收入利润率为6.24%,同比提高0.55个百分点。

二、亏损企业减少,亏损额下降

1-10月份,规模以上工业企业中,亏损企业同比减少1.6%;亏损企业亏损总额同比下降18.1%。

三、资金周转加快,经营效率提高

10月末,规模以上工业企业应收账款平均回收期为38天,同比减少1天;产成品存货周转天数为13.9天,同比减少0.6天。1-10月份,工业企业每百元资产实现的主营业务收入为112.1元,同比增加4.6元;人均主营业务收入为133.9万元,同比增加15.9万元。

四、企业杠杆率下降,经营风险持续降

10月末,规模以上工业企业资产负债率为55.7%,同比降低0.5个百分点。其中,国有控股企业资产负债率为60.9%,同比降低0.5个百分点,比9月末降低0.1个百分点。

五、煤炭、钢铁、化工、石油等行业新增利润多

1-10月份,煤炭开采和洗选业、黑色金属冶炼和压延加工业、化学原料和化学制品制造业、石油和天然气开采业4个行业合计新增利润6034亿元,对全部规模以上工业企业利润增长的贡献率为51.2%。

六、高技术制造业、工业战略性新兴产业保持较快增长

1-10月份,高技术制造业主营业务收入同比增长13.6%,增速比全部规模以上工业高1.2个百分点。初步测算,1-10月份,工业战略性新兴产业主营业务收入同比增长13.1%,增速比全部规模以上工业高0.7个百分点;高端装备制造业、新材料产业利润同比分别增长29.3%、29%,均高于规模以上工业利润平均增速。

本文来源:国家统计局:前10个月规模以上工业企业利润同比增长23.3%

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单相电机的启动绕组串接有一个合适的电容,借助于移相电容使其定子的两绕组获得相差90度的两个旋转磁场而能自动旋转起来。

要改变电机的转向,需要在电机绕组引出线的接点上、找出启动绕组,将原来串接电容的一端、与原来接公用点的另一端线对调、连接,就能达到改变转向的目的。

如果该电机主、副绕组一样,需要随意控制转向的;只需将原来接电容器的电源线通过一个双控(一进二出)开关,与电机电容的两端线连接,操作开关改变电源接入电容的方向、就能控制电机的转向了。

在单相电机中,通常主绕组的线径较大,电阻值较小,匝数也较小。但有些正反转的单相电机并没有主副绕组之分。

其实是这样,主线圈的1(2)接副线圈的2(1),这样就正传。 反过来 主线圈的1(2)接副线圈的1(2),这样就反转

以上两个图,一般的常规单相电机都可以用,不论他的主线圈与副线圈的参数一样不一样,

另外还有一种单相电机,工作中需要他正反转,但是采用上面的办法,比较麻烦,实现自动控制,器件需要也多,所以就出现了,不分主副线圈的单相电机,就是主副线圈的参数一样,这种不分主副线圈的单相电机,除了用上面的这个办法外还可以这样

(只适用于不分主副线圈的电机,各位看清楚了。如果单相电机两个线圈的外观上,明显不一样,就不能采用此方法,切记切记)

顺便说一下,洗衣机的电机就是不分主副的单相电机

第一个图和第二个是一样的,第二个比较清楚一点,第二个图还可以变形为这样,这样也可以实现反转

单相电机的画法还有一种

倒顺开关控制的单相电机正反转

落地扇电机接线图

来个用接触器控制的,单相电机正反转

在KM1的下方红线和粉线互换,或者蓝线和黄线互换,电机就可以反转了

KM1和KM2的二次线路就用三相电机的普通正反转互锁电路就行了。

单相电容电机接法

单相电动机有三个抽头,首先用万用表电阻挡测量三个线头之间的电阻值,电阻最大的两个线头之间并联电容,另一个线头(公共端)接电源的一端。然后用万用表的电阻挡测量公共端与接电容两端的线头之间的电阻,阻值稍大的一端接电源的另一端,绝对一次性接正转,若要想改变方向,将接电容一端的电源线改接为另一端即可.

三个出线的单相电机主绕组、副绕组容易判断:

1、先两两测出三条线的阻值,记住最大值的两条线及其阻值,第三条线就是主、副的连接点;

2、分别测出接点与两端的阻值(这两个阻值之和必须等于上述的最大值)。其中阻值较小的是主绕组,阻值较大的是副绕组。

一般对于单相电容启动交流电机,与电容串联的那个绕组接头就是副绕组。
设副绕组电阻为R1,主绕组电阻为R2, 则 R1>R2。(主绕组功率大,电阻小)

用万用表测量比较三个端子中每次两个端子之间的电阻值,先寻找火线通过电容连接的副绕组接头端子:其和另外两个端子之间电阻有最大值(R1串联R2),和第二大值R1)剩下二个端子中找到有最小阻值R2和第二小阻值R1的那个即为接零线的端子,也就是主绕组和副绕组的公共端子

单相电机为什么有三根线 启动电容和电机怎么接线?如果电机本身没有接线图示,只能用万能表了,用电阻档测量出三组电阻数,最大的一组的两个端子为启动和工作绕组的串联,中间大小的一组为工作绕组的两个端子,较小的一组为启动绕组的两面个端子,把工作绕组和220VAC并联,启动绕组和电容串联后和电源并联。

图为单相电机倒顺开关正反转接线实物图。断路器输出接倒顺开关。倒顺开关控制电机的正转反转。

本文来源:220v单向电动机正反转接法

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前文书说了,传统伺服电机会有动力和反馈两个(或以上)电气端口。为了避免伺服反馈信号的干扰故障,确保设备运行的稳定性,在运控系统集成过程中,需要非常严格的按照产品应用规范实施伺服动力和反馈线路的布置和连接等操作。

而如果使用基于数字式反馈技术的单电缆伺服电机,伺服反馈和动力电源(含抱闸控制)将集成在一根线缆中。那么,在这种情况下,设备系统对于驱动器和电机之间的线路连接又有着怎样的要求呢?

在伺服反馈信号的传输过程中,遇到的最主要的问题就是电磁噪声干扰。

如上图所示,干扰源侧的交变电流,会通过电容和电感串扰,在其周围的受扰线路上感应产生噪声电流,影响系统正常工作。一般情况下,运控系统中伺服反馈线路往往会成为(潜在的)受干扰对象,而通常充当干扰源角色的,经常都是交流电机的动力电源(和抱闸控制)线路。

串扰是由电气线路环境中的(高频)电场和(低频)磁场的变化而引起的,它本质上其实是暴露于电磁干扰环境中的噪声信号耦合。因此,伺服电机线路集成时所需要遵循的各种应用实施规范,都和消弱或避免线路间噪声信号的耦合有关,例如:

将动力和反馈线路的分开敷设、保持一定距离,并尽可能隔离;
使用屏蔽电缆,并根据要求将屏蔽层接地;
反馈信号传输采用差分技术,并在数据线路上使用双绞线;
......

事实上,使用单电缆伺服电机,反馈信号传输受到来自动力线路串扰的潜在物理机制并没有发生变化,因此,处理其电磁噪声干扰问题的基本原则与传统伺服电机也是类似的,只是将一些有关设备线路集成的工艺要求,变成了伺服线缆和线束产品的制造规格;同时,由于和动力线路距离非常近,反馈线路受到串扰影响的风险更高,因此优质的导线隔离绝缘和线路双绞屏蔽,以及合理的结构布局,就成为应对信号干扰的重要措施。

上图所展示的,是一种用于 HIPERFACE DSL 伺服电机的复合电缆结构布局(左)和实物截面样式(右)。

左右两侧较粗的四芯,即三根黑色(左二和右下一)和右侧一芯黄绿线,为电机的动力电源线路,紧贴电缆屏蔽层;上方较细的两芯黑色导线,有着单独的屏蔽层,用于控制电机的低压直流抱闸线圈;下方一蓝一白,为数字伺服反馈的两芯,除了自带屏蔽层,还采用了双绞线的布局。

可以看到,线缆内部几组导线有着相互对称的布局样式,这样不仅能够让动力 / 抱闸线路在电缆内部尽可能分散并远离较为敏感的伺服反馈线路,同时还可以最大程度的让电缆屏蔽层与干扰源线路耦合,以减小串扰对反馈信号的影响。

线缆内部有三组独立的屏蔽层,并且是相互绝缘隔离的。最外层的线缆屏蔽可以阻隔来自外界的电磁干扰,同时能够防止内部动力或 / 和抱闸线路向周围环境的辐射;抱闸线路的屏蔽层,用来避免抱闸线圈动作瞬间脉冲电流对反馈线路的串扰;两芯伺服反馈的屏蔽层,则保护其信号传输不受外部电磁噪声干扰的影响。

根据电缆规格和应用方式,复合电缆的各屏蔽层可以是金属编织网/箔片类型,同时须具有很高且稳定的覆盖率,以避免或降低串扰水平。例如:HIPERFACE DSL 要求屏蔽层覆盖率达到 >85% 以上。

反馈线两芯的双绞,就是将极性相反的一对数字信号导线绞制在一起,以平衡和抵消其受到周围电磁场的干扰影响,降低对噪声串扰的敏感性。

当然,要做到在驱动器和电机之间稳定的动力传输和数据通信,单电缆的设计和制造还需要在包括上面提到的几点在内的诸多方面有非常明确的量化规格指标,例如:导线直流电阻、传输阻抗、传输延迟、速度比率、线路衰减、导线 / 屏蔽层电容、导线间电容、介电常数、串扰衰减、电机电缆直流屏蔽电阻、信号线直流屏蔽电阻......等等,具体数据可以参照相关伺服反馈协议的说明书,在这里就不一一列举了。

此外,根据应用需要,屏蔽层可能因电机的往复运动而需要在线缆内部承受频繁的弯曲或绞制,因此电缆设计和制造也应该能确保其内部条件,如导线之间、导线与屏蔽层之间的相对位置和屏蔽层的覆盖范围,不会随着线缆长时间的连续弯折而发生改变。

连接器也是伺服电机线路中十分关键的部分,同时因为屏蔽层在这些地方是开路的,因此必须非常小心地进行连接。

在驱动器侧,线缆内各导线须根据各自功能连接到驱动器侧相应端子上,注意外露导线不可过长;同时,应分别将电缆外屏蔽层和反馈信号屏蔽层可靠的压接在驱动器上不同的接地点,以实现低电阻接触 (如上图)。

而在电机侧,伺服电缆是通过连接器与电机上唯一的电气端口连接的。在这里电缆内各个屏蔽层都必须通过电机连接器的外壳可靠接地,避免尾纤式屏蔽层连接。

而至于反馈信号和抱闸控制的线路屏蔽是否需要各自分别使用单独的接地连接,就需要参考反馈协议的技术要求和厂家对产品性能的评估来决定了。例如,HIPERFACE DSL 就允许单电缆内多个屏蔽层在电机侧绑定连接在一起接地。

此外,应该避免在伺服线路中出现过渡连接器,因为每多使用一个连接器,就会相应地增加出现各种问题的风险,如:线辫过长或屏蔽层连接不良...等。最理想的情况是在伺服电机和驱动之间只使用一根连续的电缆。

不难发现,单电缆技术不仅仅是因为减少了一半的伺服线缆型号和连接数量而降低了设备应用的总体成本;更重要的是,它用规格标准的线束产品替代了复杂的线路连接工艺流程,从产品层面解决了伺服电机动力和反馈信号传输的问题,极大简化了设备的线路布局和工程架构,提升了设备的用户体验和整体性能。

本文来源:单电缆伺服系统对线束有怎样的要求

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Aengus Murray 和 Robert Zwicker ADI公司

电机和电源控制逆变器设计人员都会遇到相同的问题,即如何将控制和用户接口电路与危险的功率线路电压隔离。隔离最主要的要求是方式功率线路电压损坏控制电路,更重要的是,保护用户受到危险电压伤害。系统必须符合相应国际标准规定的安全要求,例如涵盖电机驱动和太阳能逆变器的IEC 61800和IEC62109。这些标准主要注重符合性测试。标准的符合性测试会如何赋予工程师自由度?标准会在安全性方面为工程师提供指导,但如何赋予工程师自由度,以便可以选择符合目标系统规格以及标准的相应架构、电路和元件呢?这些是由电路满足在效率、带宽和精度方面提供系统所需性能,同时又满足安全隔离要求来决定的。设计创新系统的难题是,为现有架构、电路和元件制定的设计规则可能不再适用。因此,工程师需要花时间认真评估新电路或元件符合EMC和安全性标准的能力。某些地区工程师的责任更大,一旦所设计系统的安全功能失效并导致伤害,工程师可能需要承担个人责任。本文探讨了系统架构选择对电源和控制电路设计以及系统性能的影响。本文还将说明最新可用隔离元件的性能提升如何帮助替代架构在不影响安全性的前提下提升系统性能。

隔离架构

我们关心的问题是您需要根据用户提供的命令,安全地控制从交流电源到负载的能量流动。此问题在图1所示的高电平电机驱动系统图中针对以下三个电源域进行了阐述:给定、控制和功率。安全性要求是,用户给定电路必须与功率电路上的危险电压进行电位隔离。架构决策取决于隔离栅放置在给定和控制电路之间还是控制和功率电路之间。在电路之间引入隔离栅会影响信号完整性并增加成本。模拟反馈信号的隔离尤其困难,因为传统变压器方法会抑制直流信号分量并引入非线性。低速时的数字信号隔离相当简单,但在高速或需要低延迟时则非常困难,并且耗电量巨大。带3相逆变器的系统中的电源隔离尤为困难,因为有多个电源域连接至电源电路。电源电路有四个不同域,这些域需彼此之间需要功能性隔离;所以高端栅极驱动和绕组电流信号需要与控制电路功能性隔离,即使两者可能与功率地共地。

电机控制系统中的隔离架构

图1. 电机控制系统中的隔离架构

非隔离式控制架构在控制和电源电路之间存在共同的接地连接。这样电机控制ADC可获取电源电路中的所有信号。电机绕组电流流入低侧逆变器臂时,ADC在基于中心的PWM信号的中点处进行采样。低侧IGBT栅极的驱动器可以是简单的非隔离式,但PWM信号须经由具有功能性隔离或电平移位转换实现与三个高侧IGBT栅极隔离。命令和控制电路之间的隔离造成的复杂性取决于最终应用,但通常涉及使用独立系统和通信处理器。简单处理器即可管理前面板接口并在慢速串行接口上发送速度命令的架构在家用设备或低端工业应用中可以接受。由于命令接口的高带宽要求,非隔离式架构在用于机器人和自动化应用的高性能驱动器中较少见。

隔离式控制架构在控制和命令电路之间存在共同的接地连接。这使得控制和命令接口之间可以实现非常紧密的耦合,并且可使用单个处理器。隔离问题转到电源逆变器信号上来,从而带来一系列不同挑战。栅极驱动信号需要相对高速的数字隔离来满足逆变器的时序要求。由于存在非常高的电压,磁性或光学耦合的驱动器在隔离要求极高的逆变器应用中表现良好。直流母线电压隔离电路的要求则适中,这是因为其需要的动态范围和带宽较低。电机电流反馈是高性能驱动器中最大的难题,因为其需要高带宽和线性隔离。电流互感器(CT)是很好的选择,因为它们提供的隔离信号能够轻松测量。CT在低电流时具有非线性,不会传输直流电平,但广泛用于低端逆变器中。CT还用于带非隔离式控制架构的大功率逆变器,因为这些场合下采用分流电阻采样会导致损耗太大。开环和闭环霍尔效应电流传感器可测量交流信号,因此更适合高端驱动器,但受失调影响。阻性分流器可提供高带宽、线性信号,而且偏移低,但需要与高带宽、低偏移隔离放大器相匹配。通常,电机控制ADC可直接采样隔离电流信号,但下一节描述的替代测量架构可将隔离问题转移到数字域,并且能够大幅提升性能。

使用隔离式转换器的逆变器反馈

改善隔离系统线性度的一种常见方法是将ADC移至隔离栅的另一侧并隔离数字信号。在许多情况下,这需要将串联ADC与数字信号隔离器结合使用。由于对电机电流反馈存在高频的特殊要求,以及需要对驱动保护进行快速响应,因此可选择Σ-Δ型ADC。Σ-Δ型ADC配有一个可将模拟信号转换为一位码流的线性调制器,其后配备可将信号重构为高分辨率数字字的数字滤波器。此方法的好处是可使用两种不同的数字滤波器:较慢的用于高保真反馈,另一个低保真快速滤波器用于保护逆变器。在图2中,绕组分流器用于测量电机绕组电流,隔离式ADC用于在隔离栅上传输10 MHz数据流。Sinc滤波器可将高分辨率电流数据提交给电机控制算法,该算法会计算施加所需逆变器电压需要的逆变器占空比。另一个低分辨率滤波器可检测电流过载,并在出现故障时将跳变信号发送至PWM调制器。Sinc滤波器频率响应曲线解释说明了合适的参数选择如何能够使滤波器抑制电流采样中的PWM开关纹波。

隔离式电流反馈

图2. 隔离式电流反馈

Sinc滤波器频率响应

图3. Sinc滤波器频率响应

电源输出隔离

两种控制架构的共同问题是需要支持多个隔离电源域。如果每个域需要多个偏置轨,就更加难以实现。图4的电路可产生+15 V和–7.5 V电压用于栅极驱动,+5 V电压用于为ADC供电,均在一个域中,同时每个域仅使用一个变压器绕组和两个引脚。使用一个变压器磁芯和骨架为四个不同电源域创造双电源或三电源。

栅极驱动和电流反馈转换器的隔离电源电路

图4. 栅极驱动和电流反馈转换器的隔离电源电路

作者简介

Aengus Murray是ADI公司汽车、能源和传感器部门的电机和电源控制应用经理。他负责工业电机和电源控制的整个ADI信号链产品,拥有爱尔兰都柏林大学电气工程学士和博士学位。他在功率电子行业拥有超过30年的丰富经验,曾先后在Rectifier、Kollmorgen Industrial Drives和都柏林城市大学工作。联系方式: aengus.murray@analog.com

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