电机

原创：谭祥军模态空间

对于齿轮而言，我们知道齿轮的啮合频率等于轴频乘以齿数。对于滚动轴承而言，轴承滚珠的通过频率是轴频乘以滚珠数吗？对于图1所示的滚动轴承，有15颗滚珠，外圈固定，内圈所在的轴的转速为600rpm，那么轴承滚珠的通过频率是150Hz吗？

<center>图1 15颗滚珠的滚动轴承</center>

当需要比较各阶次的相对大小、对总量级OA的贡献，以及评价阶次的线性度时都需要对阶次进行提取。而常规提取出来的阶次是不带相位信息的，在这里我们讲一讲带相位的阶次提取、以及各种阶次提取的方法与阶次的叠加。

1、阶次的相位

在《什么是Overall level》一文中，我们已经明白阶次提取时是计算相应阶次宽度内的有效值，然后按照时间或转速的先后顺序，将各个瞬时频谱的这个阶次宽度内的有效值连成曲线，即为要提取的阶次。如提取图1所示的2阶次时，阶次宽度设置为0.5阶次（从1.75-2.25阶次，图中两条蓝线所示的区域），计算每个瞬时频谱这个阶次宽度内的有效值如图右侧所示，然后将这些有效值按转速的先后顺序连接得到2阶次，如图2所示。

原创：谭祥军模态空间

在电机的振动噪声分析中，我们经常看到如图1所示的伞状阶次，这些阶次与常规的阶次有着明显的区别：1）起始点不是零点（0转速0Hz）；2）在中心频率两侧成伞状散射，而不是传统的单侧散射。因此，在这篇文章让我们来说说这个特殊的伞状阶次。

<center>图1 电机colormap图中的伞状阶次</center>

1、什么是off-zero order

Aengus Murray 和 Robert Zwicker ADI公司

电机和电源控制逆变器设计人员都会遇到相同的问题，即如何将控制和用户接口电路与危险的功率线路电压隔离。隔离最主要的要求是方式功率线路电压损坏控制电路，更重要的是，保护用户受到危险电压伤害。系统必须符合相应国际标准规定的安全要求，例如涵盖电机驱动和太阳能逆变器的IEC 61800和IEC 62109。这些标准主要注重符合性测试。标准的符合性测试会如何赋予工程师自由度？标准会在安全性方面为工程师提供指导，但如何赋予工程师自由度，以便可以选择符合目标系统规格以及标准的相应架构、电路和元件呢？这些是由电路满足在效率、带宽和精度方面提供系统所需性能，同时又满足安全隔离要求来决定的。设计创新系统的难题是，为现有架构、电路和元件制定的设计规则可能不再适用。因此，工程师需要花时间认真评估新电路或元件符合EMC和安全性标准的能力。某些地区工程师的责任更大，一旦所设计系统的安全功能失效并导致伤害，工程师可能需要承担个人责任。本文探讨了系统架构选择对电源和控制电路设计以及系统性能的影响。本文还将说明最新可用隔离元件的性能提升如何帮助替代架构在不影响安全性的前提下提升系统性能。

近日，部分电机企业半年报与业绩预告显示良好。总体来看，新能源行业已经成为电机企业新的利润增长点。2018年5月国内新能源汽车驱动电机装机总量达90242台，永磁同步电机占比近九成，成为市场主流。

近日，部分电机企业半年报与业绩预告显示良好。中电电机公司2018年上半年公司实现营业收入20142.16万元，较上年同期增加48.06%，净利润2647.57万元，较上年同期增加49.01%，完成年度计划指标的63.02%。大洋电机披露三季度业绩预告显示，预计前三季度净利润为13855.52万元～24513.61万元，与上年同期相比变动幅度，-35%至15%。该公司公告显示，2018年以来新能源汽车行业发展势头良好，大洋公司将进一步扩大新能源汽车动力总成系统的产销规模，努力促使营业收入及利润取得较大幅度增长。

此外，业界龙头企业江特电机从原材料开始对新能源产业进行全面局部。该公司在江西宜春建了年产1.5万吨的用锂辉石提碳酸锂的生产线，预计8月试产。

之前我们提到了伺服反馈协议数字化和单电缆的发展趋势，并且目前市面上已经有多种开放的单电缆伺服反馈解决方案供大家选择了。

本期，我们就先来简单了解下其中一种单电缆数字式伺服反馈协议：

HIPERFACE DSL。

什么是 HIPERFACE DSL？

HIPERFACE DSL 是一种数字式电机反馈协议，通过这种技术反馈电机信号仅需使用两根导线，并且可以将他们与电机动力线路集成到一根电缆中。

它具备以下功能和技术特点：
* 高度动态和高分辨率的位置控制
* 安全运动控制
* 状态监测
* 有助于提升驱动系统的紧凑性和集成度

伺服系统广泛用于机床工具、纺织机械、印刷机械、激光雕刻机等传统OEM行业。机器人、机床、电子半导体以及风电太阳能等新能源对交流伺服的需求增长较快，不同细分领域的竞争格局差异较大。现代交流伺服系统最早被应用到宇航和军事领域，比如火炮、雷达控制等，后来逐渐进入到工业领域和民用领域。

1. 电子机械
由于中国逐渐发展为制造业大国，在电子行业尤其如此，中国已经成为各类消费电子产品如电视、手机、电脑等的世界制造工厂。因此产生了大量电子产品加工机械的需求。自动邦定机、固晶机是其中发展较快的两类产品。这两类机械通常一台机械配有3~6轴伺服，有些厂家一年就可生产上千套机器，因此对伺服产品需求量巨大。但这两类机械通常要求伺服快速、定位精度要求非常高，这就要求伺服产品具有小功率、小惯量、高精度的性能，适用伺服产品的功率范围一般在1KW以下，但精度通常要求达到17位编码器反馈。集成电路封装机、自动点胶机也是电子行业发展较快的分支产品，但对伺服精度要求较低，通常11位编码器反馈即可。目前此行业中松下伺服产品得到广泛应用。

现代电机不再是只是简单执行任务的单独的零件，而是成为一个全面性的系统，可以说现代电机是整个机电体系的神经中枢。现代电机可以为整个机电体系提供能源，也就是说现代电机是动力中心；现代电机也可以起到调节、平衡、控制整个机电系统的作用。甚至很多现代电机兼具这两种功能。如此强大且全面的功能必然对现代电机提出更高要求，这些要求不仅仅体现在现代电机本身的设计和生产，而且体现在现代电机生产出的产品的经济性、应用性和发展性。

现代电机的六大发展方向

1、从有刷到无刷的转变

伺服是目前工业制造领域一种十分常见的技术，我们之前也已经谈的比较多了。可是话说，到底什么是伺服呢？本期，咱就来简单的聊一聊。

伺服 Servo 这个词来自拉丁文 “servus”，意思是仆人按照主人的指示行事，并且忠实而快速地工作。

而 Servo 作为一个技术名词，我比较认同的定义大致是这样的：
a device used to provide control of a desired operation through the use of feedback
通过使用反馈来为所需的运行操作提供控制的设备装置

从上面这段描述中我们可以看到，伺服首先是一种控制装置，需要有指令输入和动力输出。

由于需要对运行动作进行控制，其输出的就应该是机械动力。因此，伺服其实本质上是一种用于运动控制的动力传动技术。如果按照所使用的动力类型的不同，我们基本上可以把伺服分为：气动伺服、液压伺服、直流伺服和变频伺服...等。

对此，有许多采购商要求和业主重新谈价格。采购商或业主认为，税率降了，干制造可真是赚大了，机泵价格必须下降。事实真是这样的吗？为什么税率下降，价格反而可能上涨？

因为，增值税由17%降为16%，实际上是减少1%增值税冲抵后的税率！让全国各企业都享受国家的减税政策，并不是将价格降低！也不是只对个别企业进行减税赋！更要注意，环保税今年已经开始征收，另原材料涨价10%-30%，根本无法用降1%稅收能弥补，故请大家莫要将国务院降低企业税赋之好意去要求降价！否则国家对全国企业减少税赋就失去了公平意义！所以跟客户的交易单价从5月开始不会因为税率下降而降低！

另外还有以下几个原因：

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滚动轴承的运动学(特征频率与阶次)

阶次的相位、提取与叠加

电机为什么会出现伞状阶次?

电源逆变器应用中隔离架构、电路和元件的选择

新能源行业已经成为电机企业新的利润增长点

有关单电缆伺服的常见疑问

四大伺服系统新兴市场以及趋势分析

六大发展方向，三大关键技术，现代电机的前景在这里！

伺服是什么？

市场 | 税率下降，电机价格可能还要涨？