時間:2022-02-12 18:18:28
序論:在您撰寫制動技術論文時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
論文摘要:在通用變頻器、異步電動機和機械負載所組成的變頻調速傳統系統中,當電動機所傳動的位能負載下放時,電動機將可能處于再生發電制動狀態;或當電動機從高速到低速(含停車)減速時,頻率可以突減,但因電機的機械慣性,電機可能處于再生發電狀態,傳動系統中所儲存的機械能經電動機轉換成電能,通過逆變器的六個續流二極管回送到變頻器的直流回路中。此時的逆變器處于整流狀態。這時,如果變頻器中沒采取消耗能量的措施,這部分能量將導致中間回路的儲能電容器的電壓上升。如果當制動過快或機械負載為提升機類時,這部分能量就可能對變頻器帶來損壞。
一、引言
在通用變頻器、異步電動機和機械負載所組成的變頻調速傳統系統中,當電動機所傳動的位能負載下放時,電動機將可能處于再生發電制動狀態;或當電動機從高速到低速(含停車)減速時,頻率可以突減,但因電機的機械慣性,電機可能處于再生發電狀態,傳動系統中所儲存的機械能經電動機轉換成電能,通過逆變器的六個續流二極管回送到變頻器的直流回路中。此時的逆變器處于整流狀態。這時,如果變頻器中沒采取消耗能量的措施,這部分能量將導致中間回路的儲能電容器的電壓上升。如果當制動過快或機械負載為提升機類時,這部分能量就可能對變頻器帶來損壞,所以這部分能量我們就應該考慮考慮了。
在通用變頻器中,對再生能量最常用的處理方式有兩種:(1)、耗散到直流回路中人為設置的與電容器并聯的“制動電阻”中,稱之為動力制動狀態;(2)、使之回饋到電網,則稱之為回饋制動狀態(又稱再生制動狀態)。還有一種制動方式,即直流制動,可以用于要求準確停車的情況或起動前制動電機由于外界因素引起的不規則旋轉。
在書籍、刊物上有許多專家談論過有關變頻器制動方面的設計與應用,尤其是近些時間有過許多關于“能量回饋制動”方面的文章。今天,筆者提供一種新型的制動方法,它具有“回饋制動”的四象限運轉、運行效率高等優點,也具有“能耗制動”對電網無污染、可靠性高等好處。
二、能耗制動
利用設置在直流回路中的制動電阻吸收電機的再生電能的方式稱為能耗制動。
其優點是構造簡單;對電網無污染(與回饋制動作比較),成本低廉;缺點是運行效率低,特別是在頻繁制動時將要消耗大量的能量且制動電阻的容量將增大。
一般在通用變頻器中,小功率變頻器(22kW以下)內置有了剎車單元,只需外加剎車電阻。大功率變頻器(22kW以上)就需外置剎車單元、剎車電阻了。
三、回饋制動
實現能量回饋制動就要求電壓同頻同相控制、回饋電流控制等條件。它是采用有源逆變技術,將再生電能逆變為與電網同頻率同相位的交流電回送電網,從而實現制動?;仞佒苿拥膬烖c是能四象限運行,如圖3所示,電能回饋提高了系統的效率。其缺點是:(1)、只有在不易發生故障的穩定電網電壓下(電網電壓波動不大于10%),才可以采用這種回饋制動方式。因為在發電制動運行時,電網電壓故障時間大于2ms,則可能發生換相失敗,損壞器件。(2)、在回饋時,對電網有諧波污染。(3)、控制復雜,成本較高。
四、新型制動方式(電容反饋制動)
1、主回路原理
整流部分采用普通的不可控整流橋進行整流,濾波回路采用通用的電解電容,延時回路采用接觸器或可控硅都行。充電、反饋回路由功率模塊IGBT、充電、反饋電抗器L及大電解電容C(容量約零點幾法,可根據變頻器所在的工況系統決定)組成。逆變部分由功率模塊IGBT組成。保護回路,由IGBT、功率電阻組成。
(1)電動機發電運行狀態
CPU對輸入的交流電壓和直流回路電壓νd的實時監控,決定向VT1是否發出充電信號,一旦νd比輸入交流電壓所對應的直流電壓值(如380VAC—530VDC)高到一定值時,CPU關斷VT3,通過對VT1的脈沖導通實現對電解電容C的充電過程。此時的電抗器L與電解電容C分壓,從而確保電解電容C工作在安全范圍內。當電解電容C上的電壓快到危險值(比如說370V),而系統仍處于發電狀態,電能不斷通過逆變部分回送到直流回路中時,安全回路發揮作用,實現能耗制動(電阻制動),控制VT3的關斷與開通,從而實現電阻R消耗多余的能量,一般這種情況是不會出現的。
(2)電動機電動運行狀態
當CPU發現系統不再充電時,則對VT3進行脈沖導通,使得在電抗器L上行成了一個瞬時左正右負的電壓(如圖標識),再加上電解電容C上的電壓就能實現從電容到直流回路的能量反饋過程。CPU通過對電解電容C上的電壓和直流回路的電壓的檢測,控制VT3的開關頻率以及占空比,從而控制反饋電流,確保直流回路電壓νd不出現過高。
2、系統難點
(1)電抗器的選取
(a)、我們考慮到工況的特殊性,假設系統出現某種故障,導致電機所載的位能負載自由加速下落,這時電機處于一種發電運行狀態,再生能量通過六個續流二極管回送至直流回路,致使νd升高,很快使變頻器處于充電狀態,這時的電流會很大。所以所選取電抗器線徑要大到能通過此時的電流。
(b)、在反饋回路中,為了使電解電容在下次充電前把盡可能多的電能釋放出來,選取普通的鐵芯(硅鋼片)是不能達到目的的,最好選用鐵氧體材料制成的鐵芯,再看看上述考慮的電流值如此大,可見這個鐵芯有多大,素不知市面上有無這么大的鐵氧體鐵芯,即使有,其價格也肯定不會很低。所以筆者建議充電、反饋回路各采用一個電抗器。
(2)控制上的難點
(a)、變頻器的直流回路中,電壓νd一般都高于500VDC,而電解電容C的耐壓才400VDC,可見這種充電過程的控制就不像能量制動(電阻制動)的控制方式了。其在電抗器上所產生的瞬時電壓降為,電解電容C的瞬時充電電壓為νc=νd-νL,為了確保電解電容工作在安全范圍內(≤400V),就得有效的控制電抗器上的電壓降νL,而電壓降νL又取決于電感量和電流的瞬時變化率。
(b)、在反饋過程中,還得防止電解電容C所放的電能通過電抗器造成直流回路電壓過高,以致系統出現過壓保護。
3、主要應用場合及應用實例
正是由于變頻器的這種新型制動方式(電容反饋制動)所具有的優越性,近些來,不少用戶結合其設備的特點,紛紛提出了要配備這種系統。由于技術上有一定的難度,國外還不知有無此制動方式?國內目前只有山東風光電子公司由以前采用回饋制動方式的變頻器(仍有2臺在正常運行中)改用了這種電容反饋制動方式的新型礦用提升機系列。
隨著變頻器應用領域的拓寬,這個應用技術將大有發展前途,具體來講,主要用在礦井中的吊籠(載人或裝料)、斜井礦車(單筒或雙筒)、起重機械等行業??傊枰芰炕仞佈b置的場合都可選用。
論文摘要:在通用變頻器、異步電動機和機械負載所組成的變頻調速傳統系統中,當電動機所傳動的位能負載下放時,電動機將可能處于再生發電制動狀態;或當電動機從高速到低速(含停車)減速時,頻率可以突減,但因電機的機械慣性,電機可能處于再生發電狀態,傳動系統中所儲存的機械能經電動機轉換成電能,通過逆變器的六個續流二極管回送到變頻器的直流回路中。此時的逆變器處于整流狀態。這時,如果變頻器中沒采取消耗能量的措施,這部分能量將導致中間回路的儲能電容器的電壓上升。如果當制動過快或機械負載為提升機類時,這部分能量就可能對變頻器帶來損壞。
一、引言
在通用變頻器、異步電動機和機械負載所組成的變頻調速傳統系統中,當電動機所傳動的位能負載下放時,電動機將可能處于再生發電制動狀態;或當電動機從高速到低速(含停車)減速時,頻率可以突減,但因電機的機械慣性,電機可能處于再生發電狀態,傳動系統中所儲存的機械能經電動機轉換成電能,通過逆變器的六個續流二極管回送到變頻器的直流回路中。此時的逆變器處于整流狀態。這時,如果變頻器中沒采取消耗能量的措施,這部分能量將導致中間回路的儲能電容器的電壓上升。如果當制動過快或機械負載為提升機類時,這部分能量就可能對變頻器帶來損壞,所以這部分能量我們就應該考慮考慮了。
在通用變頻器中,對再生能量最常用的處理方式有兩種:(1)、耗散到直流回路中人為設置的與電容器并聯的“制動電阻”中,稱之為動力制動狀態;(2)、使之回饋到電網,則稱之為回饋制動狀態(又稱再生制動狀態)。還有一種制動方式,即直流制動,可以用于要求準確停車的情況或起動前制動電機由于外界因素引起的不規則旋轉。
在書籍、刊物上有許多專家談論過有關變頻器制動方面的設計與應用,尤其是近些時間有過許多關于“能量回饋制動”方面的文章。今天,筆者提供一種新型的制動方法,它具有“回饋制動”的四象限運轉、運行效率高等優點,也具有“能耗制動”對電網無污染、可靠性高等好處。
二、能耗制動
利用設置在直流回路中的制動電阻吸收電機的再生電能的方式稱為能耗制動。
其優點是構造簡單;對電網無污染(與回饋制動作比較),成本低廉;缺點是運行效率低,特別是在頻繁制動時將要消耗大量的能量且制動電阻的容量將增大。
一般在通用變頻器中,小功率變頻器(22kW以下)內置有了剎車單元,只需外加剎車電阻。大功率變頻器(22kW以上)就需外置剎車單元、剎車電阻了。
三、回饋制動
實現能量回饋制動就要求電壓同頻同相控制、回饋電流控制等條件。它是采用有源逆變技術,將再生電能逆變為與電網同頻率同相位的交流電回送電網,從而實現制動。回饋制動的優點是能四象限運行,如圖3所示,電能回饋提高了系統的效率。其缺點是:(1)、只有在不易發生故障的穩定電網電壓下(電網電壓波動不大于10%),才可以采用這種回饋制動方式。因為在發電制動運行時,電網電壓故障時間大于2ms,則可能發生換相失敗,損壞器件。(2)、在回饋時,對電網有諧波污染。(3)、控制復雜,成本較高。
四、新型制動方式(電容反饋制動)
1、主回路原理
整流部分采用普通的不可控整流橋進行整流,濾波回路采用通用的電解電容,延時回路采用接觸器或可控硅都行。充電、反饋回路由功率模塊IGBT、充電、反饋電抗器L及大電解電容C(容量約零點幾法,可根據變頻器所在的工況系統決定)組成。逆變部分由功率模塊IGBT組成。保護回路,由IGBT、功率電阻組成。
(1)電動機發電運行狀態
CPU對輸入的交流電壓和直流回路電壓νd的實時監控,決定向VT1是否發出充電信號,一旦νd比輸入交流電壓所對應的直流電壓值(如380VAC—530VDC)高到一定值時,CPU關斷VT3,通過對VT1的脈沖導通實現對電解電容C的充電過程。此時的電抗器L與電解電容C分壓,從而確保電解電容C工作在安全范圍內。當電解電容C上的電壓快到危險值(比如說370V),而系統仍處于發電狀態,電能不斷通過逆變部分回送到直流回路中時,安全回路發揮作用,實現能耗制動(電阻制動),控制VT3的關斷與開通,從而實現電阻R消耗多余的能量,一般這種情況是不會出現的。
(2)電動機電動運行狀態
當CPU發現系統不再充電時,則對VT3進行脈沖導通,使得在電抗器L上行成了一個瞬時左正右負的電壓(如圖標識),再加上電解電容C上的電壓就能實現從電容到直流回路的能量反饋過程。CPU通過對電解電容C上的電壓和直流回路的電壓的檢測,控制VT3的開關頻率以及占空比,從而控制反饋電流,確保直流回路電壓νd不出現過高。2、系統難點
(1)電抗器的選取
(a)、我們考慮到工況的特殊性,假設系統出現某種故障,導致電機所載的位能負載自由加速下落,這時電機處于一種發電運行狀態,再生能量通過六個續流二極管回送至直流回路,致使νd升高,很快使變頻器處于充電狀態,這時的電流會很大。所以所選取電抗器線徑要大到能通過此時的電流。
(b)、在反饋回路中,為了使電解電容在下次充電前把盡可能多的電能釋放出來,選取普通的鐵芯(硅鋼片)是不能達到目的的,最好選用鐵氧體材料制成的鐵芯,再看看上述考慮的電流值如此大,可見這個鐵芯有多大,素不知市面上有無這么大的鐵氧體鐵芯,即使有,其價格也肯定不會很低。所以筆者建議充電、反饋回路各采用一個電抗器。
(2)控制上的難點
(a)、變頻器的直流回路中,電壓νd一般都高于500VDC,而電解電容C的耐壓才400VDC,可見這種充電過程的控制就不像能量制動(電阻制動)的控制方式了。其在電抗器上所產生的瞬時電壓降為,電解電容C的瞬時充電電壓為νc=νd-νL,為了確保電解電容工作在安全范圍內(≤400V),就得有效的控制電抗器上的電壓降νL,而電壓降νL又取決于電感量和電流的瞬時變化率。
(b)、在反饋過程中,還得防止電解電容C所放的電能通過電抗器造成直流回路電壓過高,以致系統出現過壓保護。
3、主要應用場合及應用實例
正是由于變頻器的這種新型制動方式(電容反饋制動)所具有的優越性,近些來,不少用戶結合其設備的特點,紛紛提出了要配備這種系統。由于技術上有一定的難度,國外還不知有無此制動方式?國內目前只有山東風光電子公司由以前采用回饋制動方式的變頻器(仍有2臺在正常運行中)改用了這種電容反饋制動方式的新型礦用提升機系列。
隨著變頻器應用領域的拓寬,這個應用技術將大有發展前途,具體來講,主要用在礦井中的吊籠(載人或裝料)、斜井礦車(單筒或雙筒)、起重機械等行業。總之需要能量回饋裝置的場合都可選用。
論文摘要:在通用變頻器、異步電動機和機械負載所組成的變頻調速傳統系統中,當電動機所傳動的位能負載下放時,電動機將可能處于再生發電制動狀態;或當電動機從高速到低速(含停車)減速時,頻率可以突減,但因電機的機械慣性,電機可能處于再生發電狀態,傳動系統中所儲存的機械能經電動機轉換成電能,通過逆變器的六個續流二極管回送到變頻器的直流回路中。此時的逆變器處于整流狀態。這時,如果變頻器中沒采取消耗能量的措施,這部分能量將導致中間回路的儲能電容器的電壓上升。如果當制動過快或機械負載為提升機類時,這部分能量就可能對變頻器帶來損壞。
一、引言
在通用變頻器、異步電動機和機械負載所組成的變頻調速傳統系統中,當電動機所傳動的位能負載下放時,電動機將可能處于再生發電制動狀態;或當電動機從高速到低速(含停車)減速時,頻率可以突減,但因電機的機械慣性,電機可能處于再生發電狀態,傳動系統中所儲存的機械能經電動機轉換成電能,通過逆變器的六個續流二極管回送到變頻器的直流回路中。此時的逆變器處于整流狀態。這時,如果變頻器中沒采取消耗能量的措施,這部分能量將導致中間回路的儲能電容器的電壓上升。如果當制動過快或機械負載為提升機類時,這部分能量就可能對變頻器帶來損壞,所以這部分能量我們就應該考慮考慮了。
在通用變頻器中,對再生能量最常用的處理方式有兩種:(1)、耗散到直流回路中人為設置的與電容器并聯的“制動電阻”中,稱之為動力制動狀態;(2)、使之回饋到電網,則稱之為回饋制動狀態(又稱再生制動狀態)。還有一種制動方式,即直流制動,可以用于要求準確停車的情況或起動前制動電機由于外界因素引起的不規則旋轉。
在書籍、刊物上有許多專家談論過有關變頻器制動方面的設計與應用,尤其是近些時間有過許多關于“能量回饋制動”方面的文章。今天,筆者提供一種新型的制動方法,它具有“回饋制動”的四象限運轉、運行效率高等優點,也具有“能耗制動”對電網無污染、可靠性高等好處。
二、能耗制動
利用設置在直流回路中的制動電阻吸收電機的再生電能的方式稱為能耗制動。
其優點是構造簡單;對電網無污染(與回饋制動作比較),成本低廉;缺點是運行效率低,特別是在頻繁制動時將要消耗大量的能量且制動電阻的容量將增大。
一般在通用變頻器中,小功率變頻器(22kW以下)內置有了剎車單元,只需外加剎車電阻。大功率變頻器(22kW以上)就需外置剎車單元、剎車電阻了。
三、回饋制動
實現能量回饋制動就要求電壓同頻同相控制、回饋電流控制等條件。它是采用有源逆變技術,將再生電能逆變為與電網同頻率同相位的交流電回送電網,從而實現制動?;仞佒苿拥膬烖c是能四象限運行,如圖3所示,電能回饋提高了系統的效率。其缺點是:(1)、只有在不易發生故障的穩定電網電壓下(電網電壓波動不大于10%),才可以采用這種回饋制動方式。因為在發電制動運行時,電網電壓故障時間大于2ms,則可能發生換相失敗,損壞器件。(2)、在回饋時,對電網有諧波污染。(3)、控制復雜,成本較高。四、新型制動方式(電容反饋制動)
1、主回路原理
整流部分采用普通的不可控整流橋進行整流,濾波回路采用通用的電解電容,延時回路采用接觸器或可控硅都行。充電、反饋回路由功率模塊IGBT、充電、反饋電抗器L及大電解電容C(容量約零點幾法,可根據變頻器所在的工況系統決定)組成。逆變部分由功率模塊IGBT組成。保護回路,由IGBT、功率電阻組成。
(1)電動機發電運行狀態
CPU對輸入的交流電壓和直流回路電壓νd的實時監控,決定向VT1是否發出充電信號,一旦νd比輸入交流電壓所對應的直流電壓值(如380VAC—530VDC)高到一定值時,CPU關斷VT3,通過對VT1的脈沖導通實現對電解電容C的充電過程。此時的電抗器L與電解電容C分壓,從而確保電解電容C工作在安全范圍內。當電解電容C上的電壓快到危險值(比如說370V),而系統仍處于發電狀態,電能不斷通過逆變部分回送到直流回路中時,安全回路發揮作用,實現能耗制動(電阻制動),控制VT3的關斷與開通,從而實現電阻R消耗多余的能量,一般這種情況是不會出現的。
(2)電動機電動運行狀態
當CPU發現系統不再充電時,則對VT3進行脈沖導通,使得在電抗器L上行成了一個瞬時左正右負的電壓(如圖標識),再加上電解電容C上的電壓就能實現從電容到直流回路的能量反饋過程。CPU通過對電解電容C上的電壓和直流回路的電壓的檢測,控制VT3的開關頻率以及占空比,從而控制反饋電流,確保直流回路電壓νd不出現過高。
2、系統難點
(1)電抗器的選取
(a)、我們考慮到工況的特殊性,假設系統出現某種故障,導致電機所載的位能負載自由加速下落,這時電機處于一種發電運行狀態,再生能量通過六個續流二極管回送至直流回路,致使νd升高,很快使變頻器處于充電狀態,這時的電流會很大。所以所選取電抗器線徑要大到能通過此時的電流。
(b)、在反饋回路中,為了使電解電容在下次充電前把盡可能多的電能釋放出來,選取普通的鐵芯(硅鋼片)是不能達到目的的,最好選用鐵氧體材料制成的鐵芯,再看看上述考慮的電流值如此大,可見這個鐵芯有多大,素不知市面上有無這么大的鐵氧體鐵芯,即使有,其價格也肯定不會很低。所以筆者建議充電、反饋回路各采用一個電抗器。
(2)控制上的難點
(a)、變頻器的直流回路中,電壓νd一般都高于500VDC,而電解電容C的耐壓才400VDC,可見這種充電過程的控制就不像能量制動(電阻制動)的控制方式了。其在電抗器上所產生的瞬時電壓降為,電解電容C的瞬時充電電壓為νc=νd-νL,為了確保電解電容工作在安全范圍內(≤400V),就得有效的控制電抗器上的電壓降νL,而電壓降νL又取決于電感量和電流的瞬時變化率。
(b)、在反饋過程中,還得防止電解電容C所放的電能通過電抗器造成直流回路電壓過高,以致系統出現過壓保護。
3、主要應用場合及應用實例
正是由于變頻器的這種新型制動方式(電容反饋制動)所具有的優越性,近些來,不少用戶結合其設備的特點,紛紛提出了要配備這種系統。由于技術上有一定的難度,國外還不知有無此制動方式?國內目前只有山東風光電子公司由以前采用回饋制動方式的變頻器(仍有2臺在正常運行中)改用了這種電容反饋制動方式的新型礦用提升機系列。
隨著變頻器應用領域的拓寬,這個應用技術將大有發展前途,具體來講,主要用在礦井中的吊籠(載人或裝料)、斜井礦車(單筒或雙筒)、起重機械等行業。總之需要能量回饋裝置的場合都可選用。
【關鍵詞】EPB電子駐車應用
一、EPB與傳統手制動相比的優點
1.1EPB系統可以在發動機熄火后自動施加駐車制動。駐車方便、可靠,可防止意外的釋放(比如小孩、偷盜等)。
1.2不同駕駛員的力量大小有別,手駐車制動桿的駐車制動可能由此對制動力的實際作用不同。而對于EPB,制動力量是固定的,不會因人而異,出現偏差。
1.3可在緊急狀態下組委行車制動用。
二、EPB的功能
2.1基本功能:通過按鈕實現傳統手剎的靜態駐車和靜態釋放功能。
2.2動態功能:行車時,若不踩踏板剎車,通過EPB按鈕,一樣也可以實現制動功能。
2.3“熄火控制”模式:當汽車拔鑰匙熄火時,自動啟用駐車制動,發動機不打火駐車不能解除。
2.4開車釋放功能:當駕駛員開車時,踩油門,掛擋后自動解除駐車。
2.5啟動約束:點火關閉,釋放約束模式(保護兒童),不用操作制動踏板,即可釋放約束模式。
2.6緊急釋放功能:當電子駐車沒電需要解除駐車時,可用專門的釋放工具釋放駐車。
三、拉線式EPB的組成及各部件的作用
3.1拉線。拉線和傳統的駐車系統中拉線所起的作用完全一樣,就是把力從EPB總成傳遞到駐車制動器上實現駐車功能。拉線式EPB有單拉線和雙拉線兩種。
單、雙拉線有各自的優點和缺點。相比較起來雙拉線有較大的拉線效率,拉線行程短,但布置沒單拉線靈活,產生相同的拉力,控制器需要加載的力大。工作時,雙拉線EPB控制器同時帶動兩根拉線運動,帶動制動器駐車,而單拉線時,EPB控制器是只帶動了一根拉線,然后通過拉索平衡器此拉線帶動后面的兩根拉線駐車。
單拉線式樣的EPB,一根拉線帶動兩根拉線的原理為:第一根拉線的芯線在控制器的帶動下產生移動,其帶動拉線向右移動,然后因為第一根拉線受力彎曲,第一根拉線通過固定在其拉線護套上面的平衡器帶動拉線1向左移動,從而實現了一根拉線帶動兩根拉線移動的目的。
3.2按鈕。通過按或者拉按鈕控制EPB駐車和解除駐車,按鈕上有背景燈,提醒駕駛者是否已工作。
3.3緊急工具。在EPB因斷電不工作時,實現駐車解除功能。
3.4電機。EPB工作時的動力來源,由其來帶動齒輪機構工作實現駐車。(有人僅靠電子駐車紙面意思可能會擔心駐車后,出現沒電的情況怎么辦?實際上電子駐車只是靠電觸發齒輪機構工作,最終使車長時間駐車的還是機械機構,并且國家法規中也明確要求,駐車要用可靠的機械機構來完成)。
3.5齒輪機構。不同廠家EPB的此部分機構的工作原理不一定相同但其作用是一樣的。都是力的傳遞機構,把力由電機齒輪的轉動轉化成拉線方向上力。其齒輪結構的工作原理如右圖電機帶動拉線所在的外齒輪機構和內齒輪機構旋轉,因為旋轉方向相反,帶動連接在內外齒輪機構的拉線運動,實現駐車。
3.6ECU和傳感器。ECU用來控制EPB對外的信息交流和反饋。傳感器用來感應拉力的大小。
四、EPB總成的工作原理和其功能的實現原理
4.1EPB總成的工作原理。拉線式EPB工作原理為:通過開關給ECU一個通斷信號,EPB的ECU控制電機進行旋轉,然后由內部的齒輪機構把此力輸出到拉線上,由拉線帶動制動器進行駐車。
4.2EPB各功能的實現原理
(1)基本功能。最基本的功能,靜態釋放和靜態駐車功能,通過按鈕駐車和解除駐車此工作原理簡單,也就是上面的EPB工作原理。
(2)EPB賣點之一的動態功能。當車在行車狀態,速度大于12km/h,若按下EPB按鈕,ECU指揮馬達帶動拉線駐車,當車輪要抱死,有滑移的傾向時,ECU通過CAN得到這個信號后,會使拉線力減小,以便不使車輪抱死,如此循環,直至車停下為止。雖然EPB有此功能,但各個EPB廠家,并不推薦客戶把EPB當作行車制動器使用,并且還明確要求客戶,此功能只能在常規制動器失效或不可使用踏板的緊急情況下才能使用,這是因為在行車中,駐車制動器啟動后,那么就把制動力全部加在后輪,對后制動器的損害是很大的。
(3)“熄火控制”模式。發動機熄火后,通過CAN把此信息傳遞給ECU,ECU指揮EPB駐車。
(4)EPB的另一賣點功能:開車釋放功能。要實現該功能,則EBP系統需要知道駕駛員是否希望車輛開始行駛。對自動擋車輛來說,EPB可以通過變速器信息及油門信息了解車輛狀態。然后ECU指揮EPB釋放駐車。而對手動擋車輛來說,原有的配置所能提供的信息無法確認駕駛員的期望。為了實現該功能,需要在車輛上加裝檔位傳感器及離合器傳感器。
(5)緊急釋放功能。用專門開發的緊急釋放工具來實現此功能。工具的工作原理為,用專門開發的EPB工具,先插入緊急工具孔,然后旋轉,使齒輪旋轉帶動渦桿移動,解除駐車。有時為了使解除駐車方便,或者不便于使用剛性的緊急釋放工具,也可以使用易曲工具,實現過程為:把緊急釋放工具由剛性改成可彎曲的易曲工具,然后根據EPB的布置位置,設計合理的導向管,設計導向管的原則為將來在使用工具時比較方便,不需要拆卸其它零件,或者鉆到車下。導向管一端,另一端固定死在電子駐車工具孔上,使用時,取出緊急工具,把工具從導向管端插入,順著導向管,把工具連接到電子駐車上,然后轉動工具搖把,即可釋放駐車。在開發易曲工具中需要注意的是:1.工具的易曲長度不能太長否則會因工具彎曲端過長而使傳遞到電子駐車的力矩解除不了駐車。2.導向管扭曲的幅度不能過于大,否則工具在通過導管時的難度就很大,甚至通不過導管。
五、拉線式EPB的布置
5.1EPB的布置
EPB的布置需要注意以下幾點:
(1)若EPB布置在車身下,要設計合理的支架,力求把EPB包起來,防止車底下高速飛起的石子打在EPB殼體上。(2)注意保證EPB周圍的溫度不能過高,要在其工作溫度范圍內。(3)注意選擇合理的緩沖墊來起到防震的效果。(4)EPB位置的選擇,要考慮到將來緊急工具使用的方便性。
5.2拉線的布置
拉線的布置需要注意以下幾點:
(1)拉線之間的間隙要求,需要滿足一定要求。(2)單拉線式。EPB是由一根拉線帶動后面兩根拉線來實現駐車的,為了實現一根拉線帶動二根拉線,所以布置時一定要保證第一根拉線的末端是可移動的,不能在此處做支架給其固定死。
六、結論
EPB是近來研究的重要成果之一。它替代了手駐車制動,用電子按鈕實現停車制動,且節省了車廂內部的空間。符合現在消費者們希望在車內安裝更多的基本配置和功能的這個趨勢。因此設計小巧的EPB倍受青睞。目前電子駐車在國外已應用的比較普遍。在不久的將來電子駐車也會頻頻裝配在中國的汽車上。
參考文獻:
舒華,姚國平.汽車電子控制技術.北京.人民交通出版社,2002.
董輝.汽車用傳感器.北京:理工大學出版社,1998.
關鍵詞:蛋雞;飼養管理;冬季
冬季溫度過低時,雞的體溫散失加快,飼料消耗增加,致使產蛋量減少,雞體消瘦,容易感染疾病,所以冬季必須做好雞的飼養管理工作。
一、防寒保暖
蛋雞的生長發育最適溫度為16~18℃,16~24℃時,蛋雞產蛋率較高。當雞舍溫度低于5℃時,產蛋率下降,低于0℃時產蛋量顯著減少,低于-10℃時停產,同時還會增加飼料的消耗量,所以適宜的雞舍溫度是提高母雞冬天產蛋率的關鍵。因此,入冬前應堵塞迎風口面的窗戶,裝好玻璃或塑料薄膜;隨時檢查四壁及屋頂,在修補除換氣孔窗以外的所有孔洞及裂縫的同時,適當提高飼養密度或加厚墊料,采用這種方法可使雞舍溫度提高5℃以上。墊料要干燥,經常翻動,與雞糞混合,促進微生物活動,使其發酵,達到厚墊草的目的。另外,堅持每天聽天氣預報,防止寒流的突然襲擊。
二、補充光照
光照能促進性腺的分泌,從而促進產蛋,蛋雞每天需16h的光照,但是冬季晝短夜長,自然光照短于12h,不能滿足蛋雞對光照的需要,因此,需人工補光。一般1m2雞舍地面有2.7~3.0W白熾燈光源就能保證光照強度,燈離地1.8~2.0m,燈與燈之間3m左右,燈與燈之間的距離要相等,一般適宜的光照強度為5~10Lx,舍內各處光照均勻,保持燈泡清潔,否則影響光照強度。另外,凌晨是一天當中氣溫最低的時候,此時的低溫對處于睡眠狀態的雞所造成的冷刺激最嚴重,因此早晨4時開燈喂料,使雞在溫度低的時候開始采食和運動,增加機體產熱量,以提高其抵御寒冷的能力,緩解冷刺激所造成的不良影響。一般情況下,晚上8時即可關燈。補充光照時間一旦確定,就要準時開、關燈,持之以恒,切不可時斷時續,忽早忽晚。
三、通風換氣
養雞場多采用高密度飼養,冬季許多養殖戶為了給雞舍保溫,都將雞舍門窗緊閉,有的養雞戶甚至整個冬天也不打開1次,致使雞舍內有害氣體氨、硫化氫、二氧化碳增多。氨和硫化氫濃度過高時,會刺激呼吸道黏膜,誘發雞的慢性呼吸道疾病,導致產蛋量下降,進而降低經濟效益。因此,要定期進行通風換氣,以排出舍內的有害氣體,保持空氣清新,一般可利用中午比較暖和時打開門窗進行換氣,并注意不要讓冷空氣直接吹向雞體,更要防止賊風。另外,為有效清除或降低舍內氨氣等有害氣體濃度,可撒過磷酸鈣,每周0.05kg/m2或30mL/m3,進行過氧乙酸噴霧,每周1次。舍內的糞便、污物要每天清掃,也可降低氨和硫化氫濃度。
四、控制雞舍濕度
舍內的相對濕度以50%~70%為宜,最高不得超過75%。要經常檢修飲水系統,避免水管、飲水器或水槽漏水淋濕雞體、飼料,造成舍內濕度和雞體散熱加大。要保證排水暢通,及時排除舍內污水。
五、注意飲水
蛋雞的飲水量與氣溫高低有直接關系,水溫過低會明顯降低雞的耗水量。這是因為雞飲低溫水后會增加體熱的損失,加重冷應激,同時對消化道黏膜造成不良的刺激,甚至引起痙攣,而影響消化和吸收。因此冬季飲溫水為好,最好飲大蒜水,能健胃,促進食欲,助消化,而且能提高雞的抗病能力,對雞瘟、雞白痢等都有預防作用。水量偏少也會影響產蛋量。一般來說,喂干料時雞的飲水量約為采食量的2倍,若連續36h不給飲水,母雞產蛋量下降直至停產,因而要保證產蛋雞的飲水。
六、改善營養水平
冬季氣溫低,體熱容易散失,需要更多的營養維持正常體溫,產蛋也需要大量營養物質,為保持高產穩產,必須改善營養以滿足雞體抵抗寒冷和產蛋的需要。首先,增加日糧的能量水平,提高玉米、稻谷等能量飼料的比例,亦可添加適量油脂,適當減少麩皮、米糠等粗纖維飼料,并依產蛋情況適當增加日糧。其次,增加維生素和礦物質,全面滿足蛋雞對蛋白質、礦物質、維生素等的需要,可提高蛋雞產蛋量。另外,每隔幾天喂點碎辣椒,以刺激食欲,增加雞的抗寒力,同時夜間補喂1次粒料。:
七、疾病防疫
冬季常見的呼吸系統疾病有傳染性喉氣管炎、傳染性支氣管炎、傳染性鼻炎和慢性呼吸道病等。對于這些疾病,除了做好日常的飼養管理工作外,還要按當地的疫病流行情況制定科學的免疫程序,并按程序有條不紊的免疫,使產蛋雞獲得較強的抵抗力,以防止疾病在雞群內擴散,從而在產蛋相對較少的冬季獲得較好的經濟效益。
八、減少應激
各種應激反應都會造成雞產蛋量下降或停產。因此,要保持雞舍內外及周圍環境安靜,禁止高聲播放音響、鳴笛等,以防雞受驚嚇而影響產蛋。飼養人員要穿著固定的工作服,嚴禁穿著紅色衣服進入雞舍,工作時動作要輕緩,嚴禁外界人員和車輛進入雞舍。要堵塞雞舍及雞場內外的鼠洞,定期在雞舍及雞場內外投放鼠藥以消滅老鼠;要防止犬、貓、鼠等進入雞舍驚嚇雞群。如有應激因素存在時,可在飼料中添加多種維生素,對由于應激反應造成的產蛋量下降具有良好的防治作用。
參考文獻
[1]付健康,王玉紅,崔春生,等.談談冬季的飼養管理[J].河南畜牧獸醫,2007,28(2):40.
[2]張桂新,張明江.產蛋雞冬季的飼養管理技術要點[J].吉林畜牧獸醫,2006(3):36-37.
高職專業人才培養目標定位依據一方面是專業面向的崗位群業務規格要求確定職業知識、職業能力、職業素質結構。另一方面是崗位職業資格標準及職業技能鑒定標準確定作業規范與職業道德。通過對區域內移動通信運營商、移動通信設備供應商、移動代維公司等企業的深入調研和近3屆畢業生的跟蹤調查,將畢業生主要從事崗位劃定為“移動機房管理維護、移動通信基站維護、移動通信安裝測、移動通信網絡優化”等崗位。邀請企業技術人員與校內專家一起對上述崗位從事的典型工作任務進行分析,歸納出共性職業能力,確定“移動通信設備配置維護、移動通信網絡設計實施、移動通信網絡分析優化”為本專業人才培養的核心職業能力,并最終將本專業人才培養目標定位為:掌握移動通信系統、移動通信網絡、移動通信工程建設等方面的基礎知識,具備移動通信基站安裝、維護、管理,通信工程勘察、設計、規劃,移動通信網絡設計、分析、優化等能力,面向移動通信領域的機房基站維護、設備安裝調測、網絡設計優化等崗位的生產、服務、管理第一線需要的高端技能型人才。
2構建“四階遞進、工學結合”人才培養模式
人才培養模式的構建可以依據不同專業的特點和不同學院的實際情況進行設計。自2011年起,學院先后與數家業內知名企業簽署“訂單”培養協議。依托訂單合作企業,以工作過程為載體,建立“四階遞進、工學結合”人才培養模式。其中“四階遞進”是指職業能力培養分解為四個階段逐級進階,即第1、2學期在校內實訓基地進行,完成專業基礎能力培養;第3、4學期校企交替進行,完成專業核心能力培養;第5學期校企交替進行,完成協崗能力訓練;第6學期到企業進行頂崗能力實習“。工學結合”是指第1、2學期利用校企共建的移動通信綜合實訓平臺,開展“教學做一體”的仿真實訓;第3、4學期聘請企業技術人員擔任指導教師,開展“教學做一體”的全真實訓;第5學期在企業技術人員的指導下,協助完成基本崗位工作;在第6學期在校外實習基地開展頂崗綜合實習。
3設計以工作過程為導向的課程體系
通過對移動通信運營商、移動通信設備供應商、移動代維公司等企業實地走訪及畢業生的跟蹤調研,確定移動通信行業面向高職院校畢業生的崗位群。邀請企業技術人員與校內專家組一起對崗位群進行分析,歸納整理典型工作任務?;谶@些典型工作任務分析從業所需的職業能力,典型工作任務分解過程如表1所示。再將這些職業能力按照專業能力、方法能力和社會能力進行分類、匯總,并以此為依據構建移動綜合職業能力課程體系。由于移動系統有GSM/WCDMA/CDMA2000/TD-SCDMA等,需要從典型崗位任務推演到各系統的典型工作任務,選取崗位工作技能為邏輯載體,分別以對象系統、工作順序為線索,提煉學習領域課程,形成專業核心課程。
4實施一體化教學模式改革
依托實訓條件,創設情境,實施專業核心課“教學做”一體化教學模式改革,啟發學生思維、學生在教師的引導下完成各子項目任務,利用情境進行真實配置、在線實際處理,激發學生學習動力和興趣,并在教學做的過程中鍛煉協作、分析、整理的方法能力和社會能力。豐富教學案例視頻,展現特色教學方法。充分發揮校企合作的優勢,結合實踐,收集整理更多案例素材,制作更多的實際案例教學視頻,豐富教學內容和教學方法。利用專業教學資源信息化,建成開放、共享的專業與課程資源庫,可隨時學習自學。搭建資源服務平臺,為院校、教師、學生和企業從業人員提供服務,移動通信技術專業教師、學生和從業人員,免費共享個性化學習。改變傳統的反饋及測試方式,提高學習質量,激發學生創新思維。通過專業資源平臺在線答疑,反饋信息。
5結語語
在一些定位精度或動態響應要求比較高的機電一體化產品中,交流伺服系統的應用越來越廣泛,其中數字式交流伺服系統更符合數字化控制模式的潮流,而且調試、使用十分簡單,因而被受青睞。這種伺服系統的驅動器采用了先進的數字信號處理器(DigitalSignalProcessor,DSP),可以對電機軸后端部的光電編碼器進行位置采樣,在驅動器和電機之間構成位置和速度的閉環控制系統,并充分發揮DSP的高速運算能力,自動完成整個伺服系統的增益調節,甚至可以跟蹤負載變化,實時調節系統增益;有的驅動器還具有快速傅立葉變換(FFT)的功能,測算出設備的機械共振點,并通過陷波濾波方式消除機械共振。
一般情況下,這種數字式交流伺服系統大多工作在半閉環的控制方式,即伺服電機上的編碼器反饋既作速度環,也作位置環。這種控制方式對于傳動鏈上的間隙及誤差不能克服或補償。為了獲得更高的控制精度,應在最終的運動部分安裝高精度的檢測元件(如:光柵尺、光電編碼器等),即實現全閉環控制。比較傳統的全閉環控制方法是:伺服系統只接受速度指令,完成速度環的控制,位置環的控制由上位控制器來完成(大多數全閉環的機床數控系統就是這樣)。這樣大大增加了上位控制器的難度,也限制了伺服系統的推廣。目前,國外已出現了一種更完善、可以實現更高精度的全閉環數字式伺服系統,使得高精度自動化設備的實現更為容易。其控制原理如圖1所示。
該系統克服了上述半閉環控制系統的缺陷,伺服驅動器可以直接采樣裝在最后一級機械運動部件上的位置反饋元件(如光柵尺、磁柵尺、旋轉編碼器等),作為位置環,而電機上的編碼器反饋此時僅作為速度環。這樣伺服系統就可以消除機械傳動上存在的間隙(如齒輪間隙、絲杠間隙等),補償機械傳動件的制造誤差(如絲杠螺距誤差等),實現真正的全閉環位置控制功能,獲得較高的定位精度。而且這種全閉環控制均由伺服驅動器來完成,無需增加上位控制器的負擔,因而越來越多的行業在其自動化設備的改造和研制中,開始采用這種伺服系統。
2直線電機驅動技術
直線電機在機床進給伺服系統中的應用,近幾年來已在世界機床行業得到重視,并在西歐工業發達地區掀起"直線電機熱"。
在機床進給系統中,采用直線電動機直接驅動與原旋轉電機傳動的最大區別是取消了從電機到工作臺(拖板)之間的機械傳動環節,把機床進給傳動鏈的長度縮短為零,因而這種傳動方式又被稱為"零傳動"。正是由于這種"零傳動"方式,帶來了原旋轉電機驅動方式無法達到的性能指標和優點。
1.高速響應由于系統中直接取消了一些響應時間常數較大的機械傳動件(如絲杠等),使整個閉環控制系統動態響應性能大大提高,反應異常靈敏快捷。
2.精度直線驅動系統取消了由于絲杠等機械機構產生的傳動間隙和誤差,減少了插補運動時因傳動系統滯后帶來的跟蹤誤差。通過直線位置檢測反饋控制,即可大大提高機床的定位精度。
3.動剛度高由于"直接驅動",避免了啟動、變速和換向時因中間傳動環節的彈性變形、摩擦磨損和反向間隙造成的運動滯后現象,同時也提高了其傳動剛度。
4.速度快、加減速過程短由于直線電動機最早主要用于磁懸浮列車(時速可達500Km/h),所以用在機床進給驅動中,要滿足其超高速切削的最大進個速度(要求達60~100M/min或更高)當然是沒有問題的。也由于上述"零傳動"的高速響應性,使其加減速過程大大縮短。以實現起動時瞬間達到高速,高速運行時又能瞬間準停??色@得較高的加速度,一般可達2~10g(g=9.8m/s2),而滾珠絲杠傳動的最大加速度一般只有0.1~0.5g。
5.行程長度不受限制在導軌上通過串聯直線電機,就可以無限延長其行程長度。
6.運動動安靜、噪音低由于取消了傳動絲杠等部件的機械摩擦,且導軌又可采用滾動導軌或磁墊懸浮導軌(無機械接觸),其運動時噪音將大大降低。
7.效率高由于無中間傳動環節,消除了機械摩擦時的能量損耗,傳動效率大大提高。
直線傳動電機的發展也越來越快,在運動控制行業中倍受重視。在國外工業運動控制相對發達的國家已開始推廣使用相應的產品,其中美國科爾摩根公司(Kollmorgen)的PLATINNMDDL系列直線電機和SERVOSTARCD系列數字伺服放大器構成一種典型的直線永磁伺服系統,它能提供很高的動態響應速度和加速度、極高的剛度、較高的定位精度和平滑的無差運動;德國西門子公司、日本三井精機公司、臺灣上銀科技公司等也開始在其產品中應用直線電機。
3可編程計算機控制器技術
自20世紀60年代末美國第一臺可編程序控制器(ProgrammingLogicalController,PLC)問世以來,PLC控制技術已走過了30年的發展歷程,尤其是隨著近代計算機技術和微電子技術的發展,它已在軟硬件技術方面遠遠走出了當初的"順序控制"的雛形階段。可編程計算機控制器(PCC)就是代表這一發展趨勢的新一代可編程控制器。
與傳統的PLC相比較,PCC最大的特點在于它類似于大型計算機的分時多任務操作系統和多樣化的應用軟件的設計。傳統的PLC大多采用單任務的時鐘掃描或監控程序來處理程序本身的邏輯運算指令和外部的I/O通道的狀態采集與刷新。這樣處理方式直接導致了PLC的"控制速度"依賴于應用程序的大小,這一結果無疑是同I/O通道中高實時性的控制要求相違背的。PCC的系統軟件完美地解決了這一問題,它采用分時多任務機制構筑其應用軟件的運行平臺,這樣應用程序的運行周期則與程序長短無關,而是由操作系統的循環周期決定。由此,它將應用程序的掃描周期同外部的控制周期區別開來,滿足了實時控制的要求。當然,這種控制周期可以在CPU運算能力允許的前提下,按照用戶的實際要求,任意修改。
基于這樣的操作系統,PCC的應用程序由多任務模塊構成,給工程項目應用軟件的開發帶來很大的便利。因為這樣可以方便地按照控制項目中各部分不同的功能要求,如運動控制、數據采集、報警、PID調節運算、通信控制等,分別編制出控制程序模塊(任務),這些模塊既獨立運行,數據間又保持一定的相互關聯,這些模塊經過分步驟的獨立編制和調試之后,可一同下載至PCC的CPU中,在多任務操作系統的調度管理下并行運行,共同實現項目的控制要求。
PCC在工業控制中強大的功能優勢,體現了可編程控制器與工業控制計算機及DCS(分布式工業控制系統)技術互相融合的發展潮流,雖然這還是一項較為年輕的技術,但在其越來越多的應用領域中,它正日益顯示出不可低估的發展潛力。
4運動控制卡
運動控制卡是一種基于工業PC機、用于各種運動控制場合(包括位移、速度、加速度等)的上位控制單元。它的出現主要是因為:(1)為了滿足新型數控系統的標準化、柔性、開放性等要求;(2)在各種工業設備(如包裝機械、印刷機械等)、國防裝備(如跟蹤定位系統等)、智能醫療裝置等設備的自動化控制系統研制和改造中,急需一個運動控制模塊的硬件平臺;(3)PC機在各種工業現場的廣泛應用,也促使配備相應的控制卡以充分發揮PC機的強大功能。
運動控制卡通常采用專業運動控制芯片或高速DSP作為運動控制核心,大多用于控制步進電機或伺服電機。一般地,運動控制卡與PC機構成主從式控制結構:PC機負責人機交互界面的管理和控制系統的實時監控等方面的工作(例如鍵盤和鼠標的管理、系統狀態的顯示、運動軌跡規劃、控制指令的發送、外部信號的監控等等);控制卡完成運動控制的所有細節(包括脈沖和方向信號的輸出、自動升降速的處理、原點和限位等信號的檢測等等)。運動控制卡都配有開放的函數庫供用戶在DOS或Windows系統平臺下自行開發、構造所需的控制系統。因而這種結構開放的運動控制卡能夠廣泛地應用于制造業中設備自動化的各個領域。
這種運動控制模式在國外自動化設備的控制系統中比較流行,運動控制卡也形成了一個獨立的專門行業,具有代表性的產品有美國的PMAC、PARKER等運動控制卡。在國內相應的產品也已出現,如成都步進機電有限公司的DMC300系列卡已成功地應用于數控打孔機、汽車部件性能試驗臺等多種自動化設備上。
5結束語
計算機技術和微電子技術的快速發展,推動著工業運動控制技術不斷進步,出現了諸如全閉環交流伺服驅動系統、直線電機驅動技術、可編程計算機控制器、運動控制卡等許多先進的實用技術,為開發和制造工業自動化設備提供了高效率的手段。這也必將促使我國的機電一體化技術水平不斷提高。