毕业设计（论文）微型电动机振荡式三相交流电源仿真设计.doc

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1、摘 要随着电力电子技术的发展，电力电子装置正向更大容量和更小容量2个方面发展。小容量方面，正向以小家电、通讯设备、办公自动化、智能机器人等领域的驱动电源方向发展。以及各种新型控制器件和先进控制方法在电机调速系统中的应用，交流电机控制精度得到了极大的提高。为了满足高性能、高效节能和环保的要求，对电源的电压、电流、频率等指标的要求也随之提高。电机驱动电源的设计在电气传动领域中扮演着重要的角色。本课题主要针对振荡式微型电机三相交流电源的仿真设计进行了研究和探讨，提出了相应的软、硬件设计方案，以EWB软件为设计开发平台，设计振荡式微型电动机三相变流电源仿真电路，实现将输入交流电转变成直流电，再将直流电

2、转换成对称三相交流电。论文阐述了振荡式微型电动机电源的基本单元电路，集成运算放大器AR1和外围元件R1，R2，R3，电容C1构成有源移相器的原理及特性；设计了以具有过流保护和过热保护等环节的集成功率放大器构成的有源移相器，再由3个相同的有源移相器构成闭环电路，产生振荡波，将直流电变换成对称的三相交流电，并采用电子电力计算机辅助EWB软件进行了仿真研究。论文最后给出了实验结果和波形分析。结果表明微型振荡式电动机驱动电源的仿真设计给电机的驱动电源的设计提供了一个快捷的方法，可改变电路参数以满足各个领域对电机驱动电源电压、电流、频率等指标的要求；验证了设计的有效性和可行性。关键词：微型电机 震荡器

3、三相交流电源 仿真Abstract With the development of power electronics technology, power electronics equipment forward greater capacity and smaller capacity of two aspects of development. Small capacity, the forward small home appliances, communications equipment, office automation, intelligent robotics and ot

4、her areas of the drive power direction. And a variety of new control devices and advanced control methods in motor speed control system, AC motor control accuracy has been greatly improved. In order to meet the high performance, energy efficient and environmental requirements, the power supply volta

5、ge, current, frequency and other indicators of requirements also will improve. Motor drive power supply design plays an important role in the field of electrical transmission.This paper mainly for oscillating micro-motors three-phase AC power supply simulation design were studied and discussed, and

6、the corresponding software and hardware design, software design and development with EWB platform, micro-motor design oscillation phase Convertor Power Simulation circuit, the input AC power into DC power, and then the direct current into a symmetrical three-phase alternating current.Paper expounds

7、the basic unit circuit oscillating miniature motor power, integrated operational amplifier AR1 and the peripheral element R1, R2, R3, capacitor C1 constitute principles and characteristics of the active phase shifter; designed with over-current protection and overheat protection The active part of t

8、he integrated power amplifier configuration of the phase shifter, and then by three identical active phase shifter closed loop circuit that generates the oscillation, the direct current into a symmetrical three-phase alternating current, and using power electronics computer-aided EWB Software simula

9、tion research.Finally, the experimental results and waveform analysis. Simulation results show that the design of micro-oscillation motor drive power to the motor drive power supply is designed to provide a quick way to change the circuit parameters to meet the motor drive power supply voltage, curr

10、ent, frequency and other indicators of the requirements in all areas; verify the design The effectiveness and feasibility. Keywords: micro-motors Shockwave three-phase AC power source Simulation目 录摘 要IAbstractII目 录III1绪 论41.1课题研究的背景及意义41.1.1电力电子器件概述51.1.2电力电子器件国内外的发展51.2振荡器简介71.3微电机的发展71.3.1我国微电机的发展

11、71.3.2微电机在国际上的发展101.3.3我国微电机发展的优势及发展策略111.4中国电源产业的发展历史131.5本课题的内容及主要任务142振荡式微型电动机三相交流电源工作原理142.1直流稳压电源工作原理及电路设计142.1.1设计内容及要求152.1.2设计方案152.1.3电路设计及原理与参数计及器件选择162.2微型电动机三相正弦波交流电源工作原理及电路设计202.2.1设计内容及要求：202.2.2设计方案电路图以及工作原理分析：203仿真软件EWB简介223.1 EWB 5.12界面及基本操作方法233.1.1 ElWB 5.12工作主窗口233.1.2 EWB 5.12的工

12、具栏233.1.3 EWB5.12的元器件及仪器库栏243.1.4菜单操作273.2电子电路的组建273.2.1元器件的操作273.2.2导线连接操作273.3 虚拟仪器仪表及使用操作283.3.1仪器仪表的基本操作283.3.2 虚拟仪器仪表的使用293.4 电路仿真示范364直流稳压电源的仿真364.1整流滤波电路及调试364.1.1整流滤波电路364.1.2整流滤波电路调试过程374.2稳压电路参数测试384.2.1稳压电路的参数测试电路图384.2.2稳压电路参数测试394.3稳压电路仿真实验分析405振荡式微型电动机三相交流电源的仿真405.1微电机驱动电源的基本单元电路仿真测试40

13、5.1.1单元电路的幅频特性曲线和相频特性曲线415.1.2有源移相器输出电压和输入电压的波形415.2振荡式三相正弦波的仿真测试41总 结43致 谢44参考文献45附录：461绪 论1.1课题研究的背景及意义电力电子技术已成为现代技术中的重要组成部分，并对电能的变换和控制起到了革命性的贡献。随着半导体集成技术和电力电子器件的迅速发展，电力电子技术的应用领域得到不断的拓展。从家用电器到高压直流输电，电力电子技术已经渗入到人民生活和国民经济的各个领域。电力电子技术根据用电场合而改变电能的应用方式，即所谓的变流，使得电能的应用更好的满足人们的需要，并通过功能和性能的提高产生经济效益和社会效益。因此

14、，电力电子技术被认为是电能应用的优化技术。环保意识的提高，促使人们在电力电子技术的发展中探索一条“绿色”之路。对于变流装置而言，“绿色”的内涵包括电网无谐波，单位功率因数，以及功率控制系统的高性能，高稳定性，高效率等传统变流装置所不具备的优越性能。“绿色”电能变换的需求呼唤着电力电子技术的发展，而电力电子技术的发展又促进了“绿色”电能变换的实现。PWM整流器作为各种电力电子应用系统与电网的接口，其发展方向是将变流技术与微电子技术和自动控制技术相融合，这已成为电力电子技术发展中的热点和亮点。对于交直交变流器，随着技术的发展，要求也越来越多，能量的双向流动、较高的功率因数以及最小的成本实现还需要进

15、一步的研究和开发。当交直交变流器中的整流器采用不可控整流电路时，降低了成本，中间电容的合理选择可以达到中间直流电压的稳定，逆变器采用三相桥式PWM逆变器，电压电流双闭环控制，减少谐波含量，改善波形。电力电子器件的发展为较好性能的交流电机驱动电源的发展奠定了基础。1.1.1电力电子器件概述自20世纪50年代末第一只晶闸管问世以来，电力电子技术开始登上现代电气传动技术的舞台，以此为基础开发的可控硅整流装置，是电气传动领域的一次革命，使电能的变换和控制从旋转变流机组和静止离子变流器进入由电力电子器件构成的变流器时代，这标志着电力电子的诞生。进入70年代后，晶闸管开始形成由低电压小电流到高电压大电流的

16、系列产品，普通晶闸管不能自关断的半控型器件，被称为第一代电力电子器件。随着电力电子技术理论研究和制造工艺水平的不断提高，电力电子器件在容量和类型等方面得到了很大发展，这是电力电子技术的又一次飞跃，先后研制出了GTR和GTO，功率MOSFET管等自关断全控型第二代电力电子器件。而以绝缘栅双极晶体管(IGBT)为代表的第三代电力电子器件，开始向大容量高频率、响应快、低损耗的方向发展。而进入90年代电力电子器件正朝着复台化、标准模块化、智能化、功率集成的方向发展。近年来，微电子技术与电力电子技术又在各自发展的基础上相结合，产生了一批工作频率高，具有门极全控性能的集成器件，他们的品种越来越多，功率越来

17、越大，性能越来越好，已经形成了庞大的电力电子器件库。1.1.2电力电子器件国内外的发展整流管是电力电子器件中结构最简单，应用最广泛的一种器件。目前已形成普通型， 快恢复型和肖特基型三大系列产品，电力整流管对改善各种电力电子电路的性能，降低电路损耗和提高电流使用效率等方面都具有非常重要的作用。自1958年美国通用电气公司研制出第一个工业用普通晶闸管开始，其结构的改进和工艺的改革为新器件的开发研制奠定了基础，在以后的十年间开发研制出双向、逆变、逆导、非对称晶闸管，至今晶闸管系列产品仍有较为广泛的市场。1964年在美国第一次试制成功了0.5kV/0.01kA 的可关断的GTO至今，现已达到9kV/2

18、.5kA/0.8kHz及6kV/6kA/1kHz的水平，在当前各种自关断器件中GTO容量最大，但其工作频率最低，在大功率电力牵引驱动中有明显的优势，因此它在中压、大容量领域中占有一席之地。70年代研制出的GTR系列产品，其额定值已达到1.8kV/0.8kA/2kHz，0.6kV/0.003kA/100kHz，由它组成的电路具有灵活成熟，开关损耗小、开关时间短等特点，在中等容量、中等频率的电路中应用广泛，而作为高性能，大容量的第三代绝缘栅型双极性晶体管IGBT，因其具有电压型控制，输入阻抗大、驱动功率小，开关损耗低及工作频率高等特点，其有着广阔的发展前景。而IGCT是最近发展起来的一种新型器件，

19、它是在GTO基础上发展起来的器件，被称为集成门极换流晶闸管，也有人称之为发射极关断晶闸管。20世纪60年代后半段开始，功率半导体器件从SCR(普通晶闸管)、GTO(门极可关断晶闸管)、BJT(双极型晶体管)、MOSFET(金属氧化硅场效应管)、SIT(静电感应晶体管)、SITH(静电感应晶闸管)、MGT(MOS控制晶体管)、MCT(MOS控制晶闸管)发展到IGBT(绝缘栅双极型晶体管)和HVIGBT(耐高压IGBT)。器件的每一次更新都为电力变换技术的发展注入了新的活力。进入90年代后，电力电子器件的研究和开发步入了高频化，标准模块化，集成化和智能化。从理论分析和实验中可以证明，电气产品的体积

20、与重量的缩小与供电频率的平方根成反比。当我们将50Hz的标准工频大幅的提高之后，使用这样工频的电气设备的体积与重量就能大大的缩小，使电气设备的制造节约材料，运行时的高频化是今后电力电子技术创新的主导方向，而硬件结构的标准模块是器件发展的必然趋势。目前先进的模块，已经包括开关元件和与其反向并联的续流二极管，以及驱动保护电路等多个单元，并都已标准化并生产出系列产品，并且可以在一致性与可靠性上达到极高的水平。目前世界上许多大公司已开发出IPM智能化功率模块，如日本三菱、东芝及美国的国际整流器公司已有成熟的产品推出。根据电力电子器件的发展现状及趋势，预计在今后几年，电力电子器件将在以下方面取得进展：(

21、1) 已进入实用化的全控型器件将在功率等级、易于驱动和更高工作频率这三个方面继续改善和提高。(2) 由于MCT、IGBT、IGCT等器件的大容量化及实用化，在更多的领域，IGBT和IGCT将取代GTO。(3) IGCT等新型混合器件将逐步得到推广和应用。功率集成电路将会有更进一步的发展。这预示着电力电子技术将跨入一个新的时代。(4) 新型半导体材料SiC的问世，预示着在不远的将来会诞生一种集高耐压、大电流、高开关速度、无吸收电路、简单的门极驱动、低损耗等所有优点于一身的新型SiC电力器件。电力电子技术的迅猛发展，为大容量、快速的机车电力牵引系统提供了坚实的基础。电力电子器件作为电力电子技术发展

22、的主导器件，是电力电子技术发展的决定性因素，必将推动电力电子技术的飞速发展，同时也将促进以电力电子技术为基础的交流传动技术的迅猛发展。1.2振荡器简介振荡器是一种能量转换装置将直流电能转换为具有一定频率的交流电能。其构成的电路叫振荡电路.正弦波振荡器能够输出正弦波的振荡器称作正弦波振荡器。 正弦波振荡器主要有LC振荡器RC振荡器两种。 振荡器最基本组成部分，三极管放大器（起能量控制作用）；正反馈网络（将输出信号反馈一部分至输入端）；选频网络（用以选取所需要的振荡频率，以使振荡器能够在单一频率下振荡，从而获得需要的波形）。振荡器两管的集电极各有一个电容分别接到另一管子的基极,起到交流耦合作用,形

23、成正反馈电路,当接通电源的瞬间,某个管子先通,另一只管子截止,这时,振荡器导通管子的集电集有输出,集电极的电容将耦合到另一只管子的基极使另一只管子导通.这时原来导通的管子截止.这样两只管子轮流导通和截止,就产生了震荡电流. 由于器件不可能参数完全一致,因此在上电的瞬间的状态就发生了变化,振荡器这个变化由于正反馈的作用越来越强烈,导致到达一个暂稳态.暂稳态期间另一个三极管经电容逐步充电后导通或者截止,状态发生翻转,到达另一个暂稳态.这样周而复始形成振荡.振荡器主要可以分成两种：谐波振荡器与弛张振荡器。能将直流电转换为具有一定频率交流电信号输出的电子电路或装置。种类很多，按振荡激励方式可分为自激振

24、荡器、他激振荡器；按电路结构可分为阻容振荡器、电感电流振荡器、晶体振荡器、音叉振荡器等；按输出波形可分为正弦波、方波、锯齿波等振荡器。广泛用于电子工业、医疗、科学研究等方面。 1.3微电机的发展1.3.1我国微电机的发展我国微电机行业创建于20世纪50年代末期，从为满足国防武器装备需要开始，经历了仿制、自行设计和研究开发的阶段，至今已有40余年的发展历史，已形成产品开发、规模化生产和关键零部件、关键材料、专用制造设备、测试仪器配套的完整的工业体系。据统计，我国微特电机生产及配套厂家在1000家以上，从业人员超过10万人，工业总产值超过 100亿元。微特电机行业已成为国民经济和国防现代化建设中不

25、可缺少的一个基础产品工业。自20世纪80年代以来，微特电机的国内需求在不断增长。我国已引进50余条生产线，实现25个大类、60个系列、400 个品种、2000个规格微特电机大批量、规模化生产。主要产品是有刷永磁直流电动机、小功率交流电动机、交直流串激电动机、罩极电动机、步进电动机、振动电机（手机用）等。1999年我国微特电机产量约30亿台，其中民营和国企的产量约 2.5亿台，独资企业的产量约12亿台，香港地区的产量约14亿台（德昌公司12亿台），台湾地区的产量约 1.8亿台。2000年生产量约39亿台，占全球总产量的60。技术含量高的微特电机，如精密无刷电动机、高速同步电动机、高精度步进电动机

26、、片状绕组无刷电动机、高性能伺服电动机以及新原理新结构超声波电动机国内尚未形成商品化或批量生产能力。所以国内对高精密微特电机还依赖进口。据海关统计，19952000年年均用汇增长26.9，2001年虽然增幅降至14.81，还达11.97亿美元。我国自1995年至2000年微特电机出口年均创汇增长18.6，2001年比2000年减少6.02。受美国“9.11”事件的影响，美国、日本经济受到严重挫折全球经济不景气，是2001年出口减少的主要因素。2001年出口创汇在5000万美元的企业有 6家。青岛三美电机有限公司14134万美元，天津三美电机有限公司12450万美元，珠海三美电机有限公司1080

27、3 万美元，东芝华强三洋马达有限公司9955万美元，万宝至马达大连有限公司9690万美元，珠海松下马达有限公司8082万美元，三协精机（福建）有限公司7271万美元。丽水是国内工业微电机和家用缝纫机马达生产中心，年产100万台电机和50多万套马达。近年来，通过产业的改造和提升，丽水微电机在技术和产品结构上确立了新的比较优势，把竞争对手瞄准日本的“兄弟”，“松下”、“三菱”等知名企业，把目标市场转向长期被日本和台湾厂商垄断的欧美市场。丽水的几家微电机龙头企业相继投巨资搞技改，陆续推出高技术含量的新产品，提升产品档次。“方正电机”与浙江大学联合开发成功变频调速交流伺服机电，不仅填补了国内空白，技术

28、性能指标达到国际先进水平，迅速占领了欧美市场。目前，“方正电机”等 3个龙头企业的产量占了丽水微电机总产量的90。每年“龙头”后面都连接着 100多家配件加工企业，形成了长长的“产业链”，据不完全统计，除丽水本地外，丽水微电机在外地的联营配件厂还有200多家。我国多年来由于重视制造技术提高与改造，特别是引进了先进技术和设备，微电机行业目前已经初步具备了现代化大规模生产的特点，主要集中在家用电器用交流单相电动机和直流有刷电动机。估计国内市场用于电风扇、洗衣机、冰箱、空调和小家电产品等家用电器的交、直流微型电动机年产量约2亿台；用于各种影音装置，激光视盘机等方面的有刷直流电动机年产量约2.5亿台；

29、用于汽车电器的直流微电机约6000万台；用于计算机及外围设备的有刷和无刷直流电机超过1亿台。上述用途电机产量约占中国微电机市场总需求量的60%。另一方面，高档精度微电机，如无刷直流电动机、步进电动机、无磁芯电动机、盘式绕组电动机等需求急剧增加。此外，汽车、医疗器械与仪器仪表、照相机、玩具等产业对微电机的需求也在逐年增加，但与其他用途产品比较，增加速度较慢。虽然中国成为微电机生产大国，但是技术水平与工业发达国家相比，仍有较大差距。中国微电机产量约占世界总产量的60以上，但是民营企业产品档次低，独资企业的产品虽属于中档产品，但许多独资企业的开发机构均设在本国，技术含量高的产品，如高速精密无刷主轴电

30、机、高精度步进电机、高性能交流伺服电机、精密直线电机、超声波电机等尚未在我国生产。 我国微电机行业发展水平较国外差距更大，大量的企业甚至没有开发能力，而是仿制为主。整个产业的产、学、研结构不理想，没有发挥企业、大学、研究所的特点和优势。项目开发进展慢，成果商品化率低。我国的民营企业普遍存在产品开发能力不强、产品更新换代慢等缺点，很难同国外公司竞争。 近年来，随着科学技术的发展和控制系统的不断更新，对微特电机的要求越来越高。同时，新技术、新材料、新工艺的应用，推动了微特电机的发展，出现了新的发展趋势，主要有以下几个方面： 一、无刷化，为了提高微特电机的可靠性，降低噪音，提高电磁兼容性能，延长电机

31、寿命，除了在电机结构上不断改进，使其能长期可靠的运行外，国际上一直致力于发展各种无刷电机。经过近20年的研制开发，取得了显著的成果，如无刷直流电机，无刷自整角机，无刷旋转变压器等，许多电机新品种已经进入商品化生产。 二、微型化，由于电子技术的快速发展和广泛应用，一方面要求微电机向微型化方向发展，以适应电子产品日益微型化的需要。另一方面也为微特电机的微型化创造了条件。微特电机的微型化，不仅指它的质量和体积，还指它的功率消耗。现代电子产品(如手机)往往是耗电量最大的元件之一。而在宇航系统中，通常以燃料电池或太阳能电池供电，所有电器元件的耗电量受到严格控制。在高空飞行中，飞行物理量每增加1kg，每小

32、时就要多100kg左右的燃料。因此，微特电机的微型化是目前迫切需要解决的问题。为了使电机微型化，通常采取改进设计、简化结构，采用新材料、新工艺等措施。例如，日本一家公司推出了外径仅O8ram，轴长12mm，重量仅4mg的微型电机，可在人的血管中穿行。 三、一体化(模块化，)一体化是指多台电机组合，电机和传感器的组合，电机和其他机械组合，电机和控制组合，甚至将微特电机、变速器、传感器和控制器等构成一体，形成新一代电动伺服系统，从而明显提高系统的精度和可靠性。 四、永磁化，随着微特电机向微薄轻化、无刷化和电子化的方向发展，永磁材料在微特电机中的普遍应用已是必然趋势。特别是我国稀土资源丰富，约占世界

33、稀土储量的34，所研制生产的钕铁硼(NdFeB)永磁体的最大磁能积已达3184Kjm3，处于国际先进水平，为我国永磁电机的发展提供了良好的条件。五、数字化。微特电机的数字化是指在其控制单元中采用可编程控制器，综合现代控制理论、电力电子技术、微电子技术等，实现电机速度和位置的自适应调整与控制。电动机控制策略的模拟实现正逐渐退出历史舞台，而采用微处理器、FPGACPLD、通用计算机、DSP控制器等现代手段构成的数字控制系统得到了快速发展，作为电动机控制系统也正朝着高精度、高性能、网络化、信息化、系统芯片化方面不断前进。同时，数字化的发展，改变了微特电机作为元件使用的概念，确立了微特电机作为一个小系

34、统的设计、生产和使用的新概念，标志着微特电机发展已进入一个新阶段。 根据我国微电机的发展和发展趋势，预计在今后510年微特电机要重点发展的产品是：交流微电机及变频控制技术；无刷电机及控制技术；永磁交流伺服电动机及控制系统；步进电动机及驱动控制技术；直线电动机及驱动控制技术；超声波电机及应用技术。 1.3.2微电机在国际上的发展微小电机是技术密集行业，兴起于瑞士，发展于日本，而后随技术扩散逐步向发展中国家转移。目前，日本、韩国仍然掌握着微小电机行业的先进技术，以中国为代表的发展中国家正承接着日本、韩国等发达国家的产业转移。我国由于具有磁性材料资源丰富、产量大、价格和劳动力成本低等多重优势，目前已

35、成为世界微小电机的主要生产国和出口国。 作为人们生活生产中不可缺少的基础机电产品，仅2012年，世界微小电机产量就突破160亿台，中国制造的各类微小电机产量约110亿台，占到全球市场份额的70%，成为世界微电机行业绝对的产销霸主。长江三角洲、珠江三角洲以及环渤海湾三大经济圈是我国微小电机主要的生产和出口基地。 走访深圳国际电机磁材展，把脉中国微电机行业未来 在中国，伴随微电机行业发展而举办的相关学术论坛和展览会议从一定程度上也反应出微电机行业未来的发展走势和产业格局，如每年在深圳举办的深圳国际小电机及磁性材料展览会，依托珠三角巨大的产业优势，迅速崛起，逐渐成为电机磁材行业的“晴雨表”，每年吸引

36、上万名国内外采购商前来交流下单。 从2013年深圳电机磁材展可以看到，大转矩、小尺寸、高控制精度、低功耗、长寿命和低成本的微电机产品深受客户亲睐，表现出强劲的竞争力，也在一定程度上代表了微小电机的研发方向。 随着通讯、微型电玩、消费类电子产品以及医疗保健器材行业的快速增长，超微电机得到广泛使用，但因其生产工艺复杂，精密度和功耗要求较高，市场远远没有达到饱和，存在很大的创新和成长空间， 此外，汽车产业的飞速发展，也为微电机在汽车领域的应用提供了广阔的发展空间。一辆普通汽车一般需要15台左右的微电机，而豪华轿车则可能需要40-60台，如：自动定量电子喷油系统取代传统化油器、ABS刹车皆改由电机代替

37、等等。 而航空技术、武器装备自动化以及未来3D打印技术的发展将直接引领微电机向高、精、尖方向发展。 深圳国际电机磁材展十年观众大数据，统计微电机应用产业分布 据深圳国际小电机及磁性材料展览会历届观众来源分析，按照目前使用微电机的数量多少进行排位，信息处理及通信设备为最大用户，约占29.30%；音响设备占18.50%；汽车电器设备占13.80%；日常家用电器占8.75%；视像处理设备占7.43%；工业电气驱动和控制占2.61%。另外，还有19.61%的应用覆盖面，如宇航飞行器、自动化武器装备、农业机械、轻工机械、医疗设备等等。1.3.3我国微电机发展的优势及发展策略 一、我国微电机发展的优势1、

38、微电机的国内和国际市场空间非常大，新的应用领域不断拓展； 2、作为劳动密集型产业，我国拥有微电机产业发展需要的充足人力资源，较强的研发能力，这也是微电机产业迅速崛起和发展的基础优势； 3、零部件专业化生产水平大幅提升，出现一大批较高水平的零部件制造厂家，产品不仅为国内企业和外资企业配套，还远销国外； 4、制造微电机的主要材料，我国不仅资源丰富，而且随着材料制造工艺水平的不断提高，需求和生产规模日益增大，完全能够满足不断发展的产业需求； 5、微电机专用设备制造水平有明显提高，许多设备与国外进口设备的差距逐步缩小，如绕线机、高速冲床、动平衡机、点焊机、综合测试仪、充磁机和换向器精车机等，不少设备可

39、与国外产品媲美，价格却远比国外低，具有很强的国际竞争力。 总之，我国微电机行业无论从国际、国内市场前景，还是从产业配套环境来讲，都有广阔的发展空间。 二、我国微电机发展策略 国际化是我国微电机企业最终的发展方向。现在全球微电机的生产、销售趋势已日趋明显，只有走国际化的道路，才能实现在全球环境下，主动参与竞争，才能立足国内，占领国际市场，同时企业才能发展起来。 据统计，中国每1万美元国内生产总值的能耗是日本的40倍。英国金融时报的调查显示，如果中国企业都按照国际标准实施环保措施，中国经济的竞争力将丧失殆尽。“价廉物美不再是中国高品的优势，而是中国企业的悲哀，以当前相当普遍的贴牌生产为例，中国的企

40、业利用别人的品牌或技术，利润永远稀薄得只能够维持生计。我们只能做加工厂，给人家打工，挣加工费，是不可能使企业的国际竞争力上台阶的。 企业的最终的竞争力取决于三个因素：成本优胜、产品优胜、品牌优势。所谓品牌优势是指消费者愿意为一个企业生产的产品支付比其他竞争对手生产的质量、性能相同的产品更高的价格。一般来讲，成本优胜的取得所需的时间最短；产品优胜的取得需要较长的时间；品牌优势的积累需要的时间最长，也最困难。打造品牌就意味着放弃短期利益，长期不懈地满足客户的要求，培养客户的忠诚度，最终赢得客户的信赖。我们有世界规模的产品，无世界规模的品牌。“有 品无牌的最终结果就是中国企业很难在国际竞争中获胜。

41、中国的国内市场实际上已经是国际化市场，从这个意义证明，国际化是中国企业的现实选择。立足长远，我们的国际化道路不能紧紧依靠所谓的低成本，我们需要培养自已的核心竞争力和国际品牌。培育发展具有现代企业制度的国际水准的集团公司，参与国际竞争。建立自己的技术中心，开发具有国际先进水平、实用且外观精致的、具有自主知识产权的品牌产品。使重点产品接近世界水平，高技术产品占产品品种发展总数的20。加大引进技术消化与吸收，重点解决经济规模生产的制造工艺技术，加快在线检测和自动检测步伐，实现装备现代化、自动化、提高效率、寿命和可靠性。新材料应用方面，一是解决钕铁硼的娇顽力和剩磁的温度系数大等问题，使其尽快大量应用于

42、微电机中，以提高电机力能指标；二是加快工程塑料制品在电机中的应用，以减轻重量，降低生产成本。大力推进微电机国家强制性标准的实施，引导企业采用推荐性标准，积极采用国外先进标准，加速与国际标准接轨。 1.4中国电源产业的发展历史第一阶段为1976年以前，是中国电源产业发展的初期阶段。解放以前，我国的电源产业基本上是空白，仅有制造蓄电池、干电池的小型企业。 50年代一大批国有企业的建立，随着电子工业原材料、元器件和整机产业的发展，电源产品从无到有。1959年有二厂一校生产五种规格1600多台电源。经过17年的发展到1976年，已有26个工厂，34个品种，52种规格，33000多台电源。生产单位增长8

43、.7倍，品种规格增长10.4倍，产量增长 20.2倍。第一阶段从无到有，虽然增长速度较快，但是电源产业的规模还是很小。第二阶段是19771989年，是中国电源产业初步壮大时期。这一阶段是我国改革开放的初期，经济建设步伐逐步加快，电源产业也逐步进入快速增长期。1989年电源生产厂已发展到171家，产品规格340多种，年产电源54万多台。生产企业数量比1976年增长6.6倍，品种增长10倍，产品增长16.4倍。在这一阶段，随着电源产业的快速发展，广大的电源科技工作者急需打破原来的封闭状态，了解外部世界。自70年代中期开始，电源科技人员自发组织技术交流，1978年召开了第一次全国电源技术交流会，19

44、83年成立了中国电源学会，1986年得到原国家科委的批准。第三阶段是1990年至今，是中国电源产业的大发展时期。这一阶段，除原电子工业部系统外，机械工业部、邮电部、国防科工委所属系统等都参与了电源的开发和生产，特别是乡镇企业和民营企业大量涌现，全国电源生产厂有上千家，几乎遍布全国。在这10年之中，大量的国外产品和企业进入我国，并占据了相当份额，加剧了市场竞争。上面是中国电源产业发展的三个阶段，电源技术的发展大致也可分为以下几个阶段。50年代是电源整机的创建和仿制时期，主要是仿苏的电子管直流电源、磁饱和交流电源和仿美、仿欧的电子或磁放大式交流稳压电源，并逐渐实现了国产化。这个时期的电源体积大、耗

45、能高、效率低，技术水平相当于国际3050年代的水平。随着晶闸管、晶体管制造技术和应用技术的发展，电子管直流电源，磁饱和式交流电源逐渐被淘汰，晶闸管电源、晶体管电源、磁放大式交流稳压电源得到迅速发展，占据了电源市场的统治地位。如1976年生产的33000多台电源产品中，电子管直流电源只有2个规格800多台，分别占直流电源品种的4.1，规格的 5.6，产量的4。全控功率器件的出现促进了电源技术的进一步发展。GTO可使兆瓦级的逆变电源设计简化，可取代需要强迫换流的晶闸管，目前仍在电源中广泛应用。功率MOSFET的出现，构成了高频电力电子技术，开关频率可达100kHz以上，并可并联大电流输出。IGBT

46、是MOS输入、双极型输出的复合型功率器件，工作频率与GTR相当，其电压定额较高。随着新型功率器件的出现，脉宽调制（PWM）电路、各种各样的零点压、零电流开关或变换的拓扑电路得到广泛应用，使电源产品更加小型化、集成化、智能化，并且提高了效率和可靠性。1.5本课题的内容及主要任务本文设计了振荡式微型电动机三相变流电源仿真电路，实现将输入交流电转变成直流电，再将直流电转换成对称三相交流电。用以EWB软件为设计开发软件，对主电路及其控制电路进行了仿真研究。整流部分采用二极管三相桥不可控电路；在逆变电路中，以具有过流保护和过热保护等环节的集成功率放大器构成的有源移相器，再由3个相同的有源移相器构成闭环电

47、路，产生振荡波，将直流电变换成对称的三相交流电，并采用电子电力计算机辅助EWB软件进行了仿真，仿真结果表明微型振荡式电动机驱动电源的仿真设计给电机的驱动电源的设计提供了一个快捷的方法，可改变电路参数以满足各个领域对电机驱动电源电压、电流、频率等指标的要求，验证了设计的有效性和可行性。2振荡式微型电动机三相交流电源工作原理2.1直流稳压电源工作原理及电路设计在电子电路中，通常都要用电压稳定的直流电源供电，通常的小功率稳压电源的组成可以由电源变压器、整流、滤波和稳压电路等四部分组成。在直流稳压电源中，常用集成三端稳压器作为稳压器件，它具有体积小、价格低、稳定性高等优点，但它的输出电压实际值误差较大

48、，因此本设计完善解决该问题。2.1.1设计内容及要求 输出直流电压VL=30v2v,连续可调； 输出直流电流 IL=210mA; 调压系数Sv0.05; 电源电阻r00.1; 交流电网电压：50Hz,220v10% 。2.1.2设计方案在制作中，主要原理是：电源变压器将交流电网220V的电压变为所需的电压值，然后通过整流电路将交流电压变成脉动的直流电压。由于此脉动的直流电压还含有较大的纹波，必须通过滤波电路加以滤除，从而得到平滑的直流电压。但这样的电压还随电网电压波动（一般有10%左右的波动）、负载和温度的变化而变化。因而在整流、滤波电路之后，还需接稳压电路。稳压电路的作用是当电网电压波动、负载和温度变化时，维持输出直流电压稳定。方案：稳压部分采用串联式稳压电路，电路结构简单，成本低，容易实现，可满足全部设计要求，所需内容与我们所学基础知识紧密结合。串联反馈式稳压电路一般结构