论坛两周年纪念日在线交流互动活动纪实

wayne

活动回顾
http://bbs.simol.cn/thread-25423-1-1.html

在2009年10月15日晚，在论坛电机技术交流群50377434，成功举办了论坛成立两周年纪念日主题活动——“在线交流--建站周年纪念日-你我同在”的大型互动研讨会活动。本次活动得到了广大会员的积极响应，在大家的热情参与下，取得了圆满成功！

这是西莫电机论坛历史上，第一次论坛版主与会员直接对话的大型技术交流活动，本次活动的圆满成功离不开广大会员的支持和五位嘉宾主持人的辛勤工作，再次谢谢大家的积极参与和配合！

我们会在今后适当时间多安排一些这样的活动，来促进论坛技术交流平台的建设和发展。下面，让我们一起来回顾一下，本次在线交流研讨会的精彩片段

本次活动共提出了18个主题讨论，时间原因仍然有5个主题当时没有得到解决，欢迎大家继续跟帖讨论

wayne

1、无接触旋转变压器的问题:为什么旋转变压器接上环形变压器之后电气误差精度会降低?
旋变加无接触耦合变压器，测角精度下降

zhaobo_ren
旋变加无接触耦合变压器，测角精度下降，是这个意思吗？

royee
对  

zhaobo_ren
这个应该是引入了非有效电势

royee
能讲通俗点吗？

zhaobo_ren
这个产生我猜应该在无接触耦合变压器部分，或者是嵌在基板上的引线部分

royee
意思是两方面互相干扰了？

zhaobo_ren
非有效电势这个概念是陆永平教授提成的，可以理解为产生了误差电势，或者无效低电势，因为没有试验，实在是不好确定问题在哪里。

royee
是单独测过的  

zhaobo_ren
如果你能排除旋变误差的话，可以采用一些策略减少这个非有效电势

royee
请讲

zhaobo_ren
关于这方面的文献相对较少

royee
是的啊  

zhaobo_ren
老点的书是陆永平教授的旋转变压器，论文好点的是哈工大的刘成军博士：关于非有效电势的分析和抑制

wayne

2、永磁同步电机刹车问题,电机从高速如4000转每分钟,检测刹车信号如何快速进行刹车？而且如何做到每次定点停车？怎样刹车方法是最有效的？

fresh101
关于PMSM的制动，我想除去不可更改的机械时间之外，那么相应信号是个问题。

hhf2004
怎么理解?

fresh101
应该是，制动单元的机械时间基本固定吧，那么你快速制动唯一可以解决的问题就是相应时间和处理过程，软分析

hhf2004
那只能多做些实验了。那么制动的方法采用哪一种比较好？

fresh101
至于制动的方式有很多，不知道您重点考虑什么？  

hhf2004
重点要考虑的是快速，和制动位置停车点准确

fresh101
那么我认为电气制动,可以这样说，目前高档电动汽车，多以电磁制动为主，机械制动外加保护措施为辅的一个过程

yang770409
关于永磁电机刹车，我们采用的是快速降低电机的电压，使电机的电压在驱动电路的承受范围之内，对外输出电能。很快就能减速。应该是电流限制,在快速减低电机端电压的过程中，母线电压有上升，电流时回馈制动

fresh101
其实，"制动位置停车点准确"这就是一个伺服过程，

hhf2004
其实最快的制动应该是让其处于一段反接状态，但这样有可能造成电机反转

fresh101
hhf2004兄，我建议您，在不改变现有的硬件基础上，以简化电气过程为主。“一段反接状态，但这样有可能造成电机反转”目前，包括我跟的一个863电动汽车项目，这样的办法思路很好，不过不实用的，呵呵

wayne

3、我主要想咨询 对于单相电机启动性如何改善，现在我的问题是 在不降低能效，不做大的尺寸变更，槽匹配是定24 转子34如何最大改善启动性，尤其是对于转子不同位置时启动转矩的波动如何改善

forlink
改善启动性能，可以有一些方法

q-z-d-31
是但是不知道如何入手

forlink
比如从端环角度考虑，把端环车小

q-z-d-31
端环再小 电流密度太高

张老五
把气隙加大

forlink
是的，启动转矩性能的提升，是要牺牲其他性能的，比如增加损耗，效率减小

renzhiqiang
端环再小 电流密度太高，容易造成融铝啊

q-z-d-31
加大以后 性能损失大

forlink
也可以减主绕组匝数，加副绕组匝数

see9999
端环的话效果不明显，增加电容的容量

forlink
对，另外一个办法就是增大启动电容

q-z-d-31
电容耐压不够  

see9999
不会吧！现在普遍能做到450了

q-z-d-31
我现在使用的电容已经达到500了。 不知道 主卷线设计上能否改善？ 辅主比已经做到了1.5

forlink
那差不多了

see9999
你现在是多大功率的？

q-z-d-31
但是还是出现不够

forlink
那你有没有试一下，减小主绕组匝数？

see9999
采用高阻铝

q-z-d-31
但效率曲线偏移 磁密也太高了

zhaobo_ren
那样效率会低点

forlink
另外，张老五兄说的增大气隙，也是一种办法

zslzsl
试试改成三相绕组呢？

q-z-d-31
主要就是转子在不同位置 启动转矩差异很大

see9999
没有办法，本身就是椭圆形磁场

张老五
高阻铝，这是个损招，代价太大，但有时也没办法，在铝里掺点杂质就行

fresh101
好办法

zslzsl
增大电容或提高匝比

q-z-d-31
设计上就不能改善吗？

zhaobo_ren
建议你做一次全面的优化设计，或者主要参数扫描，找到满足指标的前提下，启动还好的方案

那一剑的风情
什么方法优化？

q-z-d-31
启动转矩差异很大 这个想知道如何改善？

zhaobo_ren
应该是磁场正弦性差的缘故吧

forlink
是的，提升启动指标，就得牺牲其他性能

PLMOTOR
可以把你的设计条件说得详细点吗？比如，功率多大，额定转速多少

q-z-d-31
是 我现在都蒙了 还请指点下

zhaobo_ren
电机本身就是矛盾的同一体

q-z-d-31
5KW 2极 额定转速 3450

zslzsl
2极电机还是增大气隙

fresh101
我见过基于遗传算法的电机单项指标优化过程，感觉写得不错，是一个不断地积累学习过程，q-z-d-31不妨试试

wayne

4、我有问题请教，请问测单位电流产生的电磁转矩的具体数值 一般有什么好方法。

zhaobo_ren
我猜你在说永磁电机吧？ 不知道对不对

ruguo
就是感应电机仿真的方法也行

zhaobo_ren
首先，测得电磁转矩还真不好说，因为作为电动机来讲，电磁转距不等于输出机械转矩，还需要加入部分机械耗后才等于电磁转矩

ruguo
恩 有好方法吗

zhaobo_ren
所以，通俗来讲用途转矩传感仪测得的是机械输出转矩

ruguo
是的，这是我的论文中的一个问题，就是三相感应电机

张老五
这个问题，简化成：测量一定电流下对应的电磁转矩

zhaobo_ren
同意，给定电流，测得实际输出机械转矩

ruguo
恩，下边呢？

zhaobo_ren
然后做感应电机的型式试验，分离出机械损耗，将机械损耗除以电机转速，得到机械耗对应转矩，将输出机械转矩+损耗转矩就可以了

盛夏的果实
型式实验做哪些项目？

JDCQL
实验都有标准，查查吧

zhaobo_ren
你可以参考电机学，感应电机章节的内容，有用率流向图，从Pe后的功率，所有损耗都折合成该转速下的转矩，再加回机械输出转矩即可

ruguo
感应电机的型式试验，有资料吗？

JDCQL
GB1029 实验方法

ruguo
哦 好的   

张老五
也不一定要先算转矩，先算出电磁功率，然后直接算电磁转矩

wayne

5、我想了解前沿的电机散热技术

zhaobo_ren
前沿的散热像个综述问题

JDCQL
散热和电机结构有关，结构不一样，散热方式也不一样

zhaobo_ren
我觉得现在技术上还不是很成熟，或者用得还不广泛的算是蒸发冷却技术

naulff
自然风冷、强迫风冷、水冷、热管冷却、蒸发冷却

zhaobo_ren
空冷比较简单

naulff
氢冷

张老五
空水冷却，水内冷，氢内冷

xyq6223565
就是有没有不用借助其他能源来散热

forlink
内冷技术比较先进

qaz8792271
油冷

zhaobo_ren
蒸发冷却利用相变冷却技术，冷却液或气于外界隔离，可以自己循环冷却使用

qaz8792271
相变冷却！？

xyq6223565
？可以详细一点？

zhaobo_ren
在技术上还不是很成熟

xyq6223565
但是循环系统需要消耗能量啊

张老五
蒸发冷却，类似于空调或者冰箱的制冷技术

naulff
蒸发冷却技术在技术上已经很成熟了

JDCQL
用超导铜线

zhaobo_ren
哈尔滨电机厂做得最先进的蒸发冷却，我参观过，新型材料FLA，在大电机研究所的试验室

张老五
想像一下把一台空调的蒸发器埋在电机内部  

zhaobo_ren
超导电机的冷却，简直是另外一个世界了，现在都是第2代超导了，有需求的可以自己看看相关文献

wayne

6、我们设计电机时，风扇是如何来根据电机损耗来计算的，风扇的机械强度如何计算？

renzhiqiang
我想知道如何根据损耗来确定风扇叶片数，内外板的内外直径

zhaobo_ren
风扇是为了散热的，看是什么电机了，比如Y系列

renzhiqiang
是离心风扇啊

zhaobo_ren
还应该考虑风扇的转速，以及风扇的类型

JDCQL
根据冷却电机所需的风量和风压来计算风扇

LaoMu
哪种风扇？？
zhaobo_ren
同轴连接或轴流型

renzhiqiang
主要是离心风扇，我们最近风扇总是发生破碎事故，很头疼啊

zhaobo_ren
这个我的建议是先计算一下没有风扇时候的电机温度分布

renzhiqiang
是与轴连接的离心风扇啊

zhaobo_ren
风扇用什么材料

张老五
那是风扇的焊接（或者铆接）质量不好

JDCQL
风扇破碎是焊接问题或者结构强度问题

renzhiqiang
普通Q235  

LaoMu
如果想精确得到其强度，需要针对风扇做研究，比如流固耦合，可直接得出结果，

renzhiqiang
是啊 但是不知道怎么计算啊

LaoMu
fluent有专门算这一块的，

JDCQL
材质不对吧

renzhiqiang
那应该是什么材质啊

张老五
或者是焊接应力问题

JDCQL
采用有限元计算即可解决

zhaobo_ren
机械强度不够，不妨更换厂家，偷工减料了

renzhiqiang
风扇是我们生产的啊

LaoMu
铸件？
renzhiqiang
焊接件

zhaobo_ren
小型电机已经不用铸件风扇了

JDCQL
焊接方法可能也有问题

盛夏的果实
做过平衡没有？

张老五
应力、材质、焊接都有可能

zhaobo_ren
成型的风扇都可以买到，不需要做动平衡

JDCQL
或者是风扇页，幅板太薄，强度不够

renzhiqiang
不知道啊，用在YKK上坏的几率就很小，尤其用在YTM电机上用上就坏

盛夏的果实
焊接风扇应该做平衡吧？

renzhiqiang
旋转件肯定做动平衡试验啊

JDCQL
是外风扇还是内风扇

张老五
YTM是哪个系列

JDCQL
球磨机上用的

renzhiqiang
也属于Y系列啊

zhaobo_ren
风扇能坏，感应电机不会过速，还应该是质量问题

JDCQL
是内风扇吗？

renzhiqiang
是内风扇，不过现在外风扇也有坏的啊

盛夏的果实
是不是常有急停？？

renzhiqiang
大型电机应该都是自然断电停车

张老五
球磨机负载不同，大启动转矩，转速波动大，加速力矩大

renzhiqiang
磨煤机用的电机是这样啊

盛夏的果实
强度不够，我觉得

JDCQL
如果普遍存在就应该从设计结构或工艺方法上找原因了，看不到风扇是什么样的，谁都说不好

张老五
所以恐怕是风扇某些部位比较单薄，一般用的时间没问题，频繁加减速就不行了

zhaobo_ren
从技术角度讲，我觉得可以从新设计一下电机，省电材料费，换个轴流风扇，总成本不变，散热效果还好，体积可以做小点

renzhiqiang
那电机就要从单侧大风扇变成对称的2个风扇啦

JDCQL
你这还是混合通风结构的电机啊

renzhiqiang
大电机现在国内都是混合通风啊

JDCQL
不是，混合通风有弊端

renzhiqiang
哈哈，大电机也没有纯的轴向通风和镜像通风啊

zhaobo_ren
双轴伸？ 多大千瓦？

张老五
看一看，是不是坏的都集中在某些部位，比如说叶片和叶轮的焊接部分，等等

renzhiqiang
坏的地方是风扇叶与内外板的焊接地方的临近点

qaz8792271
应力

张老五
是点焊？

zhaobo_ren
应力集中

JDCQL
这是焊接应力  

renzhiqiang
如何去掉应力啊 ？

张老五
点焊的话改成满焊，焊前预热，焊后敲击焊缝消除应力

wayne

7、您好！请问一下步进电机功率怎么算啊

fuzy
我一般是用电压和电流的有效值相乘计算的

fuzy
做试验的时候，我电流钳取的也是绕组电流的有效值

forlink
如果是曲线的话，就要进行积分求取有效值

see9999
步进电机的话讲的是转矩和步距角，很少讲功率的

fuzy
呵呵，是啊，很少讲功率

wayne

8、永磁直流电机的采用IGBT驱动，开关时的电流尖峰很大，电机的电流额定值300A，电流尖峰达到900A。不知道电流开关尖峰的产生机理和这么消除，在教材和文章中对电压尖峰有些讲述和消除办法。对电流尖峰的抑制很少，产生的机理也没有解释清楚

q-z-d-31
使用软开关电路会改善吧

fuzy
是不是选取合适的电容,放置合适的位置

fresh101
个人认为：对于IGBT等开关器件，PWM方式控制而言，不可避免。对于电力电子系统中，功率器件开通时往往伴随着尖峰冲击电流这是必然的

那一剑的风情
开关动作时会在直流环节上引起电流突变，同时由于主电路杂散电感的存在，使用阻容吸收电路，吸收开关管开通关断产生的尖峰信号

yang770409
吸收也只能吸收尖峰电压吧

q-z-d-31
现在变频器上都使用软开关电路来抑制  效果都很好 可以加上

yang770409
尖峰电流好像不是很好处理

fresh101
可以说，目前对于尖峰电流的研究很少，其原因个人认为就是在你已经解决尖峰电压基础上来讨论是可以的，

yang770409
软开关对电路的参数要求很严格吧

q-z-d-31
匹配困难

yang770409
尖峰电压时是比较小的

renzando
这个是并联缓冲电路来解决的

fresh101
斩波电路的尖峰电流分析是北京理工大学报的一篇文章，大家可以借鉴

yang770409
缓冲电路主要是吸收尖峰电压有效果

q-z-d-31
有一本PWM开关技术的书 对这个介绍很全 可以看看

fresh101
目前有尖峰抑制器，就是饱和电感，但是具体效果如何，没有试过

shipi
主要是电感和分布漏感的存在，在小功率时用电容来缓冲，大电流的，抗冲击还是可控硅

fresh101
IGBT可以说，用过的人都知道，她是很脆弱的器件，

yang770409
好像还与续流二极管的恢复电流，IGBT的米勒效应什么的，好像很多影响因素

fresh101
对于他的栅极电阻，和入前滤波电容的设计集成完全可以申请专利的，

q-z-d-31
富士的好像就是

yang770409
就同样的这个300A电流有个公司说他做到没有尖峰电流，不知道可信吗

q-z-d-31
可以买个看看呵呵

fresh101
西门康的SKHI系列驱动目前来看，效果不错，而scale等，用过，效果不佳

yang770409
产生的原因到底是驱动电路还是主电路呢？

shipi
均有

fresh101
对变频器来讲，尤其是高压的，其实也是一个强电磁场，都有关系，特别是你的高压走线

wayne

9、我想请问一下：目前，做混合步进电机的仿真，用什么仿真模型最好？

fuzy
至于混合式步进电机根据我查到的文献,并没有准确的数学模型，基本都是反应式的数学模型,或者有些人直接稍加修改用反应式的来代替，其实对于步进电机来说，最重要的特性就是矩频特性，所以如果你可以建立混合式步进电机的数学模型,推导出转矩和转速的表达式，这个应该是个难点吧

wayne

10、我想请教问题：永磁电动机伺服系统保护电路的设计方案有哪些？要求响应速度快。具体的保护对象有哪些？要求成本低、性能好。

那一剑的风情
主电路逆变用IPM，我想知道除了直流母线电压，IPM警报信号，还有什么？

fresh101
目前我见到的国内外的伺服控制器像ABB/广州数控等都是温度，电压，电流，湿度都有的

那一剑的风情
具体的保护对象，目的是实现最大限度的保护

fresh101
是啊，要是考虑所有的东西，那么你的速度是很难上来的

那一剑的风情
电流采样用保护不？

fresh101
你比如说温度、受压、湿度这些最好另外直接硬件实现。当然，滤波、放大、细化、保护都应该有

那一剑的风情
如果电流采样不采取保护，会有什么后果？

fresh101
后果是最严重的，电流内环直接影响转矩，转矩影响一起；很多问题，做实验的时候就会发现，都是采样造成的

那一剑的风情
IPM警报信号硬件电路用或非门好,还是与非门的设计方案好？

fresh101
如果你是单管或是双管，最好是与非

fuzy
那你一般用电阻呢还是电流传感器?

那一剑的风情
电流传感器。与非门和或非门实现的电路，哪个响应速度较快？

fresh101
我用的与非，感觉可以，其次为了提高精度，你完全可以二级处理

那一剑的风情
你说的二级处理是指什么处理？二级保护？

fresh101
是的，你可以先检测后，与非，之后在与，光速处理，很快的，呵呵。其实，IPM很好用，应该没有问题，重点是你的外围电路最好用贴片，保证设计精度

wayne

11、同样正弦波驱动，为什么12槽10P的电机比12槽8P的电磁噪音大？（反电势为正弦波）

forlink
我只涉及电磁振动，机械振动不谈。这个说的应该是同步电机吧？对于同步电机而言，分数槽绕组会因定子次谐波磁场与转子主波磁场相互作用而产生电磁振动。

JDCQL
交流异步电机槽配合对电磁噪声的影响是很大的

y1949b
应该小才是的啊

zslzsl
实际电磁噪音大

forlink
是哪个电机？

zslzsl
BLDC

zhaobo_ren
方波？

zslzsl
正弦波

forlink
你这两个每极每相槽数q=c/d=1/5，1/4

y1949b
一般低速噪音，与齿槽转矩有关：12槽10极，基本齿槽谐波数是60；12槽8极是24

q-z-d-31
我以前看过日本日立研究所的一个跑高就是对应永磁同步电机的噪音震动分析的，好像最终结论是6槽4极噪音最小

lcylmm
12槽10极的应该小

zslzsl
是啊！看起来应该12槽10P的小！可实际情况是12槽10P的大

y1949b
一般空调用的都是6/4或者12/8

zslzsl
原来是12/8,后来看到EBM为12/10,就改成了12/10

zhaobo_ren
工艺因素排除了？

zslzsl
是的!采用相同的工艺，应该这么说

forlink
这个单讲电磁噪音的话，应该是8极的大些，我怀疑还是其他方面的原因

y1949b
实际的噪音，不单是电磁引起的，机械噪音往往是噪音的主要原因；另外，电磁噪音也不单是一个简单的极槽配合；极弧系数、槽口都有可能对电磁噪音有影响

zhaobo_ren
排除机械噪音？

forlink
定转子同心度怎么样？

zslzsl
是的! 耳朵可以很明显的感觉到

zhaobo_ren
气隙磁密谐波？

fresh101
不同极槽配合永磁同步电动机振动噪声分析---唐任远审的稿子，可以参考一下

forlink
那可能是赵队长说的，是不是10p电机的气隙磁密选取不合理？因为除了机械噪音，电磁噪音可能的两个方面就是气隙磁密主波产生的振动和定转子相互作用

fuzy
现在电机是不是斜槽的多

zslzsl
斜磁钢的多，斜槽绕线困难

forlink
bldc，有没有推荐的极槽配合？如果有的话，就用推荐的

zslzsl
12/10,12/8都有推荐的

寞路
现在我们电动汽车上用的基本上都是斜磁钢的

fuzy
我们这边还是整数槽的多,但一般斜槽。斜磁钢是不是很浪费？

forlink
bldc，分数槽的比较多吧

y1949b
空调电机的话，12极8槽、4极6槽的都没问题的，绝对是成熟产品

zslzsl
我们12/8,9/6用得比较多

forlink
你们可以想办法改进一下12/10的，用斜槽试一下

y1949b
12/10才斜0.2个槽，没有斜槽的意义

zslzsl
实在找不到其他原因,只能试试了

y1949b
9槽6极好吗？

zslzsl
9/6很好的啊   

y1949b
我对奇数槽 一般都不选用

wayne

12、永磁电机我看到的论文都是克服的齿槽转矩的，有应用的么？

y1949b
没有什么大意义，实话！

fuzy
斜槽有吧

y1949b
对于民用电机，对于伺服电机，似乎有点意义

wayne

13、风电系统中用于控制桨距角的是一套正弦波永磁同步伺服系统，由于这套系统要随轮毂一起旋转，干扰，噪声，震动较大，在提高系统可靠性上硬件上有哪些好的方法？

fresh101
从论文上了解到硬件上面元件的质量和安装很重要的，伺服系统来讲我想重点在这里就是滤波处理，因为你动，我就有扰动，我还得获取信息

fuzy
我不了解,是不是电机和轮毂的连接？

fresh101
这个，我看了很多论文，大家都研究，其实不过就是伺服算法算来算去，用不上

战国
要在硬件上作处理的

binsheng239
滤波处理，是不是要依据实际系统设计滤波器？

zhaobo_ren
那硬件可靠性有什么要求吗？

战国
硬件的布局和机壳的设计有一定影响，但是在电路设计上也应该注意些问题

fresh101
其次，我建议，你机头要放在几十米高地方，空间有限，此外安装修理不方便，我认为软件冗余更好一些

战国
有道理

fuzy
哦，这方面是不是可以用多相电机？

zhaobo_ren
不用。多相电机不合适。不能并网，直接用也没有多相电器啊

fresh101
也有好处，低谐波直流冲击，高可靠性，提高电压等级，但是带来了变流器成本等问题，目前台湾的论文很多都是六相的，国内很少，湖南大学有个05年专利，就是六相的

wayne

14、在用ansoft maxwell V11仿真一个电机模型。是我自己做的模型，永磁发电机，定子是700匝绕组，转子表面贴永磁体。是一对极。但现在只给电机转子一个初始位置50度，绕组短路，绕组电路中的电感1H，含一个电阻0.05欧姆。开始仿真，为什么得到的绕组的电流曲线和反电势曲线是相差180的呢？？

15、请教一下 无PG永磁同步电机 在使用直流电调整启动问之后，如何启动，因为在400rpm以下反电动势无法检测转子位置

16、变频条件下，如何选择电机的极数和频率?比如要求的转速范围是800-1200转，那么是选择4极电机，频率从27-40HZ呢，还是选择6极电机，频率从40-60HZ好呢？甚至2极电机，频率从14-20HZ？

17、我想请教下吸尘器电机换向器精车到底要不要控制刀纹数？对于功率是700W左右的吸尘器电机，刀纹数控制在多少合适？

18、交流永磁同步伺服电机定子和转子铁芯长度不等对电机性能有何影响？

以上5个问题，期待您的参与讨论

careywu

问题14：
绕组短路,电感和电阻串联，电感感应出反电势，相当于一个电压源，电感电流和电感的感应电势方向不是一致方向，故相差一个180°。
如有问题请指教

fresh101

问题16：
个人认为：电机和变频器是匹配的。一般情况下，都是根据工程需要定下电机方案之后，则选择变频器的。而且一般而言，目前的变频器调速范围很宽，基本都是可以满足你电机宽频率要求的。因此，从另一个角度讲，“电机是死的，变频器是活的”，控制策略灵活。

wayne

还有3个问题，有热心的朋友来解答吗？