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看到这些技术难题，工程师都觉得生活太南了...

硬件笔记本

1年前浏览985

看到这些技术难题，工程师都觉得生活太南了...

面试

“请您简述一下电机设计的思路？”

“设计一个高转速的电机要思考哪些问题？”

“如何提高电机效率？”

当面试的时候遇到这些问题时，是不是感觉头皮发麻？生活真的太南了?

其实，许多刚开始接触电机的工程师会有一些疑惑，

小编今天特意给大家整理了关于电机的常用知识点，重点介绍了一些容易被忽略但很重要的知识点和面试过程中可能遇到的刁钻问题希望能给大家带来帮助。

面试问题

以下是一位面试者在实际的技术面试过程中遇到的问题以及给出的答案，对这些问题你是否都一一了解了呢?赶紧来看一下吧！

电机设计的过程

参考回答：

（1）根据客户客户电源要求（电压），功率要求，转速要求设计电机的反电势系数。

（2）根据客户具体安装尺寸的要求，可以大致勾汇出电机的外径，以及长度。

（3）根据反电势系数，电机基本尺寸设计电机的匝数。

（4）根据电压功率计算出的电密，设计绕组线径。

（5）根据槽满率以及绕组信息可以进行槽面积的确定与设计。

当然具体的细节比如齿槽转矩，转矩波动，反电势波形畸变率，磁铁厚度，宽度，齿部磁密，轭部磁密，漏磁，这些细节部分是需要进行多种转子结构，多参数扫描进行设计的。而工艺上绕线的实现，绕组的接法，绝缘骨架，槽绝缘的设计是穿插在上述过程中同步进行的。

如果设计一个高转速的电机需要考虑哪些问题？

参考回答：

（1）转子在高速下的强度问题需要进行校核。

（2）高速情况下损耗会加大，需要进行降铁耗设计。

（3）高速下转子永磁体涡流损耗会增加，磁铁需要使用高矫顽力永磁体。

（4）定子绕组在高频下的集肤效应会增加损耗，需要使用多股线代替单股线。这一条当时没有反应出来。

（5）高速高电压情况下，电机绝缘需要加强。

你目前设计的电机效率是多少，如果提高可以采用什么方法？

参考回答：我目前设计的电机效率是92.6%到93%之间。

（1）采用更薄的硅钢降低铁损。

（2）提高槽满率。可以使用定子分块工艺，可以使用hairpin方案。

（3）使用高牌号的永磁体，进一步提高磁负荷。

你目前设计的电机都进行哪些测试？

参考问答：

（1）电机转矩转速外特性测试；

（2）反电势测试；

（3）电机三个频点转矩效率测试；不进行map图测试，由于客户决定，由于系统决定。

（4）电机电阻电感测试；

（5）退磁测试；

（6）绝缘耐压测试。

电机可靠性是如何保证的？

参考问答：

我们主要在设计之初进行转子退磁设计，实验也是做的。在设计上：

（1）高矫顽力磁铁，如渗镝工艺；

（2）气隙适当增大；

（3）定转子切边；

电机单体振动，噪声，耐久跟随系统进行测试。

测试时间根据相关标准进行加速寿命实验，这里我提到了相关伺服标准见过加速寿命实验公式。

我还提到我们的使用要求是固定场所使用，如果车用电机应该会增加扫频振动实验。

知识要点

下面整理了深耕电机行业多年的工程师分享的技术知识要点和电机的常用知识点，赶紧码起来吧!

如何绘制一个稳定可靠的DCDC-BUCK电路

炸板原因之——BUCK电路乱设计

（2）BUCK电路规范1:反馈电路不能有过孔。

BUCK电路规范2:VDD要从电容出取电

BUCK电路规范3:续流二极位置要靠近滤波电容处

BUCK电路规范4：BUCK的GND要和大电容之间连接，不能混合其他大电流

单点接地规范

1. 大电容的GND引脚未单点接地汇合点

2. 在单芯片解决方案中，数字地,模拟地，汇合于MCU-VSS脚

在单片机没有数字GND和模拟GND引脚区分时，可将模拟信号的滤波电容和数字电路的分压电阻，尽量靠近MCU的VSS。

GND敷铜技巧，布局技巧

GND敷铜技巧1：高压GND的敷铜只是为了加大电流，要远离高压2MM以上

GND敷铜技巧2：高压GND和低压GND的回路尽可能短。

GND敷铜技巧3：MCU的底部或者尽可能有完整的GND来连接去耦电容和滤波电容，滤波电容尽量靠近VSS。

GND敷铜技巧4：低压GND的回流路径先经过DCDC的GND，再汇合到大电容GND。

直流无刷电机的极数怎么判断

1.如果使用CD系列驱动器，可以用ZERO命令(转子置零位)，使能驱动器，电流从定子统组的C端流进，从B端流出，产生一个极数与转子磁场极数一样的定子磁场，该磁场的强弱可用IZERO设定。设定IZERO=5(电机连续电流的5%)，用手缓慢的转动转子一圈，每当转子的磁极对准定子的磁极（同性或异性），便有一次停顿。如果转子转动圈有2p次停顿，则该电机的极数为2p。

2.如果使用没有转子置零位命令的驱动器，如S600/S300，可将驱动器设置为串行电流模式。

用电流指令T，给定一小电流，不足以使转子转动。用手缓慢的转动转子一圈，每当转子的磁极对准定子的磁极(同性或异性)，便有一次停顿。如果转子转动一圈有2p次停顿，则该电机的极数为2p。设定正确的电动机极数对驱动器的运行相当重要。

获得无刷直流电机位置或速度的实时信息的方法

1.依靠霍耳元件或者码盘来获得位置、速度信号。

缺点:增加了器件成本，在无法加装传感器的时候无效。

2.无传感器(Sensorless)方法，现在主要有反电动势过零检测法、三次谐波分析法以及Kalman预测法。

缺点:局限于反电动势为梯形的BLDCM，而且有的需要加装特别的外部电路，在一些场合下无法实现:有的算法复杂，会造成较大的实时误差。

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来源：硬件笔记本

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首次发布时间：2023-07-24

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