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微型電機(jī)范文第1篇

關(guān)鍵詞：壓電效應(yīng)；公交車；發(fā)電機(jī)；節(jié)能環(huán)保

The design and application of micro piezoelectric generator to bus

Yang Zhen Li Ming Ming

（1.College of Electrical Mechanical Engineering， Hainan University，Haikou，Hainan，570228，China；

2.College of Traffic，Jilin University，Changchun，Jilin，130012，China）

Abstract：Micro power consumption components used in the automobile have small power consumption， but they play an extremely important role. There are strict requirements on these micro power consumption elements， Based on the piezoelectric effect of transducing principle， the use of piezoelectric ceramics by generating characteristics of external force develop a bus using piezoelectric generator.And install the generator on the position of the bus door pedal. The passengers get on and off the trampling of piezoelectric ceramic to generate electricity， achieving the purpose of energy saving.

Key words： piezoelectric effect bus generator energy conservation and environment protection

0 引言

壓電效應(yīng)是由1880年皮埃爾?居里和雅克?居里兄弟發(fā)現(xiàn)，它包括正壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)。所謂正壓電效應(yīng)是指某些晶體在受到外界作用力時(shí)，其相對(duì)表面產(chǎn)生電極化的現(xiàn)象，當(dāng)去掉外力后，晶體表面又重新回到不帶電的狀態(tài)；而逆壓電效應(yīng)是給晶體施加電場(chǎng)（電壓）時(shí)，晶體形狀發(fā)生改變，當(dāng)外加電場(chǎng)去掉后，晶體形變隨之消失。微型車用壓電發(fā)電機(jī)就是利用正壓電效應(yīng)將乘客上下車的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，為公交車提供能源。

1 應(yīng)用背景及意義

目前，壓電發(fā)電的研究在美國(guó)，日本，荷蘭，西班牙等國(guó)家已經(jīng)逐步深入，并取得了一系列的科研成果。如美國(guó)普林斯頓海洋動(dòng)力技術(shù)公司開發(fā)一種利用海浪海流的壓力和應(yīng)力使壓電高聚物發(fā)電裝置；日本科研人員研發(fā)一種發(fā)電地板，設(shè)置在東京繁華的涉谷火車站人行道上，當(dāng)行人走過地板時(shí)地板就可以發(fā)電；此外，荷蘭鹿特丹市韋斯特加斯公園的舞池發(fā)電地板，人們跳舞的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，從而點(diǎn)亮安裝在地板表面的內(nèi)置二極管。而國(guó)內(nèi)壓電發(fā)電機(jī)的研究雖屢有突破，但實(shí)際生活中并沒有普遍應(yīng)用。所以，以壓電效應(yīng)為理論基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)一種能應(yīng)用于公交車的微型壓電發(fā)電系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排大有必要。

2 材料選取

壓電學(xué)的歷史始于1880年居里兄弟通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)壓電效應(yīng)。但是在1955年發(fā)現(xiàn)壓電陶瓷之后壓電材料才真正獲得廣泛應(yīng)用。壓電陶瓷和壓電單晶相比，有電性強(qiáng)，介電常數(shù)高，形狀可以任意加工，適宜于大功率換能等優(yōu)點(diǎn)，所以我們采用壓電材料為PZT-43。每片壓電陶瓷的尺寸規(guī)格為：20×20×3mm。

3 設(shè)計(jì)原理

3.1發(fā)電結(jié)構(gòu)裝置

微型壓電發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖

在壓電發(fā)電系統(tǒng)中，當(dāng)乘客上下車踩在箱體1的上表面時(shí)，箱體下降帶動(dòng)傳力桿7使振蕩彈簧在人重力的作用下被壓縮，在壓電陶瓷上端面產(chǎn)生壓力，因此壓電陶瓷5產(chǎn)生形變，上下兩端面產(chǎn)生電壓，經(jīng)導(dǎo)線輸出。由于質(zhì)量塊4的慣性，會(huì)使振蕩彈簧3產(chǎn)生周期性振蕩，則在壓電陶瓷上端面產(chǎn)生一周期性外驅(qū)力，從而產(chǎn)生周期性電壓。箱體上端面通過復(fù)位彈簧2上升到原始位置。為安全起見，壓電陶瓷周圍用絕緣材料6與外部經(jīng)行隔離。

3.2 電路連接簡(jiǎn)圖

壓電材料兩端電壓經(jīng)導(dǎo)線引出后連接整流器2，使產(chǎn)生的交變電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的直流電壓；經(jīng)整流器2處理后的直流電壓再經(jīng)穩(wěn)壓器3調(diào)節(jié)，使其成為能滿足車用主蓄電池4和副蓄電池7正常工作的充電電壓，當(dāng)主蓄電池4充滿電時(shí)，其兩端的電荷量變化趨于穩(wěn)定，此時(shí)傳感器5接收其兩端的電量信號(hào)，通過控制裝置6使穩(wěn)壓器3向副蓄電池7充電。

3.3 裝置發(fā)電量理論值計(jì)算

查閱相關(guān)文獻(xiàn)，我們得知：壓電材料疊堆個(gè)數(shù)為四個(gè)且串聯(lián)的情況下，發(fā)電量最佳。此時(shí)，電壓值為：

其中： 是壓力的幅值，我們假設(shè)壓力為正弦量； 是壓力的頻率；R是負(fù)載電阻（壓電材料所在電路的負(fù)載電阻）； 分別是單個(gè)壓電材料的厚度和總電極面積； 、 分別是壓電材料的壓電應(yīng)變常數(shù)和自由介電常數(shù)。

微型電機(jī)范文第2篇

1）車輛在整體傳動(dòng)系統(tǒng)方面只做了部分改動(dòng)，并且對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的要求比較低，可選擇功率較小的電動(dòng)機(jī)。2）對(duì)于圖1中（b）則使用固定速比的單級(jí)減速器型純電動(dòng)汽車，此系統(tǒng)所具備最顯著的特點(diǎn)便是將離合器消除，車輛在運(yùn)行中無需換擋，在對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行有效控制的基礎(chǔ)上，便能夠使變速功能得到有效實(shí)現(xiàn)。此類系統(tǒng)主要的優(yōu)點(diǎn)是機(jī)械傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單、體重較輕，并且還使驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制得到很大程度的簡(jiǎn)化。3）圖1中（c）是電子差速型純電動(dòng)汽車，此結(jié)構(gòu)使用了2個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，在把動(dòng)力向2個(gè)車輪傳輸過程中，利用了固定速比減速器，2個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速可以相關(guān)需求為依據(jù)，進(jìn)一步進(jìn)行獨(dú)立調(diào)節(jié)控制，從而使機(jī)械差速器裝置得到有效節(jié)省。汽車在轉(zhuǎn)向的情況下，因電子控制系統(tǒng)具備電子差速功能，便讓整體驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)顯得更加小型，然而電子差速型純電動(dòng)汽車造電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)方面顯得較為復(fù)雜。4）如圖1中（d）是電動(dòng)輪型純電動(dòng)汽車，此類結(jié)構(gòu)電動(dòng)汽車使用直接電機(jī)與驅(qū)動(dòng)電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)輪，進(jìn)一步完成外輪子連接。在這樣的狀況下，車速控制與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制便具有趨同性質(zhì)。此類結(jié)構(gòu)模式的純電動(dòng)汽車，使機(jī)械傳動(dòng)損失大大降低，同時(shí)增加了空間利用率。與此同時(shí)，此結(jié)構(gòu)模式的純電動(dòng)汽車也存在一些較為明顯的問題，比如對(duì)電電機(jī)性能要求極高，特別是當(dāng)車輛處于加速運(yùn)行狀態(tài)的情況下，所需后備功率很大，所需轉(zhuǎn)矩性能很高。

2微型車純電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)探究

2.1設(shè)計(jì)原則分析

對(duì)于微型車純電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)來說，在設(shè)計(jì)前提首先需要認(rèn)清純電動(dòng)汽車的動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)，涵蓋了變速器、電機(jī)主減速器及蓄電池組等。在匹配各方面參數(shù)過程中，需對(duì)各個(gè)傳動(dòng)部件間的聯(lián)系性進(jìn)行充分考慮，需要使純電動(dòng)汽車動(dòng)力性能指標(biāo)得到充分滿足，同時(shí)使整車的經(jīng)濟(jì)效益得到有效提升，除此之外，還需要充分滿足一些設(shè)計(jì)原則：1）靜止停放車輛起步加速能力，指的是純電動(dòng)汽車處于靜止?fàn)顟B(tài)，進(jìn)一步開始加速行駛，直至某一規(guī)定的車速，例如每小時(shí)40千米所需花費(fèi)的時(shí)間、每小時(shí)80千米所需花費(fèi)的時(shí)間等。2）車輛額定工況下的運(yùn)行能力，指的是基于電機(jī)額定工況條件下，純電動(dòng)汽車在穩(wěn)定運(yùn)行方面的可靠性。3）能量消耗。對(duì)于能量消耗來說，一般是通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試計(jì)算出來的，指的是每單位里程當(dāng)中，純電動(dòng)汽車需要花費(fèi)電能的量。

2.2EMT系統(tǒng)轉(zhuǎn)速傳感器設(shè)計(jì)

對(duì)于微型車純電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)來說，是一個(gè)系統(tǒng)化的工作，關(guān)系到方方面面，下面筆者以EMTEMT系統(tǒng)轉(zhuǎn)速傳感器設(shè)計(jì)為例，對(duì)其具體設(shè)計(jì)進(jìn)行探究：要想使EMT系統(tǒng)變速器換擋得到有效實(shí)現(xiàn)，便需要對(duì)電機(jī)主動(dòng)調(diào)速功能進(jìn)行優(yōu)化，以對(duì)輸入軸與輸出軸的轉(zhuǎn)速信號(hào)監(jiān)測(cè)為例，對(duì)轉(zhuǎn)速比值進(jìn)行計(jì)算，進(jìn)而確定出最優(yōu)化的換擋時(shí)間。對(duì)于傳統(tǒng)車來說，通常采用霍爾式傳感器，但是其精度無法得到有效保證。因此，本次在對(duì)兩軸轉(zhuǎn)速進(jìn)行測(cè)量過程中采取了光電式編碼器。對(duì)于EMT兩檔變速器，其輸入軸與中間軸是通過兩個(gè)常嚙合齒輪完成動(dòng)力的傳輸?shù)?，兩者之間所形成的轉(zhuǎn)速比值是均衡不變的。電動(dòng)機(jī)輸出軸與變速器輸入軸的設(shè)計(jì)模式是一體化集成的，通過對(duì)變速器中間軸轉(zhuǎn)速的測(cè)量，結(jié)合常嚙合齒輪速比的換算，便能夠?qū)⒆兯倨鬏斎胼S轉(zhuǎn)速求解出來，即為電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)速。

3結(jié)語(yǔ)

微型電機(jī)范文第3篇

關(guān)鍵詞：軸流式血泵  磁場(chǎng)  雙向電流  功率放大器

在人工心臟研究過程中，血泵驅(qū)動(dòng)能源的提供方式是人工心臟研究的關(guān)鍵問題之一[1][2]。目前的外磁驅(qū)動(dòng)方式采用體外旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作為驅(qū)動(dòng)能源，并通過體外旋轉(zhuǎn)永磁體的旋轉(zhuǎn)來帶動(dòng)體內(nèi)永磁體的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)非接觸式磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)。相比常規(guī)的能量傳遞方式，非接觸式磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)技術(shù)沒有任何經(jīng)皮導(dǎo)線，因而可避免內(nèi)外貫通，從而大大降低了感染機(jī)會(huì)，提高了病人的生活質(zhì)量。本文對(duì)這種驅(qū)動(dòng)方式中的外磁驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)研究。

1 血泵工作原理及交變磁場(chǎng)的產(chǎn)生

1.1 磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)軸流式血泵工作原理

植入式血泵的驅(qū)動(dòng)一般都采用外磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)，主要原理是：利用體外的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)來驅(qū)動(dòng)血泵內(nèi)永磁體（血泵葉輪部分）的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而達(dá)到無接觸驅(qū)動(dòng)。

外磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)軸流式血泵系統(tǒng)吸取并融合了機(jī)械心臟瓣膜和“軸流式”血泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，確定了動(dòng)脈腔 內(nèi)的“葉輪-永磁轉(zhuǎn)子體”結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及植入方法，從而大大簡(jiǎn)化了植入部分的結(jié)構(gòu)。血泵系統(tǒng)腔內(nèi)部分的工作原理采用了與軸流泵葉輪相同的機(jī)制，而驅(qū)動(dòng)力的產(chǎn)生則通過體外可控交變磁場(chǎng)穿透人體和主動(dòng)脈壁來驅(qū)動(dòng)動(dòng)脈腔內(nèi)的“葉輪-永磁轉(zhuǎn)子體”，以實(shí)現(xiàn)非接觸式動(dòng)力傳遞，從而避免了密封，滲漏以有人體排異性等一系列傳統(tǒng)泵結(jié)構(gòu)難以克服的工程和醫(yī)學(xué)上的困難。該方案將產(chǎn)生交變驅(qū)動(dòng)磁場(chǎng) 的“定子”置于體外，故應(yīng)通過傳感器采集相應(yīng)的人體自身信號(hào)和周圍環(huán)境信號(hào)，并在驅(qū)動(dòng)控制裝置的控制下，通過適當(dāng)?shù)慕蛔兇艌?chǎng)向體內(nèi)傳遞給渦輪的葉輪。在驅(qū)動(dòng)力的持續(xù)帶動(dòng)下，血泵可不斷將血液由左心室腔提升到主動(dòng)脈腔，以達(dá)到心臟輔助的目的。其工作原理示意圖如圖1所示。

1.2 交變磁場(chǎng)的產(chǎn)生方法

交變磁場(chǎng)的產(chǎn)生采用勵(lì)磁線圈驅(qū)動(dòng)法，它利用電機(jī)的工作原理將徑向充磁的永磁轉(zhuǎn)子作為電機(jī)的轉(zhuǎn)子，在永磁體外按90o方向纏繞兩組線圈，通過可變頻脈沖電路分時(shí)驅(qū)動(dòng)不同的線圈組，以達(dá)到驅(qū)動(dòng)永磁轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的目的。其系統(tǒng)工作原理示意圖如圖.

2 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)

2.1驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)原理

血泵驅(qū)動(dòng)電路包括占空比為50%的方波形成電路、雙向勵(lì)磁電流驅(qū)動(dòng)電路以及雙向勵(lì)磁電流功放輸出電路等，其電路結(jié)構(gòu)如圖3所示。

2.2 方波形成電路[3]

方波形成電路由555振蕩器構(gòu)成。圖4是由555構(gòu)成多諧振蕩器來產(chǎn)生方波脈沖的電路圖。圖中當(dāng)R1=R2，C=10μF時(shí)，其占空比為50%。

2.3 雙向勵(lì)磁電流電路

該血泵驅(qū)動(dòng)電路采用單電源供電方式，從而避免了實(shí)際應(yīng)用中采用多電源所帶來的方便，并大大簡(jiǎn)化了驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)。占空比為50%的方波經(jīng)過4013觸發(fā)器分頻可實(shí)現(xiàn)兩組線圈作用時(shí)間的均勻分配，雙向勵(lì)磁電流驅(qū)動(dòng)電路是血泵驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，它將一路方波電壓變成具有差分功能的控制電壓，這兩路控制電壓就是產(chǎn)生雙向勵(lì)磁電流的驅(qū)動(dòng)電壓。圖5給出了雙向勵(lì)磁電流驅(qū)動(dòng)部分的電路原理圖以及電路中各點(diǎn)的電壓波形。

通過圖5中電阻和電容組成的延時(shí)積分電路可防止b、c點(diǎn)輸出電壓波形中出現(xiàn)毛刺。將b、c兩點(diǎn)的電壓波形同時(shí)加到兩個(gè)具有倒相功能的電流功放中進(jìn)行V/I變換，就可以在繞阻線圈中得到圖2所示的雙向勵(lì)磁電流。

2.4 功率放大電路[4]

功率放大器電路原理圖如圖6所示。該放大器由LF347和OPA552及一些電阻組成。其中LF347與R1、R2、R3、R4、R5構(gòu)成差動(dòng)輸入減法運(yùn)算放大器，放大倍數(shù)K1=R2/R1Uo= - 2（U1-U2）。OPA552與R6、R7、R8、RW1構(gòu)成了功率放大電路，其放大倍數(shù)K2可調(diào)，K2=（R7+RW1）/R6。該功率放大電路的總放大倍數(shù)為K=K1K2，放大器輸出電壓為：

Uout=K(U1-U2)

其中：K為增益，Uout是加在電動(dòng)機(jī)兩端的電樞電壓。實(shí)際上，當(dāng)U。為正值時(shí)，電機(jī)正轉(zhuǎn)，當(dāng)U。為負(fù)值時(shí)，電機(jī)反轉(zhuǎn)。LF347和OPA552分別由±12V和±24V電源供電。

3 實(shí)驗(yàn)

為檢驗(yàn)交變磁場(chǎng)產(chǎn)生方法和驅(qū)動(dòng)電路的可行性，筆者制作了驅(qū)動(dòng)磁場(chǎng)發(fā)生裝置，并對(duì)其進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試。其實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)框圖如圖7所示。其中，轉(zhuǎn)子由高強(qiáng)度磁能極稀土永磁材料制成，它有一對(duì)磁極，磁場(chǎng)方向?yàn)閺较颍睆?5mm,高度45mm，支架采用非導(dǎo)磁材料做成，電源為直流30V可調(diào)。

當(dāng)系統(tǒng)為電機(jī)提供的輸出電壓為12V，電流為500mA時(shí)，電機(jī)開始轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)用光電測(cè)速儀測(cè)得的電機(jī)轉(zhuǎn)速可達(dá)1000轉(zhuǎn)/分。通過調(diào)節(jié)可調(diào)電阻可對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)。經(jīng)過2小時(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)電路未發(fā)生發(fā)熱、燒損現(xiàn)象。

4 結(jié)論

微型電機(jī)范文第4篇

關(guān)鍵詞：自供能，微型電動(dòng)汽車，輪轂電機(jī)

0 引言

隨著社會(huì)和汽車工業(yè)的發(fā)展，人們對(duì)汽車的舒適性和操縱性有了更高的要求，而減振器智能化是汽車發(fā)展智能化的內(nèi)涵之一。目前大部分汽車使用的仍是被動(dòng)懸架， 減振器阻尼系數(shù)不能隨行駛工況調(diào)節(jié)， 難以適應(yīng)不同的道路狀況，因而減振性能有限。采用可控的主動(dòng)懸架可實(shí)現(xiàn)在不同的行駛條件下懸架性能最優(yōu)， 顯著改善車輛的行駛平順性和操縱穩(wěn)定性。LOTUS公司開發(fā)的液壓主動(dòng)懸架，通過伺服系統(tǒng)控制液壓缸內(nèi)的壓力差，推動(dòng)活塞抑制車身振動(dòng)。Stribrsky等以三相同步直線電機(jī)為力發(fā)生器設(shè)計(jì)了用于車輛主動(dòng)懸架的作動(dòng)器及魯棒控制算法。隨著能源危機(jī)加劇，節(jié)能是汽車設(shè)計(jì)必須考慮的問題之一，因?yàn)槟壳半姵丶夹g(shù)的局限，更需要考慮能源消耗。解決可控懸架能耗問題是汽車發(fā)展面臨的需求， 而振動(dòng)能量回收是降低能耗和減少使用成本的一個(gè)有效方法。Suda等提出將結(jié)構(gòu)振動(dòng)能量回收與振動(dòng)控制結(jié)合的思想，設(shè)計(jì)了一種自供電主動(dòng)懸架系統(tǒng)，由同一直流直線電機(jī)實(shí)現(xiàn)能量回收和主動(dòng)控制。Kim等提出了將結(jié)構(gòu)振動(dòng)能量回收與智能阻尼器相結(jié)合，設(shè)計(jì)了一種車輛由交流電機(jī)與電流變阻尼器組成的懸架系統(tǒng)，交流電機(jī)回收振動(dòng)能量，經(jīng)過變壓器升壓及直流整流后，供給電流變阻尼器。

盡管如此，但是很少有學(xué)者結(jié)合未來汽車的發(fā)展考慮自供能智能減振器設(shè)計(jì)，比如基于未來汽車發(fā)展熱點(diǎn)的四輪獨(dú)立輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車需求考慮。而且許多研究著重于某個(gè)方面，較少?gòu)南到y(tǒng)化全面的考慮減振器的設(shè)計(jì)。部分研究探討了減振器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，但結(jié)構(gòu)占用空間比較大，功能設(shè)計(jì)也需進(jìn)一步完善，離實(shí)際應(yīng)用還有一定距離。

1 四輪獨(dú)立輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車車身受力特點(diǎn)

采用集成模塊化設(shè)計(jì)的四輪獨(dú)立輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車應(yīng)用線控技術(shù)，省略傳統(tǒng)汽車所需的機(jī)械裝置，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和整車結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，可利用空間大，有利于減振器的非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。較傳統(tǒng)汽車而言，四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽由于輪轂電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制差異，車身不僅承受縱向力，還承受比較復(fù)雜的橫向力，所以要求減振器具有抗橫向力影響的能力。傳統(tǒng)的液力減振器或基于電流變液、磁流變液的減振器，對(duì)于液體的密封有相當(dāng)高的要求，受到復(fù)雜的橫向力可能會(huì)造成密封元件的損壞，從而影響減振器的壽命。而采用集成減振、驅(qū)動(dòng)和剎車的模塊化設(shè)計(jì)增加了汽車的簧下質(zhì)量，減輕了簧上質(zhì)量，對(duì)懸架系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和乘坐的舒適性有影響。所以設(shè)計(jì)減振器也要考慮減小簧下質(zhì)量。而采用電流變彈性體作為智能減振器的介質(zhì)沒有液體密封問題，且質(zhì)量較輕。

2 基于電流變彈性體的減振器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

基于四輪獨(dú)立輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的減振需求，參考現(xiàn)有研究基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)一種基于電流變彈性體的智能減振器。智能阻尼器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括外殼、絕緣筒、彈性底座、電極螺桿、電流變彈性體、電極連桿、彈性電極、端蓋、薄螺母、螺釘、螺栓、防塵套以及吊環(huán)，電流變彈性體以淀粉微粒和鈦酸鋇微粒為分散相，硅油為添加劑，硅橡膠為基體。

電流變彈性體粘合在活塞以及電極兩端，電極螺桿與彈簧電極通過絕緣筒進(jìn)行固定，考慮到要減少軸向上的空間結(jié)構(gòu)，增加實(shí)際可利用的活塞運(yùn)動(dòng)路線，電極連桿與絕緣筒之間采用薄螺母連接，而彈性電極與絕緣筒之間是不可穿透、不常拆裝的連接形式，因此采用的是螺釘連接，彈性電極的大端、外殼端蓋之間的連接考慮到連桿所受到的徑向力較大，同時(shí)有中間部件，因而采用螺栓進(jìn)行連接，彈性電極的大端與小端中間開有大小不同的孔供連桿穿過，連桿與彈性電極間有絕緣材料隔開，彈簧底座的小端與外殼底部進(jìn)行焊接，大端通過螺紋孔連接在電極螺桿上連桿穿過電流變彈性體與活塞連接在一起，最后防塵套里端通過軸肩進(jìn)行軸向固定，外端通過吊環(huán)上的螺紋孔進(jìn)行固定。

3 結(jié)論

結(jié)合四輪獨(dú)立輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)和發(fā)展需求，提出一種自供能智能減振器的設(shè)計(jì)思路，給出了該智能減震器詳細(xì)的設(shè)計(jì)方案及結(jié)構(gòu)圖。

參考文獻(xiàn)：

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[2] Beno J H， Bresie D A， Ingram S K. Electromechanical Suspension System[R]. Final Report to U.S. Army， 1995.

微型電機(jī)范文第5篇

【關(guān)鍵詞】水電站；發(fā)電機(jī)組；運(yùn)行故障；排除

我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展加快了我國(guó)對(duì)于電力的需求，近年來大規(guī)模開發(fā)水力發(fā)電站，因此，水力發(fā)電機(jī)組常見故障及其排除成為了電站維修人員目前較多接觸的工作。為了使水力發(fā)電站維修人員能更好的對(duì)水輪發(fā)電機(jī)組常見故障進(jìn)行排除，首先要對(duì)水力發(fā)電機(jī)組中常見故障類型進(jìn)行詳細(xì)的論述。

1.發(fā)電機(jī)機(jī)組的正常維護(hù)

新安裝或者長(zhǎng)期來運(yùn)行的發(fā)電機(jī)，運(yùn)行前，必須進(jìn)行絕緣測(cè)量。對(duì)400V的低壓機(jī)組，用500V搖表測(cè)量絕緣電阻，要求定子繞組相與相、對(duì)外殼、對(duì)轉(zhuǎn)子繞組的絕緣電阻值必須在0．5MΩ以上；轉(zhuǎn)子繞組對(duì)外殼的絕緣電阻必須達(dá)到0．1MΩ上，否則必須進(jìn)行絕緣處理。

長(zhǎng)時(shí)間不運(yùn)行、受水淹過的發(fā)電機(jī)，必須干燥處理。干燥處理的方法較多，如短路干燥法、銅損干燥法等。筆者介紹一種蕊易干燥法供參考。對(duì)予幾百kW的小型發(fā)電機(jī)，有電源的地方，可以在進(jìn)風(fēng)口處用1500w一2000w-的電爐，沒有電源的，可以在發(fā)電機(jī)的一個(gè)進(jìn)風(fēng)口處放上一盆炭火，用報(bào)紙蒙上其余幾個(gè)進(jìn)風(fēng)口，打開水輪機(jī)導(dǎo)葉，不加勵(lì)磁，使機(jī)子在額定轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)，電爐(火盆) 的熱氣就會(huì)從進(jìn)風(fēng)口吸入發(fā)電機(jī)，并從排風(fēng)口排出，隨著熱空氣在發(fā)電機(jī)內(nèi)的不斷循環(huán)，定子和轉(zhuǎn)子內(nèi)部的潮氣被不斷排出，機(jī)子得到干燥，絕緣不斷升高。值得注意的是，給電機(jī)加熱的電爐功率不宜太大(炭火溫度不宜太高)，發(fā)電機(jī)膛內(nèi)的空氣溫度，控制在80℃以下。加熱中每隔幾個(gè)小時(shí)測(cè)試一次絕緣電阻，做好記錄，直到達(dá)到要求為止。一般受潮的發(fā)電機(jī)。一天時(shí)間就能干燥達(dá)標(biāo)；被水淹沒過的電機(jī)，一至兩天即可以達(dá)標(biāo)。筆者曾用以上方法對(duì)多個(gè)被水淹過的發(fā)電機(jī)進(jìn)行干燥處理，效果不錯(cuò)。對(duì)于定、轉(zhuǎn)子繞組由于老化或者短路引起的絕緣故障，必須請(qǐng)專業(yè)電工進(jìn)行修理。

2.發(fā)電機(jī)運(yùn)行中的維護(hù)

運(yùn)行中的發(fā)電機(jī)必須做好以下幾方面的維護(hù)工作：

(1)保持發(fā)電機(jī)的清潔。要求發(fā)電機(jī)周圍不能堆放雜物，要經(jīng)常清除發(fā)電機(jī)表面的油污和灰塵，定期清除發(fā)電機(jī)的碳刷灰，可用高壓氣筒打氣吹清潔或用毛刷進(jìn)行清掃，然后再用干凈布沾上酒精清除污垢，特別是發(fā)電機(jī)的電刷滑環(huán)部位要定期認(rèn)真進(jìn)行清潔。

(2)經(jīng)常對(duì)電刷、滑環(huán)進(jìn)行檢查和維護(hù)。電刷和滑環(huán)在發(fā)電機(jī)中承擔(dān)著電流傳輸?shù)娜蝿?wù)、發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀況與電刷的選擇、滑環(huán)的維護(hù)有著極其重要的關(guān)系。因此，在實(shí)際運(yùn)行中必須對(duì)電刷和滑環(huán)常檢查發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，把故障消滅在萌牙狀態(tài)。運(yùn)行中的電刷必須調(diào)整在滑環(huán)的中心線上，電刷與刷握配合不能太緊，要保證電刷在刷握內(nèi)之間有0．1～02mm的間隙，允許電刷在刷握內(nèi)有少量的縱向跳動(dòng)，允許電刷有少量火花。但是，如果電刷跳動(dòng)過大則必須調(diào)整刷桿或者刷握位置，緊固螺栓且要將電刷彈簧壓力調(diào)整到大小適中均勻。如果電刷產(chǎn)生火花過大則需清除滑環(huán)表面的污垢，用干凈布沾上酒精或四氯化碳溶液清洗滑環(huán)，必要時(shí)可用銼刀對(duì)滑環(huán)表面進(jìn)行打磨，使其表面光潔。如仍不能消除火花則應(yīng)及時(shí)更換同型號(hào)的電刷，但每次更換電刷的數(shù)量不能超過電刷總數(shù)的1／3，而且要研磨成弧形使其與滑環(huán)接觸良好。

3.發(fā)電機(jī)運(yùn)行中的檢查與監(jiān)視

運(yùn)行值班人員在值班過程中必須做到“一看”、“二聽”、“三聞”、“四查”，即眼鼻耳一起配合使用把故障消滅在萌芽狀態(tài)，以確保發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行。發(fā)電機(jī)運(yùn)行中必須做到以下幾點(diǎn)：

(1)“一看”：主要看發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電壓、勵(lì)磁電流和發(fā)電機(jī)的定子電流是否正常(通過各儀表可以反映出來)，防止發(fā)電機(jī)出現(xiàn)過負(fù)荷、缺相、發(fā)電機(jī)定子、勵(lì)磁系統(tǒng)及發(fā)電機(jī)外部電路發(fā)生故障而損壞發(fā)電機(jī)；同時(shí)，還要看發(fā)電機(jī)的出線接頭顏色是否有變化。如呈灰黑色說明接頭已發(fā)熱；如呈紅色說明接頭已嚴(yán)重發(fā)熱，必須緊固發(fā)電機(jī)出線的接頭。

(2)“二聽”：發(fā)電機(jī)運(yùn)行中必須注意其發(fā)出的聲音是否正常。如發(fā)電機(jī)地腳螺栓松動(dòng)或損壞發(fā)電機(jī)就會(huì)發(fā)出振動(dòng)聲，出現(xiàn)這種情況必須緊固發(fā)電機(jī)的地腳螺栓；如軸承部位出現(xiàn)異常振動(dòng)和響聲，可判斷可能是發(fā)電機(jī)的軸承缺少黃油或軸承損壞，此時(shí)就必須及時(shí)加油或更換。正常運(yùn)行的發(fā)電機(jī)發(fā)出的聲音是均勻的，如果有其它異常響聲，說明發(fā)電機(jī)內(nèi)部可能出現(xiàn)故障應(yīng)立即停機(jī)檢查和檢修運(yùn)行中的發(fā)電機(jī)每班巡回檢查一次。

(3)“三聞”：在運(yùn)行中要注意發(fā)電機(jī)是否有異味產(chǎn)生。如果聞到異常氣味，說明發(fā)電機(jī)可能內(nèi)部發(fā)生了故障或者外部電路有問題，必須立即停機(jī)檢查或檢修，防止事故進(jìn)一步擴(kuò)大。

(4)“四查”：在運(yùn)行中必須對(duì)發(fā)電機(jī)經(jīng)常檢查。按規(guī)定要求每小時(shí)檢查一次。(1)查發(fā)電機(jī)溫度和發(fā)電機(jī)軸承溫度是否正常。可用手背去接觸發(fā)電機(jī)外殼，看發(fā)電機(jī)溫度是否正常，與過去相比是否有大的變化，是否有過熱或局部過熱，一般手感到不燙是正常的。(2)查發(fā)電機(jī)機(jī)殼內(nèi)是否有雜物，尤其是老鼠喜歡將食物、塑料袋、破物等拖入發(fā)電機(jī)內(nèi)甚至還會(huì)把發(fā)電機(jī)線圈咬壞掉。如地處偏僻山區(qū)的大山水電站由于機(jī)組停機(jī)時(shí)間比較長(zhǎng)，就發(fā)生過老鼠鉆入發(fā)電機(jī)內(nèi)筑窩并咬壞發(fā)電機(jī)線圈，造成發(fā)電機(jī)內(nèi)部短路而燒壞繞組的事故。因此，運(yùn)行值班人員必須定期對(duì)發(fā)電機(jī)兩端及氣隙槽進(jìn)行清理，防止鼠害的發(fā)生，確保發(fā)電機(jī)機(jī)組的安全運(yùn)行。

發(fā)電機(jī)的巡回檢查項(xiàng)目：

(1)查發(fā)電機(jī)是否有異音、異味和異常振動(dòng)；(2)發(fā)電機(jī)滑環(huán)表面、電刷有無過熱變色、電刷和刷握有無卡澀現(xiàn)象，引線有無斷線、電刷過短應(yīng)聯(lián)系更換，如發(fā)現(xiàn)電刷架總線搭接處個(gè)別電刷有過熱發(fā)展，應(yīng)適當(dāng)降低轉(zhuǎn)子電流，聯(lián)系檢修人員處理；(3)檢查各機(jī)組保護(hù)是否投入正常，各保護(hù)壓板在相應(yīng)位置。發(fā)電機(jī)不允許無主保護(hù)運(yùn)行，如工作需要，短時(shí)退出應(yīng)請(qǐng)示總工程師并得到省調(diào)度許可；(4)各控制回路和勵(lì)磁裝置應(yīng)正常投入；(5)每日早班值班人員應(yīng)在測(cè)量運(yùn)行機(jī)組轉(zhuǎn)子正負(fù)極對(duì)地電壓情況(Uf)，以檢查轉(zhuǎn)子絕緣情況，轉(zhuǎn)子絕緣良好時(shí)，正(負(fù))對(duì)地電壓接近于零；當(dāng)正(負(fù))對(duì)地電壓變化大時(shí)，說明轉(zhuǎn)子絕緣下降，應(yīng)及時(shí)檢查確認(rèn)并通知處理。