工程类实习报告

时间:2022-07-16 22:30:27 实习报告 我要投稿

【实用】工程类实习报告四篇

  随着个人的素质不断提高,我们使用报告的情况越来越多,其在写作上具有一定的窍门。一听到写报告就拖延症懒癌齐复发?下面是小编整理的工程类实习报告4篇,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。

【实用】工程类实习报告四篇

工程类实习报告 篇1

  我们已经是大二的学生了。在大一至大二的时间里我们已经掌握了大量的书本知识,现在需要结合所学的内容去社会中实践知识,从中提高办理业务能力,人际交往能力,还有就是对室内装潢设计制作各个环节的工作有一个更深入的认识。

  首先是对材料、工艺、加工技术,施工设备等的综合性了解,是一个设计人员必备的常识。我们这学期所学习的建筑材料与工艺使我们深入认识了建筑当中所学要运用的各种材料,包括墙面的顶面的还有地面的。现代设计方法,就是将现代设计的观念、技术和计算机结合起来进行设计。它是现代社会提高设计质量和市场竞争力必备的设计手段。现代设计方法,已发展成为纵模交错的学科,具有显著的综合性。目前国际上发达国家在装修方面变化很快,新材料不断取代旧材料,还包括各种面层材料和各种结合剂、紧固件。同时各种配套的材料,如各种卫生洁具、五金件、灯具、家具等,也在不断更新换代。随着社会经济的发展,人民生活水平的提高,国际交往更趋密切,装修业越来越引人们的重视,而且对装修的工艺技术水平要求也越来越高。

  我们学习的室内装饰设计的课程,让我们知道了室内的平面图,立面图,顶面图,效果图各种图的画法。对于室内的各种图都有所掌握了。还有各种灯饰,地面装饰的方法我们都掌握了,这就对于以后我们自己装饰设计房子打下了坚实的基矗

  我们学习了室内人体工程学。里面的知识可以很好的运用到实际生活中去。确定人和人际在室内活动所需空间的主要依据根据人体工程学中的有关计测数据,从人的尺度、动作域、心理空间以及人际交往的空间等,以确定空间范围。确定家具、设施的形体、尺度及其使用范围的主要依据。对视觉要素的计测为室内视觉环境设计提供科学依据。提供环境心理学对室内设计的条件。这与我们日常生活密切联系。我们日常的家具等摆设必须符合人体工程学,否则就会对我们的身体造成伤害,所以我们学习的该课程是至关重要的。

  我们去单位实习是我们亲自去学习书本上的内容,去实践锻炼,是我们走向社会的.一个重要阶段,这样可以使我们毕业之后就能够很好的融入到社会当中去。现代室内设计的涉及面,比以往传统的,单一的,为满足物质基本需求的设计更为广泛,涉及到由界面的空间形状,空间尺度,空间环境,空间组织的调整和再创造,各界面的装饰设计,室内的采光、照明要求和音质效果设计等等方面,设计师在这些设计过程中,应结合业主的需求,合理的确定室内主色调和色彩的搭配,选取各界面的装饰材料,确定构造作法。同时协调好诸如空调、水电、消防等配套设备的安装。选择家具、灯具、陈设、室内绿化布置等饰品。

  由此可见,现代室内装饰设计,不再是一门传统的,单一的学科,它包涵了很多的方面的知识。

  在实践当中我们要吸收课本中所学不到的各种知识,也要结合所学的知识去融会贯通。室内空间是由地面、墙面、顶面装修公司围合限定而成,从而,确定了室内空间装修公司大小和形状。进行室内装饰装修公司目装修公司是创造适用、美观装修公司室内环境,室内空间装修公司地面和墙面是衬托人和家具、陈设装修公司背景,而顶面装修公司差异使室内空间更富有变化。我从中总结出了几点:注重整体环境效果。顶棚、墙面、基面共同组成室内空间,共同创造室内环境效果,设计中要注意三者装修公司协调统一。

  (一)、基面装饰-----楼地面装饰。基面要和整体环境协调一致,取长补短,衬托气氛。注意地面图案装修公司分划、色彩和质地特征。满足楼地面结构、施工及物理性能装修公司需要。

  (二)、墙面装饰。室内视觉范围中,墙面和人装修公司视线垂直,处于最为明显装修公司地位,同时墙体是人们经常接触装修公司部位,所以墙面装修公司装饰对于室内设计具有十分重要装修公司意义,要满足以下设计原则:整体性,物理性,艺术性。

  (三)顶棚装饰。顶棚是室内装饰装修公司重要组成部分,也是室内空间装饰中最富有变化,引人注目装修公司界面,其透视感较强,通过不同装修公司处理,配以灯具造型能增强空间感染力,使顶面造型丰富多彩,新颖美观。设计原则:要注重整体环境效果。顶面装修公司装饰应满足适用美观装修公司要求。

  通过这11天的学习,我深入到实践当中去,从中学习课本上的内容,也从中学到了许多我们课本上所学不到的宝贵的实践知识。我会将这些经验用到以后的学习当中,不断的在实践中掌握知识,把课本与实践紧密的结合在一起。

工程类实习报告 篇2

  经老师讲解,道路工程是从事道路的规划、勘测、设计、施工、监利、养护等的应用科学和技术,也指所建筑的道路。土木工程的一个分支。道路通常是为陆地交通运输服务,通行各种机动车、人畜力车、驮骑牲畜和行人的各种路的统称。按使用性质分为城市道路、公路厂矿道路、农村道路、林区道路等。途中老师给我们讲解了路基组成分为路堑,路堤,以及半填半挖。道路的平纵横,中央分隔带,以及起隔离作用的路缘石。还讲解了沥青道路的结构组成,干燥条件下分为:面层和基层,潮湿条件下加上垫层。

  老师首先带我们去了祖山附近的山区公路去实地考察。在路上给我们讲解了山区公路的选线和设计的一般原则以及可能遇到的问题及常用解决办法。要选好山区公路路线,首先必须掌握以下原则:

  (1)、充分认识公路的使用性质和任务;

  (2)、正确运用技术标准,尽可能选用较高的指标,提高公路的使用质量;

  (3)、节约用地,少占良田好地,提高社会效益;

  (4)、因地制宜、就地取材,充分利用当地材料;

  防止后遗病害,使设计的路线既经济又顺畅,既好修又好养。

  (5)、特大桥、大桥、路线起终点和必须连接的城镇等应作为路线基本走向的控制点。

  一条公路的起、终点和中间控制点确定后,可用多种方式把它们连接起来。例如,山岭区路线是沿河还是越岭,沿河线是走河左岸还是走河右岸,越岭线是隧道穿过还是展线而过,是走高线还是走低线;在平原区是穿越村镇还是绕避,是穿越水田还是穿越早地。为了很好地处理这些问题,选线一般要经过三个步骤。

  1.全面布局

  全面布局解决路线基本走向,即在起点、终点和中间控制点之间,根据选线原则寻找最合理的“通过点”(例如垭口、河岸、村镇等),确定“通过点”后,就构成了大致的'路线方案。这一步工作一般在视察时已初步确定。

  2.逐段安排

  这是进一步加强通过点,解决局部路线方案的工作,根据地形、地质、水文、气候等情况,逐段定出具体的小控制点,例如,路线是走垭口的左侧还是右侧,是用回头弯展线下山还是绕道下山,是一次过河还是多次过河等。这一步工作是在“初测”时进行的。

  3.具体定线

  具体定线是在逐段安排的小控制点之间,反复插点、穿线,经比较后,最后定出路中线和交点。这一步工作是在“定测”中由定线组完成的。

  在越岭的时候老师又给我们讲解了一下有关垭口及回头线的知识。(a)、垭口位置应选择标高较低的、降坡后能直接衔接下面控制点的、两边坡面地质良好、地形平缓的垭口,以缩短路线里程,获得较高指标的路线。(b)、过岭标高可决定路线的长短,要获得路线里程短,技术标准高的路线可采用隧道穿越,虽投资较大,可在运营后得到补偿。标准要求较低的路线,在薄垭口适当深挖,可缩短里程;翻越宽厚的垭口,最好浅挖,以减少工程量。(c)、垭口两侧的展线,以适当的坡度顺自然地形绕山咀布线,转箐沟展延距离,克服高差直接到达。不得已时,采用回头展线的方法取得距离,克服高差。展线时,不要出现反坡现象,以免高差损失,增长路线长度,加大工程量。

工程类实习报告 篇3

  实习是工程测量教学的重要组成部分,除验证课堂理论外,还是巩固和深化课堂所学知识的环节,更是培养学生动手能力和训练严格的科学态度和作风的手段。通过控制网的建立、地形点的测绘、手绘成图等,可以增强测绘地面点的概念,提高解决工程中实际测量问题的能力,为今后参加工作打下坚实的基础。

  一、实习内容

  1、水准测量

  根据已知水准点的高程,测量其他水准点的高程。

  2、导线测量

  通过测角和量距,求出各导线点的坐标。

  3、碎步测量

  根据控制点,测定碎步点的平面位置和高程。

  4.绘图。

  二、实习步骤

  1、水准测量

  (1)水准测量原理

  水准测量是利用水准仪提供的水平视线,借助于带有分划的水准尺,直接测定地面上两点间的高差,然后根据已知点高程和测得的高差,推算出未知点高程。

  设水准测量的进行方向为从A至B,A称为后视点,a为后视读数;B称为前视点,b称为前视读数。如果已知A点的高程HA,则B点的高程为:HB=HA+hab,HA+a=HB+b,HA=HB+a-b。B点的高程也可以通过水准仪的视线高程Hi来计算,即Hi=HA+a,HB=Hi-b。

  (2)水准测量的外业施测

  水准点:用水准测量方法测定高程的点。

  当预测高程的水准点与已知水准点相距较远或高差太大时,两点之间安置一次仪器九无法测出其高差。这时需要连续多次设站,进行复合水准测量。每测站高差之和即可得预测水准点到已知水准点的高差,从而可得其高程。

  (3)水准测量的检核

  计算检核:闭合导线的高差和等于个转点之间高差之和,又等于后视读数之和减去前视读数之和,因此利用该式可进行计算正确性的检核。

  测站检核:对每一测站上的每一读数,进行检核,用变更仪器法进行检核。变更仪器法要求变更的高度应该大于10cm,两次高差之差不应超过规定的容许值,即6mm。

  闭合水准路线的成果检测:理论上各测段高差之和应等于零,实际上上不会,存在高差闭合差,其不应该大于你容许值,即,若高差闭合差超出此范围,表明成果中有错误存在,则要重返工作。

  (4)水准测量的内业计算

  检查水准测量手簿;填写已知和观测数据;计算高差闭合差及其限差。

  2、导线测量

  将校核过的外业观测数据及起算数据填入“闭合导线坐标计算表”中,起算数据用单线标明。

  (1)角度闭合差的计算与调整

  计算角度闭合差n边形闭合导线内角和的理论值为:式中n——导线边数或转折角数。由于观测水平角不可避免地含有误差,致使实测的内角之和不等于理论值,两者之差,称为角度闭合差,用fβ表示,即计算角度闭合差的容许值。角度闭合差的大小反映了水平角观测的质量。各级导线角度闭合差的容许值fβp其中图根导线角度闭合差的容许值fβp的计算公式为:如果>,说明所测水平角不符合要求,应对水平角重新检查或重测。如果≤,说明所测水平角符合要求,可对所测水平角进行调整。

  计算水平角改正数如角度闭合差不超过角度闭合差的容许值,则将角度闭合差反符号平均分配到各观测水平角中,也就是每个水平角加相同的改正数vβ,vβ的计算公式为:计算检核:水平角改正数之和应与角度闭合差大小相等符号相反,即计算改正后的水平角改正后的水平角βi改等于所测水平角加上计算检核:改正后的闭合导线内角之和应为(n-2)×180。

  (2)推算各边的坐标方位角

  根据起始边的已知坐标方位角及改正后的水平角,按式(4-18)和式(4-19)推算其它各导线边的坐标方位角。本例观测左角,按式推算出导线各边的坐标方位角,填入表格。计算检核:最后推算出起始边坐标方位角,它应与原有的起始边已知坐标方位角相等,否则应重新检查计算。

  (3)坐标增量的计算及其闭合差的调整

  计算坐标增量。根据已推算出的导线各边的坐标方位角和相应边的'边长,计算各边的坐标增量。计算坐标增量闭合差实际上由于导线边长测量误差和角度闭合差调整后的残余误差,使得实际计算所得的、不等于零,从而产生纵坐标增量闭合差Wx和横坐标增量闭合差Wy,即计算导线全长闭合差WD和导线全长相对闭合差WK。WD=导线全长相对闭合差WK图根导线的WKP为1/20xx.如果WK>WKP,说明成果不合格,此时应对导线的内业计算和外业工作进行检查,必要时须重测。如果WK≤WKP,说明测量成果符合精度要求,可以进行调整。

  调整坐标标增量闭合差。调整的原则是将Wx、Wy反号,并按与边长成正比的原则,分配到各边对应的纵、横坐标增量中去。以vxi、vyi分别表示第i边的纵、横坐标增量改正数,即计算改正后的坐标增量各边坐标增量计算值加上相应的改正数,即得各边的改正后的坐标增量。

  3、碎步测量

  (1)碎步点的选择

  碎步点就是地物地貌的特征,对于地物,碎步点应选在地物轮廓线的方向变化处,连接这些特征点,便得到与实地相似的地物形状。对于地貌来说,碎步点应选在最能反应地貌特征的山脊线,山谷线等地性线上。

  (2)经纬仪测绘法

  观测时先将经纬仪安置在测站上,绘图板安置于测站旁,用经纬仪测定碎步点的方向与已知方向间的夹角,测站点至碎步点的距离和碎步点的高程,然后根据这些数据和比例尺八碎步点的位置展绘在图纸上,并在点的右侧注明其高程,再对照实地描绘地形。

  4、绘图。

  三、实习中引起的误差原因及解决方法

  1、各种测量误差的来源,其主要有三个方面:

  (1)仪器误差(仪器本身所决定,属客观误差来源)。

  (2)观测误差(由于人员的技术水平而造成,属于主观误差来源)。

  (3)外界影响误差(受到如温度、大气折射等外界因素的影响而这些因素又时时处于变动中而难以控制,属于可变动误差来源)。

  2、减少测量误差的方法

  (1)在仪器选择上要选择精度较高的合适仪器。

  (2)提高自身的测量水平,降低误差水平。

  (3)通过各种处理数据的数学方法如:距离测量中的温度改正、尺长改正,多次测量取平均值等来减少误差。

  四、实习心得

  相比于以往的教学型实习,真正的工程显然能够更好的体会所学到的知识。事实也确实是如此,通过这次实习,我真正的体会到了理论联系实际的重要性。

  测量学首先是一项精确的工作,通过在学校期间在课堂上对测量学的学习,使我在脑海中形成了一个基本的、理论的测量学轮廓,而实习的目的,就是要将这些理论与实际工程联系起来,这就是工科的特点。测量学是研究地球的形状和大小以及地面点位的科学,从本质上讲,测量学主要完成的任务就是确定地面目标在三维空间的位置以及随时间的变化。在信息社会里,测量学的作用日益重要,测量成果做为地球信息系统的基础,提供了最基本的空间位置信息。构建信息高速公路、基础地理信息系统及各种专题的和专业的地理信息系统,均迫切要求建立具有统一标准,可共享的测量数据库和测量成果信息系统。因此测量成为获取和更新基础地理信息最可靠,最准确的手段。

  通过这次实习,锻炼了很多测绘的基本能力。首先,是熟悉了仪器的用途,熟练了仪器的各种使用方法,掌握了仪器的检验和校正方法。其次,在对数据的检查和矫正的过程中,明白了各种测量误差的来源,了解了如何避免测量结果错误,限度的减少测量误差的方法,

  除了熟悉了仪器的使用和明白了误差的来源和减少措施,还应掌握一套科学的测量方法,在测量中要遵循一定的测量原则,如:“从整体到局部”、“先控制后碎部”、“由高级到低级”的工作原则,并做到“步步有检核”。这样做不但可以防止误差的积累,及时发现错误,更可以提高测量的效率。

  通过实习,真正学到了很多实实在在的东西,比如对测量仪器的操作、整平更加熟练,学会了数字化地形图的绘制和碎部的测量等课堂上无法做到的东西,很大程度上提高了动手和动脑的能力,同时也拓展了与同学的交际、合作的能力。

  同时在这场实习中让我再次认识到实习的团队精神的重要性:每个人的一个粗心,一个大意,都可能直接影响工程的进度,甚至是带来一生都无法弥补的损失。一次测量实习要完整的做完,单靠一个人的力量和构思是远远不够的,只有小组的合作和团结才能让实习快速而高效的完成。这次测量实习培养了我们小组的分工协作的能力,增进了同学之间的感情。而这些,就是在测量之外所收获的了。

  总的来说,这次实习让我体会到了外业的艰辛,内业的耐心,工作的细心,甚至还有了对建国初的测绘人员的敬畏之心。锻炼了实际的能力,让我在未来面对选择时更有信心和勇气。

工程类实习报告 篇4

  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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