目录 1.上拉电阻 2.下拉电阻 3.主要作用 电阻在电路中起限制电流的作用，而上拉电阻和下拉电阻是经常提到也是经常用到的电阻。在每个系统的设计中都用到了大量的上拉电阻和下拉电阻，这两者统称为“拉电阻”，最基本的作用是：将状态不确定的信号线通过一个电阻将其箝位至高电平(上拉)或低电平(下拉)，但是无论具体用法如何，这个基本的作用都是相同的，只是在不同应用场合中会对电阻的阻值要求有所不同，下面一起来了解它们吧： 1.上拉电阻 (1)概念：将一个不确定的信号，通过一个电阻与电源VCC相连，固定在高电平。 图1 上拉电阻 (2)原理：在上拉电阻所连接的导线上，如果外部组件未启用，上拉电阻则“微弱地”将输入电压信号“拉高”。当外部组件未连接时，对输入端来说，外部“看上去”就是高阻抗的。这时，通过上拉电阻可以将输入端口处的电压拉高到高电平。如果外部组件启用，它将取消上拉电阻所设置的高电平。通过这样，上拉电阻可以使引脚即使在未连接外部组件的时候也能保持确定的逻辑电平。 2.下拉电阻 概念：将一个不确定的信号，通过一个电阻与GND相连，固定在低电平。 图2 下拉电阻 3.主要作用 下拉电阻的主要作用是与上接电阻一起在电路驱动器关闭时给线路(节点)以一个固定的电平。 (1)提高电压准位： a)当TTL电路驱动COMS电路时，如果TTL电路输出的高电平低于COMS电路的最低高电平(一般为3.5V)， 这时就需要在TTL的输出端接上拉电阻，以提高输出高电平的值。 b)OC门电路必须加上拉电阻，以提高输出的高电平值。 (2)加大输出引脚的驱动能力，有的单片机管脚上也常使用上拉电阻。 (3)电阻匹配，抑制反射波干扰：长线传输中电阻不匹配容易引起反射波干扰，加上下拉电阻是电阻匹配，有效的抑制反射波干扰。 (4)N/Apin防静电、防干扰：在COMS芯片上，为了防止静电造成损坏，不用的管脚不能悬空，一般接上拉电阻产生降低输入阻抗，提供泄荷通路。同时管脚悬空就比较容易接受外界的电磁干扰。 (5)预设空间状态/缺省电位：在一些CMOS输入端接上或下拉电阻是为了预设缺省电位。当你不用这些引脚的时候，这些输入端下拉接0或上拉接1。在I2C总线等总线上，空闲时的状态是由上下拉电阻获得 (6)提高芯片输入信号的噪声容限：输入端如果是高阻状态，或者高阻抗输入端处于悬空状态，此时需要加上拉或下拉，以免收到随机电平而影响电路工作。同样如果输出端处于被动状态，需要加上拉或下拉，如输出端仅仅是一个三极管的集电极。从而提高芯片输入信号的噪声容限增强抗干扰能力。 以上就是上拉电阻与下拉电阻的作用介绍了。对于上拉电阻和下拉电阻的选择，应结合开关管特性和下级电路的输入特性进行设定;考虑的因素包括：驱动能力与功耗的平衡，下级电路的驱动需求，高低电平的设定，频率特性等等。
CAN 协议即控制器局域网络 (Controller Area Network)简称，由研发和生产汽车电子产品著称的德国 BOSCH 公司开发，成为国际标准ISO11519以及ISO11898。
永磁同步电机之所以牛，关键在转子里藏着的磁铁阵法。今天咱们用大白话聊聊，转子里磁铁怎么摆、怎么造，才能让电机又猛又耐用！ 一、转子永磁体布局 1. 表贴式 特点：把磁铁像贴瓷砖一样粘在转子表面 优点： 结构简单，便宜好造 磁场强，适合需要高转速的场合 缺点： 磁铁容易被甩飞（超高速时加碳纤维套捆住） 怕高温，高温易退磁（下图来源：网络/百度图片） 2. 插入式 特点：在转子上挖槽，把磁铁嵌进去（类似手机卡插进卡槽） 优点： 磁铁更安全，适合高速、大扭矩 能利用磁阻转矩，省电！ 缺点： 结构复杂，成本高 磁铁利用率低（部分磁路被铁芯吃掉） 3. Halbach阵列 特点：把磁铁按特定角度排列，像拼七巧板 优点： 磁场增强30%，省磁铁 转矩稳，噪音小 缺点： 加工难度逆天，贵到肉疼 装配时稍歪一点就废了（下图来源：网络/百度图片） 下图为3种布局区别表：（下图来源：网络/百度图片） 二、磁铁布局怎么选 要便宜耐用：选表贴式（家用电器、小功率电机） 要性能猛还省电：选插入式（电动车、工业电机） 不差钱追求极致：Halbach阵列（精密仪器、航天设备） 三、转子制造工艺 1. 永磁体加工 钕铁硼磁铁：怕生锈，得镀三层“铠甲”（如：镍+铜+镍） 烧结温度控制：像烤饼干，温度差5℃磁力就变弱 精度要求：切割误差不能超过头发丝直径（±0.02mm） 2. 铁芯叠片 硅钢片要压得紧实（叠压系数＞98%） 激光焊接：变形比头发丝还细（＜0.05mm） 防锈处理：如：泡绝缘漆，防锈（下图来源：网络/百度图片） 3. 装配 磁铁排序：可用机器视觉识别磁极，装反了直接报废 热套装配：把转子加热到150℃，趁热把磁铁塞进去 动平衡测试：转起来后，偏差超过1(或2)克就得打孔减重(根据精度等级，如G2.5级) 四、趋势： 省稀土：用铁氧体+钕铁硼混搭，成本降30% 3D打印磁铁：想要什么形状就打什么，还能局部加强磁场 智能调磁：跑高速时自动削弱磁场，省电不发热（下图来源：网络/百度图片） 总结： 转子设计需在电磁性能、机械强度和工艺可行性间取得平衡。随着拓扑优化技术的突破，下一代永磁转子将实现超高效率的行业新标杆。
1. 超导电机Superconducting Motor超导电机是一种利用超导材料作为绕组或转子元件的电机，相比传统电机，它具有更高的功率密度、更高的效率以及更低的损耗。超导材料在低温下可以表现出零电阻和完全抗磁性（迈斯纳效应），使电机可以极大地减少铜损和铁损，提高能量转换效率。超导电机可以同时实现轻量化小尺寸和高功率。The mechanism of a superconducting motor东芝超过2700马力的超导电机来源：企业官网 2. 感应电机Induction motor感应电动机又称异步电动机，是一种交流电动机。根据电源相数不同，可分为单相和三相。感应电动机的主要结构由定子和转子两部分组成。此外，还有端盖、轴承、电机架等部件。鼠笼型异步电动机示意图特斯拉第一款量产电动汽车是Roadster，采用传统的三相交流感应电动机。该电机类型为三相四极感应电机，额定电压为375V，具有大功率和扭矩输出。Roadster的感应电机峰值功率达185kW，最高转速达14000RPM；异步感应电机峰值功率达215kW，最高转速达13000RPM，最大扭矩达430Nm，功率密度达2.25kW/kg，这些参数共同赋予了Roadster优异的性能表现。图片来源：特斯拉 3. 永磁同步电机PMSM永磁同步电机是一种定子绕组与永磁转子同步旋转的交流电机，具有高功率密度、高效率和优异的动态响应特性，被广泛应用于新能源汽车、工业自动化、航空航天、家用电器等领域。Interior permanent magnet synchronous motor4. IPM电机和SPM电机两者之间的区别IPM电机：内置式永磁体 (IPM) 是一种交流电源电机，其中稀土材料制成的超级磁铁安装在转子槽内，线圈绕组（电枢）固定在定子上。与其他 IPM 电机相比，具有高效率、高可靠性、高扭矩和大功率密度。 SPM电机：也是一种交流供电电机配置，其中超级磁铁安装在转子表面。SPM 电机还提供高扭矩、高效率和高可靠性。与 IPM 电机一样，SPM 也是同步电机，但这里的永磁电机安装在转子表面上，而电枢固定在定子上。在 SPM 中，磁阻转矩最小，因此产生的转矩小于 IPM 电机。5. 无刷直流电机Brushless DC Motor图片来源：CSDN无刷直流电机是一种电子换向的直流电机，通过霍尔传感器或磁编码器检测转子位置，并由控制器（电子驱动器）调节电流，实现无刷运行。BLDC电机与传统的有刷直流电机（BDC）相比，取消了机械换向器和电刷，从而具有更高效率、更长寿命、更低噪音和更少维护的优势，因此广泛应用于电动汽车、无人机、家电、工业自动化、医疗设备等领域。6. 有刷直流电机Brushless DC Motor有刷直流电机是一种通过机械换向器（电刷和换向器）实现换向的直流电机。它依靠碳刷与换向器接触，使电流方向不断变化，从而驱动转子旋转。虽然有刷直流电机在某些应用上逐渐被无刷直流电机（BLDC）取代，但由于其成本低、控制简单、启动扭矩大，在许多工业和消费类设备中仍然有广泛应用。图中的有刷直流电机技术源自一种基于无铁转子（自支撑线圈）的设计，结合了贵金属或碳铜换向系统和稀土或铝镍钴磁铁。直流电机图所有直流电机均由三个主要子组件组成：1.定子2.刷架端盖3.转子7. 液冷电机Liquid-Cooled Motor液冷电机是一种采用液体冷却系统来控制电机温度的电机类型。相比传统的风冷电机，液冷电机具备更高的散热效率，能够在高功率、高负载工况下保持稳定运行。液冷系统通常采用水冷（含乙二醇溶液）、油冷或其他冷却液，冷却方式包括冷却套管、内置冷却通道、转子或定子直接冷却等。Lucid汽车工程师认为绕组之间存在狭窄的磁性“死区”，可以在不影响磁通量的情况下在这些死区中切割出细长的冷却通道。这些通道允许冷却油从更靠近产生热量的地方（铜中）带走更多热量。油流通过针孔从这些狭窄的通道中流出，针孔将油喷洒到裸露的铜绕组上。华为液冷电机智能油冷 精准散热、电机核心部件温度降低15℃ 承受极端条件的能力 、超静音 AI算法的系统级耦合仿真优化 行业领先78dB NVH、图书馆级的安静舒适8. 磁阻电机Reluctance Motor磁阻电机是一种依靠磁阻特性来产生转矩的电机。结构简单，无需永磁体，适用于高温环境。高效、可靠，且成本较低。适用于要求高转矩密度和高能效的应用场景。磁阻电机通常分为同步磁阻电机（SynRM）和开关磁阻电机（SRM）两类。图片来源：罗罗日记开关磁阻电机9. 步进电机Stepper Motor步进电机是一种离散控制的电机，每输入一个电脉冲，转子便转动一个固定的角度（步距角），从而实现精确的位置控制。步进电机的主要特点：开环控制无需反馈系统即可精确定位。高转矩、低速稳定性好适用于需要精准控制的场合。结构简单、成本较低广泛用于工业自动化和消费电子领域。常见的步进电机类型包括永磁步进电机（PM）、可变磁阻步进电机（VR）、混合式步进电机（HB）等。10. 轴向磁通电机Axial Flux Motor轴向磁通电机是一种特殊的电机拓扑，其磁通方向平行于电机轴，与传统的径向磁通电机（磁通垂直于轴）不同。
对于电气新手而言，完成电气控制柜及PLC程序设计后，如何进行系统调试往往成为一大挑战。不当的调试方法不仅可能引发设备故障，甚至可 能导致PLC等关键部件损坏。为确保电气系统调试的顺利进行，以下提供一套详细的七步调试指南。 一、图纸核查与回路检查（断电状态下） 首先，需细致检查电气图纸，这包括柜内接线图和柜外接线图。核查内容涵盖图纸设计的合理性、元器件容量匹配度，以及实际接线是否与图纸严格一致。特别要注意电源回路，确保无短路现象，且强弱电分离，避免220V电源误接入PLC的24V回路，导致设备损坏。 二、PLC外部回路测试（送电后） 在确保电源无误后，进行输入输出点的测试，即“打点”。这包括所有操作按钮、急停按钮、指示灯及限位开关等。测试时，一人现场操作，另一人在PLC端监控信号，确保每个点都能正确响应。大型系统应建立测试记录表，及时标记测试结果，发现接线错误立即修正。测试前，务必备份并清空或禁用PLC程序，防止误动作。 三、机械结构与电机负载检查 检查机械结构的紧固情况，确保电机负载保护措施到位。手动测试设备运行，如电机正反转，检查线路完整性并带电试车。对于变频器，需设置参数并进行电机优化。特别注意的是，垂直移动负载的测试应由专业人员执行，确保安全。 四、手动/半自动模式调试 通过按钮或hmi界面操作设备，进行手动/半自动模式调试。此阶段有助于分解自动流程，便于逐一测试程序逻辑。安全功能测试尤为关键，确保急停、安全光栅等设备在运行中能即时响应。 五、自动模式调试与生产工艺验证 在手动模式调试成功后，进入自动模式调试。根据生产工艺要求，全面测试逻辑连锁、安全连锁等，确保系统能连续、准确地运行。多循环测试是验证系统稳定性的有效手段。 六、特殊功能与参数调试 对于PLC系统中的特殊功能，如PID控制，需进行专门调试。选择合适的控制参数，可能需要多次调整以达到最优效果。部分PLC支持自整定功能，但自整定过程也需耐心等待。 七、预生产与最终验收 完成上述调试后，进入预生产阶段。此阶段可配合实际生产进行特殊测试，如生产节奏、带载安全功能等。连续生产一段时间后，若系统表现稳定，即可进行最终验收。 作为新手，务必时刻警惕电源问题，如文中所述案例，因触点接错导致的模板烧毁教训深刻。调试时，严格区分220V与24V回路，可有效避免此类事故。遵循上述七步调试指南，将极大提升电气系统调试的成功率与安全性.
01电流、磁场和力 首先，为了便于后续电机原理说明，我们来回顾一下有关电流、磁场和力的基本定律/法则。虽然有一种怀旧的感觉，但如果平时不常使用磁性元器件，就很容易忘记这些知识。 02旋转原理详解 下面介绍一下电机的旋转原理。我们结合图片和公式来说明。 当导线框为矩形时，要考虑到作用在电流上的力。 作用于边a、c部分的力F为：产生以中心轴为心轴的转矩。 例如，当考虑到旋转角度仅为θ的状态时，与b和d成直角作用的力为sinθ，因此a部分的转矩Ta由以下公式表示：以相同的方式考虑c部分，则转矩加倍，并生成由以下公式计算出来的转矩：由于矩形的面积为S＝h・l，因此将其代入上述公式可得出以下结果： 该公式不仅适用于矩形，也适用于圆形等其他常见形状。电机就是利用了该原理。 关键要点：电机的旋转原理遵循电流、磁场和力相关的定律（法则）。 电机的发电原理 下面将介绍电机的发电原理。 如上所述，电机是将电能转换为动力的设备，可以通过利用磁场和电流相互作用所产生的力来实现旋转运动。其实，反之，电机也能够通过电磁感应将机械能（运动）转换为电能。换个角度说，电机具有发电作用。提到发电，您可能就会想到发电机（也称为“Dynamo”、“Alternator”、“Generator”、“交流发电机”等），但是其原理与电机相同，并且基本结构相似。简而言之，电机可以通过使电流流经引脚而获得旋转运动，相反，当电机的轴旋转时，在引脚之间会有电流流过。 01电机的发电作用 如前所述，电机的发电依赖于电磁感应。以下是相关定律（法则）和发电作用的图示。 左图显示电流按照弗莱明右手定则流动。通过导线在磁通中的运动，在导线中产生电动势并且有电流流动。 中间的图和右图表示按照法拉第定律和楞次定律，当磁铁（磁通）靠近或远离线圈时，电流沿不同的方向流动。 我们将在此基础上来解释发电原理。 02发电原理详解 假设面积为S（＝l×h）的线圈在均匀磁场中以ω的角速度旋转。 此时，假设线圈表面的平行方向（中间图中的黄线）和相对于磁通密度方向的垂直线（黑色虚线）形成角度为θ（=ωt），则穿透线圈的磁通量Φ由下式表示： 另外，通过电磁感应在线圈中产生的感应电动势E如下：当线圈表面的平行方向垂直于磁通方向时，电动势变为零，而水平时电动势的绝对值最大。 这样，电机就具备了发电作用。我在这里说明的是电机具有旋转动作和发电作用，并不意味着要将电机用于发电。如果要发电，通常使用专为发电进行了优化的发电机。 关键要点：电机的发电作用与旋转动作一样，遵循电流、磁场和力的定律（法则）。电机通过电磁感应将机械能（运动）转换为电能。
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