Hubei Xiantong Technology Co., Ltd.
WhatsApp:+86 13997866467
Email:qitianpower@outlook.com

先导式逆变器安装

发布时间:2024-08-03 13:20:15 人气:

哈工大2010年和2011年二年继续教育知识更新电气工程专业作业答案以及公需课答案急求谢谢!!!!

       公需课作业

       2011年[哈尔滨工业大学]

       一、 什么是产学研合作创新?举例说明

       答: 产学研合作创新的优点就是合作之间可以实现资源共享,优势互补,可以节省大量的时间和减少风险。但它有一个问题,最大问题是产学研各方面在经济上经常发生纠纷。

       举例说明:以贵州南海电机厂为例说一下产学研合作创新这种模式的好处和优点。贵州南海电机厂原来是一个军工企业,而且它原来的产品并不是金属拉把这样的产品,军工企业2002年破产,从原来国有企业注册诞生了一个新的公司,是2002年10月注册诞生的, 企业为民营企业,员工只有105人,从2002年建厂,经过产学研合作创新,到2008年它的销售收入达到1.1个亿,创造外汇300万美元,人均产值达到了100万,这是非常的一个数据,它为什么从原来一个军工企业,在边疆的矿产企业,变成这样一个人均产值非常高的这样一个先进企业,主要是依据产学研的合作创新,也就是说,贵州南海机电公司采用两种方法来进行创新。

       第一:采用把工厂变为学校的培养基地,也就是说,让贵州大学的本科生和研究生来到企业进行实习或者进行研究工作,而把企业当中的核心问题和技术和他们联合,作为他们的毕业论文和研究论文来进行研究,这样借助贵州大学的本科生和研究生来完成企业关键技术,关键问题的解决。

       第二:企业把自己认为很有前途很重要的人才送到大学去进行培训。

       通过这两种模式使得企业得到迅速的发展壮大。也就是说产学研创新包括:

       ①绝地求生 ②引进消化吸收再创新 ③开放式技术创新。

       二、 如何提高一个人的创新能力?

       答: 对于一个专业技术人员来说,能否在创新实践中增强创新能力并走向事业成功,不但取决于其专业素质及其个人创新能力,也取决于其合作或协作能力,取决于其所在机构的创新制度安排及创新文化。

        在一个缺乏创新文化的氛围里,个人创新能力是无法得到充分发挥的。同样地,一个没有合作或协作精神的“创新者”,其失败的概率也远远高于成功的概率。相反,在一个生机勃勃的创新组织及文化氛围里,个人创新能力就有可能得到最大限度的发挥。

       个人创新能力包括:学习、观察、想象、抽象、分析、类推、建模、展现、协作、更换思考维度,更换认识模式以及综合思考等方面的能力。创新者个人可以同时用以下三种方式进行锻炼,以提高自已的创新能力。

       (1)自我锤炼。专业技术人员围绕提升个人创新能力而展开的自我锤炼,是指以“我”为行为主体而展开的创新能力锻炼过程。

       专业技术人员均通过正规教育及继续教育具备了相当程度的专业知识和技能,但专业知识和专业技能只是个人创新能力的基础。个人创新能力更主要地表现在创新思维的掌握和运用上,能够熟悉运用创新思维,才能够熟悉运用专业知识和技能解决有难度的问题,实现创新目的。因此,专业技术人员的自我锤炼不但是一个不断充实自己的专业知识和技能的过程,而且还是一个学习和运用创新思维的过程。

       学习和运用创新思维,其最大的奥妙在于思想的碰撞、移植和借用,在于思考问题的角度乃至思维方式的变换。创新的灵感每每产生于思想的碰撞、移植和借用过程之中。

       (2)在协作中锤炼。“在协作中锤炼”是指以“我们”为行为主体而展开的创新能力锻炼过程。在此过程中,创新者个人通过参与有组织的创新实践来提升自己的创新能力,但他思考问题的角度不再是“我”而是“我们”。群体意识淡漠的人是很难甚至无法完成这种修炼过程的。因此,一个真正的创新者必须时刻保持开放而宽容的心态,必须善于表达或表现自己的思想、构想或见解,同时必须善于倾听他人意见,善于参加共同探讨、研究和行动。

       (3)在学习中锤炼。学习的重要性越来越受到人们的重视。创新是探索性和实践性极强的活动,而个人的创新机会和创新实践是十分有限的,因此通过学习专家学者总结的理论和方法、学习他人的创新实践来提高自已的创新能力便成为一个行之有效的方式。通过学习成功的创新案例,特别是通过学习借鉴创新环境大致相同情况下的成功案例,对提高个人和团队的创新能力很有帮助。创新案例中有个人、也有团队集体的思维与行动特点,有个人和团队在创新活动中的经验教训,因此可以分别从“我”和“我们”的角度去揣摩和借鉴。撰写本教材的目的也就在于此。

       三、 信息时代的基本特征是什么?

       答: 1、信息化时代的发展特征或者说集成电路发展遵循的规律——摩尔定律。

       芯片(集成电路)的 集成度每18个月翻一番,按此规律,集成电路不断追求了刻线越来越小,集成电路处理信息的速度越来越快,集成电路消耗功率越来越冷。

       2、信息大膨胀

       3、以电子作为信息载体向用电子和光子共同作信息载体发展。

       4、以管子作为信息载体。

       四、 人类能源危机面临的挑战与机遇是什么?

       答: 人类能源:1、可再生能源如太阳能发电,风能,水电,生物质能源等;2、新能源,3、大型先进压水堆及高温气冷堆核电站;4、惯性约束聚变点火工程。

       人类能源危机面临的挑战是:

       未来的能源安全无非依赖于以下4种模式:1、发掘现有的能源储量。2、海外开采。3、直接进口。4、能源替代技术。 这4种方案进行逐一分析后,我们觉得能源的可选择性更加有限了。 首先,已经没有多少人对于我们现有的储量再抱更多期望,这里我们强调的是石油,矛盾的焦点也在这里。未来20年内,中国的私人汽车饱有量将数以亿计,石油消费量毫无疑问会在不久的将来超过美国。据地矿部门分析,届时国内的开采量最多只能满足国内需求的1/3,可以说,寄希望于国内储量的开采是非常不现实的。国际油价持续运行于牛市轨道之中,高油价使得不少市场人士惊呼“能源危机”来临。

       人类面临的能源危机的机遇是:

       能源危机在客观上鼓励资本市场充分发掘能源危机主题下的投资机会,希望借助资本市场资源配置的功能,更有效率地支持中国整个社会产业结构与能源消费结构的调整与优化。能源危机并不可怕,面对能源危机,我们需要提高能效、节能减排领域的投资机会。在现有的分工条件下,人口增长,经济发展,特别是加工业制造业蓬勃发展,需要更多的有效能源。提高能源效率,不仅有利国家长久发展,也是对世界的伟大贡献。

       五、 学习本门课后心得体会及意见。

       答: 创新精神不是与生俱来的,而是通过后天的培养逐步塑造的。培养和激发创造动机,最根本的是要有强烈的事业心和社会责任感。社会精神通过培养转化为社会实践主体的创新精神,为创新提供精神支柱和动力。

        首先,社会精神创新。 社会舆论是一种强大的社会心理力量,正确的社会舆论会使个体产生创新的积极性,良好的风尚习惯会形成强大的心理暗示,引导社会主体积极创新、勇于创新。创新精神是人的创新本质的精神表现,是人在创新活动中反映的精神素质。培养创新的社会精神对推动创新具有十分重要的意义。创新精神是一种怀疑精神。不迷信理论,不迷信权威,不唯书,不唯上,要唯实。创新精神是一种批判精神。批判就是研究,批判就是讨论,批判就是思想的交锋、互补和互动,通过交换达到思想的完整和提升。创新精神是一种科学精神。要求人们在创造性活动中坚持实事求是,尊重客观规律,一切从实际出发,讲求实效,把主观能动性和现实可能性统一起来。创新精神是一种自由精神。

        其次,社会心态创新。 心态就是性格加态度。性格就是一个人独特而稳定的个性特征。态度是一个人对客观事物的心理反应,即一个人在思想观念支配下的为人处世态度和心理状态的总和。良好的心态是创新的基础条件,应该包括健康的心理机制、健全的性格、稳定的情绪、坚强的意志和宽广的胸怀。首先,应该充满激情,保持求知、求新、求变、求奇、求胜的心态,积极的心态有助于人们克服困难,看到希望,保持旺盛的斗志,发挥聪明才智,能够增强心理承受能力,使自己的思想和行为适应客观实际变化的要求。要使自己养成精益求精的习惯,并且以爱心和热情发挥这种习惯。积极的激情能够调动起全身心的巨大潜力,推动创新。其次,做到百折不挠,必须确立坚持的心态,调适自控,增加自己的耐性,以开阔的心胸包容所有事物,世界上没有人可以一步登天,一而再的挫折正是成功路上的指路牌,愈挫愈勇是所有成功者的共同历程,务尽一切努力去赢得胜利,成功的唯一途径就是坚持不懈。

        第三,科学理论创新。理论创新是社会发展和变革的先导,所谓理论创新是人们通过创造性的活动而赋予理论以新的内涵,它是在扬弃原有的思想、原理的基础上,通过创造性的思维活动,提出新思想、新学说、新理论的过程。从理论创新的角度看,要敢于否定自己,超越自我,古人云胜人者有力,自胜者强,因此,推陈出新、革故鼎新是理论创新的重要途径。

       以胡锦涛为首的新一届中央领导集体立足我国实际,提出了具有世界观和方法论意义的科学发展观,大大丰富和发展了我国现代化建设的指导思想。把执政理想由追求经济增长转到关注人自身,科学发展观以人为本,把人的全面发展确立为经济社会发展的根本目的,对人的全面发展和经济社会发展的相互协调、相互促进作为价值目标,提升了认识的新境界。人的发展和社会的发展互为基础,互相促进。社会的发展永无止境,人的全面发展也要不断开辟广阔的空间。当今世界,政治经济文化等全方位的全球化,已经把整个人类的命运联系在一起,人类不仅要在共同制定的规则下进行交往与合作,还要共同面对威胁人类生存的生态恶化、环境污染、恐怖主义、战争阴影。衡量社会进步的尺度是人的自由实现程度和解放程度,人的全面发展本质上是人的素质全面提升,具体包括人的认识能力、审美能力、道德情操和实践能力的全面发展。理论创新需要创新者具有很高的理论素养,还要遵循理论创新的内在规律和原则。做到坚持真理和发展真理的辩正统一,解放思想和实事求是的统一,时刻牢记群众的实践是理论创新的源泉,任何理论创新都是全面借鉴人类文明优秀成果的结晶,要乐于并且敢于参加各种创新的实践,善于在实践中总结和提高,与时俱进,永无止境。

       继续教育电气工程专业课作业题

       2011年[哈尔滨工业大学]

       11 独立供电系统与并网发电系统在结构和控制上有哪些不同?

       答:单级逆变系统直接将直流转化为交流,它的主要缺点是:需要较高的直流输入,使得成本提高,可靠性降低;对于最大功率点的跟踪没有独立的控制操作,使得系统整体输出功率降低;结构不够灵活,无法扩展,不能满足光伏阵列模块直流输入的多变性。因此在直流输入较低时,考虑采用交流变压器升压,以得到标准交流电压与频率,同时可使得输入输出间电气隔离。

       并网光伏发电系统一般由光伏阵列模块、逆变器和控制器三部分组成。逆变器将光伏电池所产生的电能逆变成正弦电流并入电网中;控制器控制光伏电池最大功率点跟踪、控制逆变器并网的功率和电流的波形,从而使向电网转送的功率与光伏阵列模块所发的最大电能功率相平衡。控制器一般基于单片机或数字信号处理芯片。首先,不必考虑负载供电的稳定性和供电质量问题;其次,光伏电池可以始终运行在最大功率点处,由于大电网来接纳太阳能所发的全部电能,提高了太阳能发电的效率;再次,省略了蓄电池作为储能环节,降低了蓄电池充放电过程中的能量损失,免除了由于存在蓄电池而带来的运行与维护费用,同时也消除了处理废旧蓄电池带来的间接污染。光伏并网发电系统的控制一般分为两个环节:第一个环节得到系统功率点,既光伏阵列模块工作点;第二个环节完成光伏逆变系统对电网的跟踪。同时,为保证光伏逆变器安全有效地直接工作于并网状态,系统必须具备一定的保护功能和防孤岛效应的检测与控制功能。

       12给出常用的并网逆变器的结构,并说明其开关控制策略。

       答:共有三种有源逆变模式,即:相位控制模式、相移控制模式和PWM模式实现有源逆变的原理。

       1)相位控制下器件开关频率低,损耗低,但输出电流相位受最小逆变角限制而不能随意调节;

       2)电流型相移控制下器件开关频率低,损耗低,输出电流的相位可方便地控制,但输出电流谐波很大;电压型相移控制下器件开关频率低,损耗低,输出电流与负载有关,不易控制;

       3)电流型PWM控制下器件开关频率高,损耗高,输出电流相位虽然可控,但谐波非常大;电压型PWM控制下器件开关频率高,损耗高,但输出电流相位可控,谐波含量少,应该是最有使用价值的并网逆变器。

       关于相位控制逆变器,相移控制逆变器以及PWM逆变器控制汇总为以下表格内容。

       控制方式 相位控制 相移控制 PWM控制

        电流型 电压型 电压型 电流型

       换流方式 电网换流 强迫换流 强迫换流 强迫换流 强迫换流

       电流畸变THD 29.57% 30.66% 9.2% 5%以下 71.16%

       电流相位 可控(受最小逆变角限制) 可控(易) 可控(难) 可控(易) 可控(易)

       器件开关频率 50Hz 50Hz 50Hz 数KHz 数KHz

       器件开关损耗 低 低 低 高 高

       控制复杂程度 简单 简单 简单 相对复杂 相对复杂

       三种情况下并网逆变器适用的控制策略:

       1)对于采用L型滤波器的并网逆变器,采用电流单环控制即可,但这种结构易受外部干扰影响,如电网电压畸变,因此常将电压前馈控制方式引入其中。另外,在滤波作用相同的情况下,滤波器所选电感值大于其他滤波器方式;

       2)采用LC型滤波器的并网逆变器适合采用电流双环的控制方式,系统比较稳定,适用于独立/并网双模式运行;

       3)采用LCL型滤波器的并网逆变器系统适合采用电容电流内环的双环控制结构以得到更好的性能。另外,LCL滤波器可以更好的滤除高次谐波,适用于大功率场合。

       13简述并网发电系统包含的控制问题及其解决方案。

       并网逆变器的控制方式分为电压控制和电流控制两种。电压控制相当于将逆变器等效为一个电压源,通过控制使其输出电压相位、频率完全等同于电网电压,幅值跟踪电网电压的幅值,本质相当于将两个电压源并联。

       光伏发电系统实现并网运行必须满足:输出电压与电网电压同频同相同幅值,输出电流与电网电压同频同相(功率因数为1),而且其输出还应满足电网的电能质量要求。这些都依赖于逆变器的有效控制策略。光伏并网发电系统的控制一般分为两个环节:第一个环节得到系统功率点,既光伏阵列模块工作点;第二个环节完成光伏逆变系统对电网的跟踪。同时,为保证光伏逆变器安全有效地直接工作于并网状态,系统必须具备一定的保护功能和防孤岛效应的检测与控制功能。

       伏阵列模块工作点的控制主要有恒电压控制CVT(Constant voltage Tracking)和最大功率点跟踪MPPT(Maximum power point Tracking)两种方式。

       CVT控制是通过将光伏阵列模块端电压稳定于某个值的方法,确定系统功率点。其优点是控制简单,系统稳定性好。但当温度变化较大时,CVT控制方式下的光伏阵列模块工作点将偏离最大功率点。

       MPPT是当前较广泛采用的光伏阵列模块功率点控制策略。它通过实时改变系统的工作状态,跟踪阵列的最大工作点,从而实现系统的最大功率输出。它是一种自主寻优方式,动态性能较好,但稳定性不如CVT。其常用方法有”上山”法、干扰观察法、电导增量法等。

       现在对MPPT的研究集中在简单、高稳定性的控制算法实现上,如最优梯度法、模糊逻辑控制法、神经元网络控制法等,也都取得了较显著的跟踪控制效果。

       14 为什么并网逆变器一般都采用滤波电路与电网进行耦合?

       对于采用L型滤波器的并网逆变器,采用电流单环控制即可,但这种结构易受外部干扰影响,如电网电压畸变,因此常将电压前馈控制方式引入其中。另外,在滤波作用相同的情况下,滤波器所选电感值大于其他滤波器方式;采用LC型滤波器的并网逆变器适合采用电流双环的控制方式,系统比较稳定,适用于独立/并网双模式运行;采用LCL型滤波器的并网逆变器系统适合采用电容电流内环的双环控制结构以得到更好的性能。另外,LCL滤波器可以更好的滤除高次谐波,适用于大功率场合。

       15 学习了本课程之后,你认为一个理想的太阳能发电系统应该具有什么样的结构和功能?

       答:一个理想的太阳能发电系统主要是由太阳能电池板、控制器、逆变器及储能单元等构成。

       太阳能光伏发电是利用光伏效应把转化为电能的器件。太阳能电池采用电压值和电流值标定。在充足阳光下50W组件标称电压12V,电流大约为3A。光伏系统采用串并联以获得所需电压和电流值。

       控制器通过对系统输入输出功率进行调节宇分配,实现对蓄电池电压调整,防止蓄电池被太阳能电池方阵过充电或被负载过放电,。控制器主要有四种基本类型:旁路控制器、串联控制器,多阶控制器和脉冲控制器。

       太阳能光伏发电系统白天发电对蓄电池充电,蓄电池晚上对伏在供电。蓄电池投资约占整个太阳能光伏系统的20%。

       逆变器主要功能是将太阳能电池阵列发出的直流电转化为用户所需的交流电。逆变器还具有自动提调压或手动调压功能,用以改善光伏发电系统的供电质量。蓄电池则储存系统发出多余电量存储起来,以备太阳能方阵不能够正常工作时供给负载使用。

       1、经济性,离网太阳发电系统真正的成本消耗是蓄电池,所以在系统设计中根据负载功率设计最少配置的蓄电池容量是节约使用成本的最佳方案

       2、免维护性,当前太阳能发电系统后期维护费用比较高,就是需要专人的维护人员维护才能确保后期正常运行,所以设计傻瓜式控制系统,系统出现问题直接排查,不需要专业人员就可维护,这样普及率才高,

       3、系统整体设计要因使用环境来设计,当前太阳能发电系统成本还是比较高,并不是功能越多越好,功能多,电力损耗就大,成本就高,所以,尽量以满足基本使用条件来设计系统

调速器的工作原理

       调速器的作用是改变柴油机的负荷,同时保持转速不变。如果保持转速不变,改变燃油量可以改变柴油机的负荷。如果柴油机的负荷保持不变,而燃油量改变,柴油机的转速就可以改变。什么是州长?调速器是一种自动调节装置,它根据柴油机负荷的变化,自动增加或减少喷油泵的供油量,使柴油机以稳定的转速运行。它已被广泛应用于工业DC电机调速、工业输送机调速、照明调节、计算机功耗、直流风扇等。调速器和变频器有什么区别?1.调速器是针对单相电机设计的,通过改变接入绕组的电阻和电容来调节电机的转速,对于电源的输出,转速不变。2.逆变器调速是指将三相异步电动机原来的直接输入电源先接入逆变器,工频交流电在逆变器中通过PWM等电子变流技术整流逆变,成为频率可控的交流电。电机运行时,可通过V/F控制、输出转矩控制、矢量控制等控制方式调节频率,改变回路电流,实现节能运行。什么样的州长?1.机械式离心调速器:有卧式和立式两种,主要部件有钝盘、飞铁、调速弹簧、调节螺钉、传动拉杆等。2.气动调速器:气动调速器的传感元件是利用膜片等气动元件来感知进气管压力的变化,从而调节柴油机的转速。3.液压调速器:液压调速器通过飞铁的离心作用控制一个先导阀,然后先导阀控制压力油的流向,油压驱动调节机构加大或减小油门,从而达到自动调速的目的。

单晶矽详细资料大全

        矽的单晶体。具有基本完整的点阵结构的晶体。不同的方向具有不同的性质,是一种良好的半导材料。纯度要求达到99.9999%,甚至达到99.9999999%以上。用于制造半导体器件、太阳能电池等。用高纯度的多晶矽在单晶炉内拉制而成。

基本介绍 中文名 :单晶矽 外文名 :Monocrystallinesilicon 化学式 :Si 分子量 :28.086 CAS登录号 :7440-21-3 基本概念,具体介绍,发展现状,半导体,物理特性,主要用途,研究趋势,概述,微型化,国际化,集团化,矽基材料,制造技术升级,加工工艺,市场发展,相关区别,单晶矽制备与仿真, 基本概念 单晶矽是一种比较活泼的非金属元素,是晶体材料的重要组成部分,处于新材料发展的前沿。其主要用途是用作半导体材料和利用太阳能光伏发电、供热等。由于太阳能具有清洁、环保、方便等诸多优势,近三十年来,太阳能利用技术在研究开发、商业化生产、市场开拓方面都获得了长足发展,成为世界快速、稳定发展的新兴产业之一。 单晶矽可以用于二极体级、整流器件级、电路级以及太阳能电池级单晶产品的生产和深加工制造,其后续产品积体电路和半导体分离器件已广泛套用于各个领域,在军事电子设备中也占有重要地位。 在光伏技术和微小型半导体逆变器技术飞速发展的今天,利用矽单晶所生产的太阳能电池可以直接把太阳能转化为光能,实现了迈向绿色能源革命的开始。北京2008年奥运会将把“绿色奥运”做为重要展示面向全世界展现,单晶矽的利用在其中将是非常重要的一环。现在,国外的太阳能光伏电站已经到了理论成熟阶段,正在向实际套用阶段过渡,太阳能矽单晶的利用将是普及到全世界范围,市场需求量不言而喻。 具体介绍 我们的生活中处处可见“矽”的身影和作用,晶体矽太阳能电池是近15年来形成产业化最快的。 单晶矽,英文,Monocrystallinesilicon。是矽的单晶体。具有基本完整的点阵结构的晶体。不同的方向具有不同的性质,是一种良好的半导材料。纯度要求达到99.9999%,甚至达到99.9999999%以上。用于制造半导体器件、太阳能电池等。用高纯度的多晶矽在单晶炉内拉制而成。 用途:单晶矽具有金刚石晶格,晶体硬而脆,具有金属光泽,能导电,但导电率不及金属,且随着温度升高而增加,具有半导体性质。单晶矽是重要的半导体材料。在单晶矽中掺入微量的第IIIA族元素,形成P型半导体,掺入微量的第VA族元素,形成N型,N型和P型半导体结合在一起,就可做成太阳能电池,将辐射能转变为电能。 单晶矽是制造半导体矽器件的原料,用于制大功率整流器、大功率电晶体、二极体、开关器件等。在开发能源方面是一种很有前途的材料。 单晶矽按晶体生长方法的不同,分为直拉法(CZ)、区熔法(FZ)和外延法。直拉法、区熔法生长单晶矽棒材,外延法生长单晶矽薄膜。直拉法生长的单晶矽主要用于半导体积体电路、二极体、外延片衬底、太阳能电池。 发展现状 单晶矽建设项目具有巨大的市场和广阔的发展空间。在地壳中含量达25.8%的矽元素,为单晶矽的生产提供了取之不尽的源泉。 各种晶体材料,特别是以单晶矽为代表的高科技附加值材料及其相关高技术产业的发展,成为当代信息技术产业的支柱,并使信息产业成为全球经济发展中增长最快的先导产业。单晶矽作为一种极具潜能,亟待开发利用的高科技资源,正引起越来越多的关注和重视。 与此同时,鉴于常规能源供给的有限性和环保压力的增加,世界上许多国家正掀起开发利用太阳能的热潮并成为各国制定可持续发展战略的重要内容。 在跨入21世纪门槛后,世界大多数国家踊跃参与以至在全球范围掀起了太阳能开发利用的“绿色能源热”,各国相继研发太阳能光伏系统,把太阳能发电终端,所产生的电能输送到电网,用电网使用。一个广泛的大规模的利用太阳能的时代正在来临,太阳能级单晶矽产品也将因此受世人瞩目。 半导体 非晶矽是一种直接能带半导体,它的结构内部有许多所谓的“悬键”,也就是没有和周围的矽原子成键的电子,这些电子在电场作用下就可以产生电流,并不需要声子的帮助,因而非晶矽可以做得很薄,还有制作成本低的优点. 物理特性 矽是地球上储藏最丰富的材料之一,从19世纪科学家们发现了晶体矽的半导体特性后,它几乎改变了一切,甚至人类的思维。直到上世纪60年代开始,矽材料就取代了原有锗材料。矽材料――因其具有耐高温和抗辐射性能较好,特别适宜制作大功率器件的特性而成为套用最多的一种半导体材料,积体电路半导体器件大多数是用矽材料制造的。 熔融的单质矽在凝固时矽原子以金刚石晶格排列成许多晶核,如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒,则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶矽。单晶矽具有准金属的物理性质,有较弱的导电性,其电导率随温度的升高而增加,有显著的半导电性。超纯的单晶矽是本征半导体。在超纯单晶矽中掺入微量的ⅢA族元素,如硼可提高其导电的程度,而形成p型矽半导体;如掺入微量的ⅤA族元素,如磷或砷也可提高导电程度,形成n型矽半导体。 单晶矽 主要用途 单晶矽主要用于制作半导体元件。 用途: 是制造半导体矽器件的原料,用于制大功率整流器、大功率电晶体、二极体、开关器件等 熔融的单质矽在凝固时矽原子以金刚石晶格排列成许多晶核,如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒,则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶矽。 单晶矽的制法通常是先制得多晶矽或无定形矽,然后用直拉法或悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶矽。 单晶矽棒是生产单晶矽片的原材料,随着国内和国际市场对单晶矽片需求量的快速增加,单晶矽棒的市场需求也呈快速增长的趋势。 单晶矽圆片按其直径分为6英寸、8英寸、12英寸(300毫米)及18英寸(450毫米)等。直径越大的圆片,所能刻制的积体电路越多,晶片的成本也就越低。但大尺寸晶片对材料和技术的要求也越高。单晶矽按晶体伸长方法的不同,分为直拉法(CZ)、区熔法(FZ)和外延法。直拉法、区熔法伸长单晶矽棒材,外延法伸长单晶矽薄膜。直拉法伸长的单晶矽主要用于半导体积体电路、二极体、外延片衬底、太阳能电池。晶体直径可控制在Φ3~8英寸。区熔法单晶主要用于高压大功率可控整流器件领域,广泛用于大功率输变电、电力机车、整流、变频、机电一体化、节能灯、电视机等系列产品。晶体直径可控制在Φ3~6英寸。外延片主要用于积体电路领域。 由于成本和性能的原因,直拉法(CZ)单晶矽材料套用最广。在IC工业中所用的材料主要是CZ抛光片和外延片。存储器电路通常使用CZ抛光片,因成本较低。逻辑电路一般使用价格较高的外延片,因其在IC制造中有更好的适用性并具有消除Latch-up的能力。 矽片直径越大,技术要求越高,越有市场前景,价值也就越高。 研究趋势 概述 日本、美国和德国是主要的矽材料生产国。中国矽材料工业与日本同时起步,但总体而言,生产技术水平仍然相对较低,而且大部分为2.5.3.4.5英寸矽锭和小直径矽片。中国消耗的大部分积体电路及其矽片仍然依赖进口。但我国科技人员正迎头赶上,于1998年成功地制造出了12英寸单晶矽,标志着我国单晶矽生产进入了新的发展时期。全世界单晶矽的产能为1万吨/年,年消耗量约为6000吨~7000吨。未来几年中,世界单晶矽材料发展将呈现以下发展趋势: 微型化 随着半导体材料技术的发展,对矽片的规格和质量也提出更高的要求,适合微细加工的大直径矽片在市场中的需求比例将日益加大。矽片主流产品是200mm,逐渐向300mm过渡,研制水平达到400mm~450mm。据统计,200mm矽片的全球用量占60%左右,150mm占20%左右,其余占20%左右。Gartner发布的对矽片需求的5年预测表明,全球300mm矽片将从2000年的1.3%增加到2006年的21.1%。日、美、韩等国家都已经在1999年开始逐步扩大300mm矽片产量。据不完全统计,全球已建、在建和计画建的300mm矽器件生产线约有40余条,主要分布在美国和我国台湾等,仅我国台湾就有20多条生产线,其次是日、韩、新及欧洲。%P 世界半导体设备及材料协会(SEMI)的调查显示,2004年和2005年,在所有的矽片生产设备中,投资在300mm生产线上的比例将分别为55%和62%,投资额也分别达到130.3亿美元和184.1亿美元,发展十分迅猛。而在1996年时,这一比重还仅仅是零。 国际化,集团化 研发及建厂成本的日渐增高,加上现有行销与品牌的优势,使得矽材料产业形成“大者恒大”的局面,少数集约化的大型集团公司垄断材料市场。上世纪90年代末,日本、德国和韩国(主要是日、德两国)资本控制的8大矽片公司的销量占世界矽片销量的90%以上。根据SEMI提供的2002年世界矽材料生产商的市场份额显示,Shisu、SUMCO、Wacker、MEMC、Komatsu等5家公司占市场总额的比重达到89%,垄断地位已经形成。 矽基材料 随着光电子和通信产业的发展,矽基材料成为矽材料工业发展的重要方向。矽基材料是在常规矽材料上制作的,是常规矽材料的发展和延续,其器件工艺与矽工艺相容。主要的矽基材料包括SOI(绝缘体上矽)、GeSi和应力矽。SOI技术已开始在世界上被广泛使用,SOI材料约占整个半导体材料市场的30%左右,预计到2010年将占到50%左右的市场。Soitec公司(世界最大的SOI生产商)的2000年~2010年SOI市场预测以及2005年各尺寸SOI矽片比重预测了产业的发展前景。 制造技术升级 半导体,晶片积体电路,设计版图,晶片制造,工艺世界普遍采用先进的切、磨、抛和洁净封装工艺,使制片技术取得明显进展。在日本,Φ200mm矽片已有50%采用线切割机进行切片,不但能提高矽片质量,而且可使切割损失减少10%。日本大型半导体厂家已经向300mm矽片转型,并向0.13μm以下的微细化发展。另外,最新尖端技术的导入,SOI等高功能晶片的试制开发也进入批量生产阶段。对此,矽片生产厂家也增加了对300mm矽片的设备投资,针对设计规则的进一步微细化,还开发了高平坦度矽片和无缺陷矽片等,并对设备进行了改进。 矽是地壳中赋存最高的固态元素,其含量为地壳的四分之一,但在自然界不存在单体矽,多呈氧化物或矽酸盐状态。矽的原子价主要为4价,其次为2价;在常温下它的化学性质稳定,不溶于单一的强酸,易溶于碱;在高温下化学性质活泼,能与许多元素化合。 矽材料资源丰富,又是无毒的单质半导体材料,较易制作大直径无位错低微缺陷单晶。晶体力学性能优越,易于实现产业化,仍将成为半导体的主体材料。 多晶矽材料是以工业矽为原料经一系列的物理化学反应提纯后达到一定纯度的电子材料,是矽产品产业链中的一个极为重要的中间产品,是制造矽抛光片、太阳能电池及高纯矽制品的主要原料,是信息产业和新能源产业最基础的原材料。 加工工艺 加料—→熔化—→缩颈生长—→放肩生长—→等径生长—→尾部生长 (1)加料:将多晶矽原料及杂质放入石英坩埚内,杂质的种类依电阻的N或P型而定。杂质种类有硼,磷,锑,砷。 (2)熔化:加完多晶矽原料于石英埚内后,长晶炉必须关闭并抽成真空后充入高纯氩气使之维持一定压力范围内,然后打开石墨加热器电源,加热至熔化温度(1420℃)以上,将多晶矽原料熔化。 (3)缩颈生长:当矽熔体的温度稳定之后,将籽晶慢慢浸入矽熔体中。由于籽晶与矽熔体场接触时的热应力,会使籽晶产生位错,这些位错必须利用缩颈生长使之消失掉。缩颈生长是将籽晶快速向上提升,使长出的籽晶的直径缩小到一定大小(4-6mm)由于位错线与生长轴成一个交角,只要缩颈够长,位错便能长出晶体表面,产生零位错的晶体。 (4)放肩生长:长完细颈之后,须降低温度与拉速,使得晶体的直径渐渐增大到所需的大小。 (5)等径生长:长完细颈和肩部之后,借着拉速与温度的不断调整,可使晶棒直径维持在正负2mm之间,这段直径固定的部分即称为等径部分。单晶矽片取自于等径部分。 (6)尾部生长:在长完等径部分之后,如果立刻将晶棒与液面分开,那么热应力将使得晶棒出现位错与滑移线。于是为了避免此问题的发生,必须将晶棒的直径慢慢缩小,直到成一尖点而与液面分开。这一过程称之为尾部生长。长完的晶棒被升至上炉室冷却一段时间后取出,即完成一次生长周期。 市场发展 2007年,中国市场上有各类矽单晶生产设备1500余台,分布在70余家生产企业。2007年5月24日,国家“863”计画超大规模积体电路(IC)配套材料重大专项总体组在北京组织专家对西安理工大学和北京有色金属研究总院承担的“TDR-150型单晶炉(12英寸MCZ综合系统)”完成了验收。这标志著拥有自主智慧财产权的大尺寸积体电路与太阳能用矽单晶生长设备,在我国首次研制成功。这项产品使中国能够开发具有自主智慧财产权的关键制造技术与单晶炉生产设备,填补了国内空白,初步改变了在晶体生长设备领域研发制造受制于人的局面。 矽材料市场前景广阔,中国矽单晶的产量、销售收入近几年递增较快,以中小尺寸为主的矽片生产已成为国际公认的事实,为世界和中国积体电路、半导体分立器件和光伏太阳能电池产业的发展做出了较大的贡献。 相关区别 单晶矽和多晶矽的区别 单晶矽和多晶矽的区别是,当熔融的单质矽凝固时,矽原子以金刚石晶格排列成许多晶核,如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒,则形成单晶矽。如果这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则形成多晶矽。多晶矽与单晶矽的差异主要表现在物理性质方面。例如在力学性质、电学性质等方面,多晶矽均不如单晶矽。多晶矽可作为拉制单晶矽的原料。单晶矽可算得上是世界上最纯净的物质了,一般的半导体器件要求矽的纯度六个9以上。大规模积体电路的要求更高,矽的纯度必须达到九个9。人们已经能制造出纯度为十二个9的单晶矽。单晶矽是电子计算机、自动控制系统等现代科学技术中不可缺少的基本材料。 高纯度矽在石英中提取,以单晶矽为例,提炼要经过以下过程:石英砂一冶金级矽一提纯和精炼一沉积多晶矽锭一单晶矽一矽片切割。 冶金级矽的提炼并不难。它的制备主要是在电弧炉中用碳还原石英砂而成。这样被还原出来的矽的纯度约98-99%,但半导体工业用矽还必须进行高度提纯(电子级多晶矽纯度要求11个9,太阳能电池级只要求6个9)。而在提纯过程中,有一项“三氯氢矽还原法(西门子法)”的关键技术我国还没有掌握,由于没有这项技术,我国在提炼过程中70%以上的多晶矽都通过氯气排放了,不仅提炼成本高,而且环境污染非常严重。我国每年都从石英石中提取大量的工业矽,以1美元/公斤的价格出口到德国、美国和日本等国,而这些国家把工业矽加工成高纯度的晶体矽材料,以46-80美元/公斤的价格卖给我国的太阳能企业。 得到高纯度的多晶矽后,还要在单晶炉中熔炼成单晶矽,以后切片后供积体电路制造等用。 单晶矽 , 多晶矽及非晶矽太阳能电池的区别 单晶矽太阳电池: 单晶矽太阳电池是当前开发得最快的一种太阳电池,它的构成和生产工艺已定型,产品已广泛用于宇宙空间和地面设施。这种太阳电池以高纯的单晶矽棒为原料,纯度要求99.999%。为了降低生产成本,现在地面套用的太阳电池等采用太阳能级的单晶矽棒,材料性能指标有所放宽。有的也可使用半导体器件加工的头尾料和废次单晶矽材料,经过复拉制成太阳电池专用的单晶矽棒。将单晶矽棒切成片,一般片厚约0.3毫米。矽片经过成形、抛磨、清洗等工序,制成待加工的原料矽片。加工太阳电池片,首先要在矽片上掺杂和扩散,一般掺杂物为微量的硼、磷、锑等。扩散是在石英管制成的高温扩散炉中进行。这样就在矽片上形成P/FONT>N结。然后采用丝网印刷法,将配好的银浆印在矽片上做成栅线,经过烧结,同时制成背电极,并在有栅线的面涂覆减反射源,以防大量的光子被光滑的矽片表面反射掉,至此,单晶矽太阳电池的单体片就制成了。单体片经过抽查检验,即可按所需要的规格组装成太阳电池组件(太阳电池板),用串联和并联的方法构成一定的输出电压和电流,最后用框架和封装材料进行封装。用户根据系统设计,可将太阳电池组件组成各种大小不同的太阳电池方阵,亦称太阳电池阵列。目前单晶矽太阳电池的光电转换效率为15%左右,实验室成果也有20%以上的。用于宇宙空间站的还有高达50%以上的太阳能电池板。 多晶矽太阳电池: 单晶矽太阳电池的生产需要消耗大量的高纯矽材料,而制造这些材料工艺复杂,电耗很大,在太阳电池生产总成本中己超二分之一,加之拉制的单晶矽棒呈圆柱状,切片制作太阳电池也是圆片,组成太阳能组件平面利用率低。因此,80年代以来,欧美一些国家投入了多晶矽太阳电池的研制。目前太阳电池使用的多晶矽材料,多半是含有大量单晶颗粒的集合体,或用废次单晶矽料和冶金级矽材料熔化浇铸而成。其工艺过程是选择电阻率为100~300欧姆·厘米的多晶块料或单晶矽头尾料,经破碎,用1:5的氢氟酸和硝酸混合液进行适当的腐蚀,然后用去离子水冲洗呈中性,并烘干。用石英坩埚装好多晶矽料,加人适量硼矽,放人浇铸炉,在真空状态中加热熔化。熔化后应保温约20分钟,然后注入石墨铸模中,待慢慢凝固冷却后,即得多晶矽锭。这种矽锭可铸成立方体,以便切片加工成方形太阳电池片,可提高材质利用率和方便组装。多晶矽太阳电池的制作工艺与单晶矽太阳电池差不多,其光电转换效率约12%左右,稍低于单晶矽太阳电池,但是材料制造简便,节约电耗,总的生产成本较低,因此得到大量发展。随着技术得提高,目前多晶矽的转换效率也可以达到14%左右。 非晶矽太阳电池: 非晶矽太阳电池是1976年有出现的新型薄膜式太阳电池,它与单晶矽和多晶矽太阳电池的制作方法完全不同,矽材料消耗很少,电耗更低,非常吸引人。制造非晶矽太阳电池的方法有多种,最常见的是辉光放电法,还有反应溅射法、化学气相沉积法、电子束蒸发法和热分解矽烷法等。辉光放电法是将一石英容器抽成真空,充入氢气或氩气稀释的矽烷,用射频电源加热,使矽烷电离,形成电浆。非晶矽膜就沉积在被加热的衬底上。若矽烷中掺人适量的氢化磷或氢化硼,即可得到N型或P型的非晶矽膜。衬底材料一般用玻璃或不锈钢板。这种制备非晶矽薄膜的工艺,主要取决于严格控制气压、流速和射频功率,对衬底的温度也很重要。非晶矽太阳电池的结构有各种不同,其中有一种较好的结构叫PiN电池,它是在衬底上先沉积一层掺磷的N型非晶矽,再沉积一层未掺杂的i层,然后再沉积一层掺硼的P型非晶矽,最后用电子束蒸发一层减反射膜,并蒸镀银电极。此种制作工艺,可以采用一连串沉积室,在生产中构成连续程式,以实现大批量生产。同时,非晶矽太阳电池很薄,可以制成叠层式,或采用积体电路的方法制造,在一个平面上,用适当的掩模工艺,一次制作多个串联电池,以获得较高的电压。因为普通晶体矽太阳电池单个只有0.5伏左右的电压,现在日本生产的非晶矽串联太阳电池可达2.4伏。目前非晶矽太阳电池存在的问题是光电转换效率偏低,国际先进水平为10%左右,且不够稳定,常有转换效率衰降的现象,所以尚未大量用于作大型太阳能电源,而多半用于弱光电源,如袖珍式电子计算器、电子钟表及复印机等方面。估计效率衰降问题克服后,非晶矽太阳电池将促进太阳能利用的大发展,因为它成本低,重量轻,套用更为方便,它可以与房屋的屋面结合构成住户的独立电源。 在猛烈阳光下,单晶体式太阳能电池板较非晶体式能够转化多一倍以上的太阳能为电能,但可惜单晶体式的价格比非晶体式的昂贵两三倍以上,而且在阴天的情况下非晶体式反而与晶体式能够收集到差不多一样多的太阳能。 单晶矽制备与仿真 主要有两种方法:直拉法(Cz法)、区熔法(FZ法); 1)直拉法 其优点是晶体被拉出液面不与器壁接触,不受容器限制,因此晶体中应力小,同时又能防止器壁沾污或接触所可能引起的杂乱晶核而形成多晶。此法制成的单晶完整性好,直径和长度都可以很大,生长速率也高。所用坩埚必须由不污染熔体的材料制成。因此,一些化学性活泼或熔点极高的材料,由于没有合适的坩埚,而不能用此法制备单晶体,而要改用区熔法晶体生长或其他方法。 2)区熔法 区熔法可用于制备单晶和提纯材料,还可得到均匀的杂质分布。这种技术可用于生产纯度很高的半导体、金属、合金、无机和有机化合物晶体。在区熔法制备矽单晶中,往往是将区熔提纯与制备单晶结合在一起,能生长出质量较好的中高阻矽单晶。区熔单晶炉主要包括:双层水冷炉室、长方形钢化玻璃观察窗、上轴(夹多晶棒)、下轴(安放籽晶)、导轨、机械传送装置、基座、高频发生器和高频加热线圈、系统控制柜真空系统及气体供给控制系统等组成。 可以看出,制备单晶矽的工艺要求非常苛刻,包括设备、温度控制、转速等各种影响因素。因此在前期必须做好设备设计如单晶炉和温控包括炉内的热场、流场,以及缺陷预测。一般来说,前期的设计、最佳化和预测并不能完全依靠高成本的实验来实现。可以通过专业的计算机数值仿真工具来实现晶体生长数值模拟,如FEMAG的FEMAG/CZ模组能能对直拉法(Cz法)进行模拟、FEMAG/FZ模组能对区熔法(FZ法)模拟,还有CGSIM等,以达到对单晶矽制备工艺的预测。

2023太阳能光伏概念股

       2023太阳能光伏概念股

       据“草根光伏”粗略统计,2023-2023年市值突破千亿关口的光伏概念股有20家之多。到2023年3月19日,市值仍保持在千亿水平上方的有9家,其他11家市值则跌破了千亿关口。今天的小编给大家分享了太阳能光伏概念股,希望能帮到你。

太阳能光伏概念股

       市值排名榜首的还是“隆王”、“基哥”,截至3月19日,隆基绿能(601012)报39.33元,市值为2982亿元,已跌破3000亿关口。紧随其后的是通威股份(600438),最新市值为1711亿元,股价报38.00元。三峡能源(600905)报5.49元,最新市值1572亿元。

       阳光电源(300274)报96.16元,最新市值为1428亿元。TCL中环(002129)报43.81元,最新市值为1416亿元。晶科能源(688223)报13.24元,最新市值为1324亿元。

       晶澳科技(002459)报52.54元,最新市值为1238亿元。天合光能(688599)报53.21元,最新市值为1156亿元。大全能源(688303)股价报49.10元,最新市值为1049亿元,该股近日低见47.03元,也一度跌破了千亿关口。

       据统计,合盛硅业、特变电工、晶盛机电、福斯特、福莱特、德业股份、先导智能、正泰电器、锦浪科技、上机数控和迈为股份市值都曾冲破或无限接近千亿关口。

       合盛硅业(603260)报82.50元,最新市值975.32亿元。特变电工(600089)报21.88元,最新市值850.14亿元。晶盛机电(300316)报63.87元,最新市值为835.88亿元。

       福斯特(603806)报57.84元,最新市值为770.17亿元。福莱特(601865)报31.10元,最新市值为667.68亿元。德业股份(605117)报267.00元,最新市值637.95亿元。

       先导智能(300450)报38.75元,最新市值606.89亿元。正泰电器(601877)报26.99元,最新市值580.28亿元。锦浪科技(300763)报139.00元,最新市值551.40亿元。上机数控(603185)报96.84元,最新市值397.82亿元。其曾两次冲击千亿市值关口。迈为股份(300751)报317.49元,最新市值553.09亿元。(草根光伏)

2023年光伏下游需求向好,硅料价格下行有望带动行业制造端盈利中枢上移。

       1、催化剂:光伏行业强劲复苏,新增并网容量大幅增长

       2、风向标:2023年光伏新增装机将达到95-120吉瓦

       3、概念股:这些龙头公司市盈率不到20倍

       风口概念:光伏

       一、催化剂:光伏行业强劲复苏,新增并网容量大幅增长

       5月5日,国家能源局发布今年一季度光伏发电建设运行情况。一季度新增并网容量3365.6万千瓦,同比增幅达到154.78%,光伏行业复苏强劲。

       细分来看,集中式光伏电站1552.5万千瓦,分布式光伏1813万千瓦,户用分布式900.8万千瓦。截至今年3月底,累计并网容量42522.2万千瓦。其中,集中式光伏电站24889.8万千瓦,分布式光伏17632.4万千瓦。

       二、风向标:2023年光伏新增装机将达到95-120吉瓦

       在实现零碳路径上,可再生能源将成为全球最大的电力来源。国际能源署(IEA)在《2023年可再生能源报告》中提出,到2027年,全球光伏累计装机量将超过煤炭,成为最大的装机能源。

       中国光伏行业协会名誉理事长王勃华曾在“光伏行业2023年发展回顾与2023年形势展望研讨会”上预计,2023年我国光伏新增装机将达到95-120吉瓦(GW),约占全球新增装机量30%以上。

       中信建投证券研报指出,2023年光伏下游需求向好,硅料价格下行有望带动行业制造端盈利中枢上移。

       三、概念股:这些龙头公司市盈率不到20倍

       东吴证券认为,新技术迭代下光伏设备商订单高增有望持续,近期光伏设备行业估值回落到历史最低水平,当前大部分公司2023年估值处于20倍以下。

       统计显示,截至5月4日收盘,光伏概念股中,滚动市盈率低于20倍的有19只。山煤国际滚动市盈率4.84倍排在最低位置。特变电工、通威股份、南玻A等市盈率也在10倍以下。

       通威股份(600438):公司硅料、电池出货量连续多年位居全球第一位。2023年通过对原合肥基地多晶电池车间技改,用时3个月即实现“8GW光伏智能工厂技改项目”产品顺利下线,组件产能跃升至14GW。

       特变电工(600089):2023年公司多晶硅产量12.59万吨,销量10.67万吨;新增获取风能、光伏项目指标超过6GW,公司完成并确认收入的风能及光伏建设项目装机约2.3GW,公司已实现并网发电的风能、光伏运营电站装机约2.61GW。

       隆基绿能(601012):公司已发展成为全球最大的集研发、生产、销售、服务于一体的单晶光伏制造企业,单晶硅片和组件出货量均位列全球第一。2023年公司研发的硅异质结电池效率经德国ISFH认证突破26.81%,是首次由中国光伏企业创造的硅电池效率世界纪录。

太阳能光伏概念股

       1、东方日升

       相关概念:主要从事的业务包括太阳能电池片、组件、新材料、光伏电站、储能、新能源等业务。

       技术优势:主要体现在太阳能电池片、组件、EVA胶膜生产工艺改造和完善上,相关的重大工艺技术改进主要有清洗工艺、扩散工艺、等离子化学气相淀积工艺、丝网单次印刷及高温烧结工艺、采用O3臭氧发生器技术及第二代O3臭氧发生器技术,进一步提高电池抗PID能力。

       2、爱旭股份

       相关概念:专注于高效太阳能电池的研发、生产和销售。

       技术优势:聚焦于高效太阳能电池领域13年,积累了雄厚的技术基础和人数,公司一直重视技术的自主研发和创新,2023年上半年投入研发资金5.60亿元,同比增长116.26%,公司持续领先的技术优势。

       3、帝科股份

       相关概念:主要产品是晶硅太阳能电池正面银浆,并已积极研发太阳能叠瓦组件导电胶、半导体及显示照明领域的封装和装联材料等多类别产品。

       技术优势:公司拥有发明专利9项,实用新型专利29项,形成了以玻璃体系、有机体系、银粉体系为代表的核心技术,产品性能好,稳定性优,成为正面银浆市场主要供应企业之一。

       4、上机数控

       相关概念:聚焦于光伏晶硅材料的研究并从事晶硅专用加工设备的制造,已覆盖开方、截断、磨面、滚圆、倒角、切片等用于光伏硅片生产的全套产品线。

       技术优势:连续被评为高新技术企业,并由无锡市批准建立了市级企业技术中心,研发能力主要体现在强大的整机设计能力、良好的数控技术开发能力、核心精密部件制造技术。

       5、亿晶光电

       相关概念:子公司主营业务为单晶硅棒、单晶硅片、太阳能电池片及太阳能电池组件的生产和销售,拥有垂直一体化产业链的太阳能电池生产企业之一。

       技术优势:公司是首批量产应用PERC技术、首批量产应用黑硅、双玻技术的厂家,现有产线和新建的产线全面兼容210mm及以下产品,拥有专利362件,其中发明专利111件,实用新型专利249件,外观专利2件。

       6、锦浪科技

       相关概念:主营分布式光伏发电系统核心设备组串式逆变器。

       技术优势:承担了行业内相关标准的起草制订工作,参与分布式光伏发电项目服务规范、户用并网光伏发电系统测试技术规范、户用并网光伏发电系统电气安全设计技术要求的起草制订。

       7、金辰股份

       相关概念:国内光伏组件自动化设备龙头,下游用户涵盖国内多家光伏组件企业,公司旗下多家子公司业务已涵盖光伏组件设备的全产品线。

       技术优势:公司为技术密集型行业,太阳能光伏组件自动化生产线成套装备是集机械系统、电控系统、光学检测、传感系统、信息管理系统及网络系统等多种技术的综合体。

       8、爱康科技

       相关概念:主要产品包括太阳能电池铝边框、支架等,在光伏配件领域占据细分龙头地位。

       产业链优势:以边框支架等配件制造、光伏电池与组件生产、电站运维业务为核心,业务涵盖全产业链上下游,具有显著的产业链优势。

       9、拓日新能

       相关概念:集单晶硅和多晶硅太阳能电池芯片、太阳能电池组件以及太阳能电池应用产品为一体高新技术企业,主要产品包括太阳能电池芯片、太阳能电池组件、太阳能灯具、太阳能充电器、太阳能户用电源系统等。

       技术优势:拥有非晶硅太阳电池全套生产线设备制造和生产工艺技术、高效晶体硅太阳电池设备制造、新型平板太阳能集热器关键设备生产工艺技术、光伏玻璃关键设备制造及生产工艺技术。

       10、露笑科技

       相关概念:子公司顺宇洁能储备的光伏电站项目主要分布在北京、河北、山西、内蒙古、山东、辽宁等地,建设成本低、光照时间充足、收益较好、区域优势明显。

       技术优势:公司拥有博士后科研工作站、省级技术中心等平台,参与制修订行业标准48项,拥有专利90多项,每年开发十多种新产品投放市场。

数控毕业论文

       在我国,数控技术与装备的发展亦得到了高度重视,近年来取得了相当大的进步。特别是在通用微机数控领域,以PC平台为基础的国产数控系统,已经走在了世界前列。但是,我国在数控技术研究和产业发展方面亦存在不少问题,特别是在技术创新能力、商品化进程、市场占有率等方面情况尤为突出。在新世纪到来时,如何有效解决这些问题,使我国数控领域沿着可持续发展的道路,从整体上全面迈入世界先进行列,使我们在国际竞争中有举足轻重的地位,将是数控研究开发部门和生产厂家所面临的重要任务。

       为完成此任务,首先必须确立符合中国国情的发展道路。为此,本文从总体战略和技术路线两个层次及数控系统、功能部件、数控整机等几个具体方面探讨了新世纪的发展途径。

       1 总体战略

       制定符合中国国情的总体发展战略,对21世纪我国数控技术与产业的发展至关重要。通过对数控技术和产业发展趋势的分析和对我国数控领域存在问题的研究,我们认为以科技创新为先导,以商品化为主干,以管理和营销为重点,以技术支持和服务为后盾,坚持可持续发展道路将是一种符合我国国情的发展数控技术和产业的总体战略。

       1.1 以科技创新为先导

       中国数控技术和产业经过40多年的发展,从无到有,从引进消化到拥有自己独立的自主版权,取得了相当大的进步。但回顾这几十年的发展,可以看到我们在数控领域的进步主要还是按国外一些模式,按部就班地发展,真正创新的成分不多。这种局面在发展初期的起步阶段,是无可非议的。但到了世界数控强手如林的今天和知识经济即将登上舞台的新世纪,这一常规途径就很难行通了。例如,在国外模拟伺服快过时时,我们开始搞模拟伺服,还没等我们占稳市场,技术上就已经落后了;在国外将脉冲驱动的数字式伺服打入我国市场时,我们就跟着搞这类所谓的数字伺服,但至今没形成大的市场规模;近来国外将数字式伺服发展到用网络(通过光缆等)与数控装置连接时,我们又跟着发展此类系统,前途仍不乐观。这种老是跟在别人后面走,按国外已有控制和驱动模式来开发国产数控系统,在技术上难免要滞后,再加上国外公司在我国境内设立研究所和生产厂,实行就地开发、就地生产和就地销售,使我们的产品在性能价格比上已越来越无多大优势,因此要进一步扩大市场占有率,难度自然就很大了。

       为改变这种现状,我们必须深刻理解和认真落实“科学技术是第一生产力”的伟大论断,大力加强数控领域的科技创新,努力研究具有中国特色的实用的先进数控技术,逐步建立自己独立的、先进的技术体系。在此基础上大力发展符合中国国情的数控产品,从而形成从数控系统、数控功能部件到种类齐全的数控机床整机的完整的产业体系。这样,才不会被国外牵着鼻子,永远受别人的制约,才有可能用先进、实用的数控产品去收复国内市场,打开国际市场,使中国的数控技术和数控产业在21世纪走在世界的前列。

       1.2 在商品化上狠下工夫

       近几年我国数控产品虽然发展很快,但真正在市场上站住脚的却不多。就数控系统而言,国产货仍未真正被广大机床厂所接受,因此出现国产数控系统用于旧机床改造的例子较多,而装备新机床的却很少,机床厂出产的国产数控机床大多数用的都是国外的系统。这当然不是说旧机床的数控化改造不重要,而是说明从商品的角度看,我们的数控系统与国外相比还存在相当大的差距。

       影响数控系统和数控机床商品化的主要因素除技术性能和功能外,更重要的就是可靠性、稳定性和实用性。以往,一些数控技术和产品的研究、开发部门,所追求的往往是一些体现技术水平的指标(如多少通道、多少轴联动、每分钟多少米的进给速度等等),而对影响实用性的一些指标和一些小问题却不太重视,在产品的稳定性、鲁棒性、可靠性、实用性方面花的精力相对较少。从而出现某些产品鉴定时的水平都很高,甚至也获各种大奖。但这些高指标、高性能的产品到用户哪儿却由于一些小问题而表现不尽人意,最后丧失了信誉,打不开市场。这说明,高指标、高性能的样机型的产品离用户真正需要的实用、可靠的商品是有相当大的距离的,将一个高指标、高性能的产品变为一个有市场的商品还需作出大量艰苦的努力。

       另一方面,数控系统和数控机床不像家电类产品那样易于大批量生产,应用环境也不那么简单。数控产品是在生产环境中使用,面临的是五花八门的工艺问题。如果开发部门对这些问题掌握得不透,就难以将产品设计得很完善。而且数控产品的某些问题在开发、试用,甚至鉴定时都难以发现。这就造成,同样型号的数控机床在有的用户那儿运行得很好,而在别的用户那儿却表现欠佳。或者同样型号的数控机床用于加工某些零件工作得很好,但用于加工其他零件时却不尽人意。出现这种情况,有时是用户操作人员的水平问题,但有时就是数控产品本身潜在问题的暴露。为解决这一问题,国外一些公司设立了专门机构来测试考验自己的产品,如为考验新开发的数控系统,厂家自己设计和从生产实际中收集了大量零件程序,让数控系统运行各种各样的程序,一旦发现问题,即立即反馈给开发部门予以解决。经过这样的测试考验过程后,数控系统的潜在问题就大为减少。以往,我们的产品就很少进行这样严格的全面的自我测试考验。好些问题要等到用户去给我们挑出来。这样,即使一个小问题也将严重影响国产数控产品的声誉。

       因此,我们应充分重视上述问题,在商品化上切实狠下工夫,将其作为数控产业的主干来抓,贯穿于技术研究、产品开发、试制、生产等的全过程中,从而将我们已有的技术水平较高的数控产品变成真正有市场的好商品。

       1.3 将管理和营销作为产业发展重点

       经过20来年市场风雨的冲击,国人已越来越认识到,技术固然重要,但在市场经济的环境下,要在激烈的全球竞争中获胜,管理和营销就显得更为重要。例如,我国台湾生产的数控机床不但占领了大陆市场的相当大的份额,而且还打进了美国市场。是台湾数控机床的技术和质量超过美国了吗?显然不是。那他们靠的是什么?重要的一条就是在企业管理和产品营销上下了工夫。而我们长期以来把主要精力放在开发技术和提高水平上,忽视了经营管理、市场开拓、产品营销等方面的工作,结果在新技术、新产品开发出来以后,在产品质量提高以后,企业仍然处于产品销售不畅的困境〔1〕。国内外的经验说明,数控产品的竞争力不仅取决于技术,更取决于经营管理能力和营销能力。

       因此,从现在起我们应将管理和营销作为产业发展重点,真正摆脱计划经济时代所遗留下来的思维方式和工作习惯的束缚,建立适应市场的高效、灵敏的运行机制和有效的激励机制。通过这种机制,一方面切实加强企业管理,激发企业负责人和广大职工的负责精神、创造精神和献身精神,努力提高产品的竞争能力;另一方面充分调动企业内外、行业内外一切积极因素,大力加强市场开拓力度,奋力打通营销渠道。可以坚信,有过硬竞争力的产品,再加上北京开关厂那样的“找、挣、钻、抢”精神,我们就一定能在市场竞争中取得胜利。

       1.4 大力加强技术支持和服务

       数控系统和数控机床作为典型的高技术产品,对用户的技术支持和服务是相当重要的。以前国产数控产品丧失信誉的原因,除可靠性问题外,另一大问题就是缺乏有力的技术支持和服务。用户花了很多钱买的数控机床或数控系统,一旦出现问题却叫天天不应,叫地地不灵,以后谁还敢买我们的产品。因此,应将对用户的技术支持和服务当成重要的日常工作来抓,使我们在市场上向纵深挺进时,有一个强大后方。因此,为了取得数控产品市场竞争的全面胜利,必须建立以技术支持和服务为核心的强大后方。当然,为赢得主动,后方也须主动出击。目前,利用先进的信息技术手段(如网络和多媒体),将为建立新一代立体化的技术支持和服务体系开辟新的途径。

       1.5 坚持可持续发展道路

       可持续发展是下一世纪企业发展的重要战略,我国数控产业要有大的发展也必须坚持走可持续发展的道路。绿色是实现可持续发展的重要途径,其主要思想是清洁和节约。为此应大力加强绿色数控产品的开发,加速促进数控产品、数控产业以及整个制造业的绿色化,主要战略措施应考虑以下几方面:①有效减少产品制造及使用过程中的环境污染。如减少数控机床的铸件结构,消除铸造对环境的污染;将数控机床主轴的润滑以油气润滑、喷油润滑等取代油雾润滑,减少对生产环境的污染;在精密数控机床及其运行环境的温度控制中取消氟利昂制冷的恒温技术;以电传动代替机械传动,减少噪声污染。②大幅度降低资源消耗和能源消耗。如以软件代替硬件,从而减少硬件制造的资源和能源消耗及污染,并减少产品寿命结束后硬件装置的拆卸回收问题;以永磁驱动代替感应驱动,提高效率和功率因数,节约能源;以电传动代替机械传动,提高效率,减少能源消耗。③加强用数控技术改造传统机床。这既符合运用信息技术和自动化技术改造传统产业,使传统产业生产技术和装备现代化这一产业可持续发展的目标得以实现,又可取得巨大的经济效益。我国拥有普通机床数百万台,加强用数控技术改造传统机床将成为下世纪我国数控领域的重要发展方向。④大力发展绿色数控机床。绿色数控机床应是材料消耗少、能耗低、无污染,寿命长且便于拆卸回收的新型机床。例如,以并联结构代替串联结构就是开发绿色数控机床的一条途径,这是因为并联结构机床消耗的金属材料仅为常规串联结构机床的几分之一,其加工量也比常规机床大幅度减少,特别是消除了大型结构件的铸造,这将显著降低机床制造过程中的能源消耗和对环境的污染。此外,并联结构机床有利于采用电传动,效率高,可有效降低使用中的能源消耗。

       国际标准化组织制定了ISO14000环境管理标准,全球环境问题“法律化”的趋势正在进一步发展,可持续发展将成为企业通向国际市场的通行证〔2〕。因此,我们的数控产品要在下一世纪走向国际市场,我们的企业就必须“从我做起,从现在做起”。

       2 技术途径

       2.1 发展具有中国特色的新一代PC数控系统

       数控系统是各类数控装备的核心,因此通过科技创新首先发展具有中国特色的新型数控系统,将是推动数控产业化进程的有效技术途径。

       实践证明,10年来我们所走的PC数控道路是完全正确的。PC机(包括工业PC)产量大、价格便宜,技术进步和性能提高很快,且可靠性高(工业PC主机的MTBF已达30年〔3〕)。因此,以其作为数控系统的软硬件平台不但可以大幅度提高数控系统的性能价格比,而且还可充分利用通用微机已有软硬件资源和分享计算机领域的最新成果,如大容量存储器、高分辨率彩色显示器、多媒体信息交换、联网通讯等。此外,以通用微机作为数控平台还可获得快速的技术进步,当PC机升级换代时,数控系统也可相应升级换代,从而长期保持技术上的优势,在竞争中立于不败之地。

       目前,PC数控系统的体系结构有2种主要形式:(1)专用数控加PC前端的复合式结构;(2)通用PC加位控卡的递阶式结构。另外还有一种正在发展的数字化分布式结构。其方案是将由DSP等组成的数字式伺服通过以光缆等为介质的网络与数控装置连接起来,组成一完整的数控系统。这种系统虽然性能很好,但由于开发和生产成本太高,近期难以被国内广大用户所接受。我们认为,上述结构并不是符合中国国情的最好方案,适合中国国情的应是将所有数控功能全软件化的集成式结构,因为这种结构的硬件规模最小,不但有利于降低系统成本,而且更重要的是可以有效提高系统的可靠性。

       几十年的经验表明,可靠性好坏是国产数控系统能否发展的关键。虽然影响数控系统可靠性的因素很多,但过大的硬件规模和较低的硬件制造工艺水平往往对可靠性造成最大的威胁。以往,国产数控系统在总体设计时由于种种原因的限制,不得不选用技术指标不太高的普通CPU,这样,为完成数控的复杂功能往往需要由多个CPU来组成系统,有时还需另加一些专用或通用硬件电路来实现数控系统的一些高实时性功能(如细插补、位置伺服控制等),从而造成系统硬件规模庞大。对于数控系统这种批量不大的产品,在国内现有工艺条件下,很难从硬件制造的角度保证系统的可靠性,因而使得国产数控系统在生产现场的表现不佳,对国产数控系统的形象和声誉造成严重影响,使得不少用户现在还心有余悸。

       因此,我们在开发新型数控系统时,应优先选用新型高性能CPU(如高主频的Pentium II、Pentium III等)作为系统的运算和控制核心,并尽量用软件来实现数控的所有功能。这样,可大幅度减小系统硬件的规模。此外,还应在软件设计、电源设计、接插件设计与选用、接地与屏蔽设计和施工等方面采用强抗扰高可靠性设计与制造技术,从而全面提高系统的可靠性。

       由于一个新型高性能CPU可以代替数十个普通CPU(如80286、80386等),因此,在基于高性能CPU的PC平台上不仅可以完成数控系统的基本功能(如信息处理、刀补计算、插补计算、加减速控制等)和开关量控制功能(内装PLC),而且还可以完成伺服控制功能。这样,以前由DSP完成的数字化伺服控制功能(如位置控制、速度控制、矢量变换控制等)均可由PC中的CPU完成,从而实现内装式伺服控制,这不仅有效缩小了数控部分的硬件规模,而且还大幅度缩小了伺服控制部分硬件规模。

       这种具有内装PLC和内装伺服控制的全软件化集成式数控系统,其硬件规模将达到最小化,整个数控系统除一个PC平台外,剩下的只有驱动机床运动的功率接口和反馈接口。这既有效提高了系统可靠性,又消除了信息传递瓶颈,提高了系统性能,同时还可显著降低系统成本,使系统(包括电机)售价将可降至现有数控系统的一半左右。显然,这种高性能、高可靠性、低成本的新型数控系统将具有极强的竞争力,有望为开创中国数控的新局面作出贡献。

       此外,集成化PC数控系统还有一大优点,就是容易实现开放式结构。这是因为,这种系统的硬件本身已经是完全开放的,构成开放式数控系统的工作完全在软件上,只要制定好标准和协议,从信息处理、轨迹插补、加减速控制、开关量控制到伺服控制都可以实现开放,从而可大大方便用户的使用。

       2.2 推进数控功能部件的专业化生产

       解决数控系统问题后,如何实现数控机床的模块化设计与制造便是我国机床制造企业快速响应市场需求,在竞争中获胜的另一关键。要实现数控机床的模块化设计制造,必须解决数控机床功能部件的专业化生产问题。目前我国在这方面离实际需求还有相当大的差距。因此,在今后的若干年内,我们必须大力促进数控机床功能部件的开发和专业化生产。其要点如下:

       (1)新型永磁电主轴单元 电主轴已成为国际市场上最热门的数控机床功能部件。但目前这类产品几乎都为感应异步型,存在以下突出问题:①转子上存在绕组,有大电流流过,因此转子发热严重,直接影响主轴精度;②低速出力小且转矩脉动大,难以满足宽范围切削要求;③效率和功率因素低,不仅电机体积和重量大而且要求逆变器容量大、耗能多;④控制系统复杂、成本高。

       因此,利用我国稀土永磁材料的优势,开发新型大功率、高效率、宽调速范围永磁同步型交流电主轴单元,将可有效解决现有电主轴存在的问题,形成具有中国特色的新一代电主轴产品。由于永磁电主轴的机械结构和控制系统都较感应异步型电主轴简单,因此易于进行专业化大规模生产。当然,这还要攻克主轴支承(陶瓷轴承、流体动静压轴承、磁悬浮轴承)技术、高精度高速动平衡技术、高速驱动、检测与控制技术、高可靠性安全保证技术等关键技术。

       (2)廉价的高性能伺服系统 目前,一套进给交流伺服系统(驱动器+电机)的价格一般都在万元以上,主轴伺服系统的价格高达数万元,已成为降低国产数控机床成本的一大障碍。因此,应配合新型集成化国产数控系统的发展,大力开发廉价的高性能内装式伺服系统。由于内装式伺服的硬件部分只有电机和功率接口,充分利用我国的永磁资源优势,通过专业化生产可以把电机的造价降下来,而采用智能化的IPM模块作为功率接口也很便宜,因此将内装式进给伺服的价格控制在数千元以内,将内装式主轴伺服的价格控制在2万元以内,将是完全可能的。

       (3)直线交流伺服系统 直线交流伺服系统是下一世纪数控机床不可缺少的功能部件,目前我国还没有成熟产品,因此应加强研究、开发和推广应用。考虑到常规机床的防磁问题较难解决,而并联机床的防磁相对容易,因此可为常规结构机床开发感应异步型直线电机,为并联结构机床开发永磁同步型直线电机,从而扬长避短,构成符合实际应用要求的新型高速高精度进给系统。在此基础上,可进一步开发将驱动与支承合二为一的磁悬浮工作台。

       (4)零传动数控转台与摆头 数控转台与摆头是多坐标数控机床的关键部件,传统的采用高精度蜗杆蜗轮等传动的转台与摆头不仅制造难度大、成本高,而且难以达到高速加工所需的速度和精度,因而必须另辟蹊径开发新型零传动(无机械传动链)数控转台和摆头,以促进我国高速高精度多坐标数控机床的发展。

       (5)高速高精度检测装置 高速高精度是下世纪数控机床发展的主题,这不但需要高性能的控制和驱动,同时还需要高品质的检测环节,因此应在现有技术基础上,进一步开发0.1 μm以上精度的高速(60 m/min以上)线位移传感器和100万脉冲/r的角位移传感器,此类技术国外对我国是封锁的。

       2.3 加速数控机床的全国产化,打好市场翻身仗

       数控产业化的最终成功将体现在数控机床的全国产化和市场占有率上。在上述总体战略指导下,采取抓两头(低价位数控机床和高速高效数控机床)、带中间(普通数控机床)、促重型(重型关键装备)的方针,将是在国内市场上快速收复失地,在国际市场上稳步进军,最终打赢国产数控机床市场翻身仗的一种有效战术和策略。关于普通数控机床的发展已有许多文章作了专门论述,因此下面仅就低价位数控机床、高速高效数控机床和重型数控机床的发展问题作一讨论。

       (1)大力发展低价位数控机床 低价位机床是功能满足用户要求(无功能浪费)、技术指标适中、可靠性好、价格便宜的普及型数控机床。这类机床已成为国际市场上数控机床的发展趋势之一,也是国内众多用户渴求的产品,其市场前景相当广阔。然而,如果采用国外数控系统(包括伺服)按照传统思路来发展低价位机床,是很难将价格降至广大用户所能接受的水平的。因此,采用本文提出的新型集成化国产数控系统来发展高性能的低价位数控机床,将是一条最有希望成功的道路。只要有一定批量,由此构成的全国产普及型数控车床的售价完全可以控制在10万元以内,三坐标数控铣床可控制在15万元左右,加工中心可控制在20万元左右。此价位的国产数控机床将是具有较强竞争力的。

       (2)加速开发高速高效数控机床 高速高效是数控机床发展的另一大潮流。发展高速高效数控机床的技术途径可有以下几条:①通过提高切削速度和进给速度,从而达到成倍提高生产效率,有效提高零件的表面加工质量和加工精度并解决常规加工难以解决的某些特殊材料(如铝钛合金、模具钢、淬硬钢)和特殊形状零件(如复杂薄壁零件)的高效加工问题。②通过工艺复合,减少工件的安装次数,有效缩短搬运和装夹时间。例如,将五面五轴加工中心与立车复合构成万能加工中心,可实现一次装卡完成零件的大部分(或全部)加工。③采用高速高精度圆周铣加工孔和以螺旋轨迹插补实现不钻底孔的直接攻丝等新加工方法,大幅度减少换刀次数,提高加工效率。④为数控机床开发智能寻位加工功能,消除对精密夹具和人工找正的依赖,有效缩短单件小批加工的准备时间。

       在我国现实条件下如果沿用传统思路是难以实现上述途径的,因此,必须立足国情,结合实际勇于创新,大胆探索新的道路。 考虑到常规数控机床在总体结构上基本上采用工件和刀具沿各自导轨共同运动的方案,一方面由于机床传动环节刚性不足和导轨中的摩擦阻力较大,使运动部件难以获得高的进给速度;另一方面由于工件、夹具和工作台的总质量比较大,使之难以获得高的加速度。此外,传统机床结构是一种串联开链结构,组成环节多、结构复杂,并且由于存在悬臂部件和环节间的联接间隙,不容易获得高的总体刚度,因此难以适应高速高效加工的特殊要求。为此,开发国产高速高效数控机床时,可采用工件固定,以直线电机组成并联短链直接驱动主轴和刀具运动、将高速高精度传动与高刚度支撑合二为一的适合于高速高效加工中心的新型结构。采用该结构的高速高效数控机床不但速度高、刚度高,如果在传动与控制上处理得当,可以达到比常规机床更高的加工精度和加工质量,而且具有机械结构简单,零部件通用化、标准化程度高,制造成本低,易于经济化批量生产等显著优点。因此,沿此思路发展高速高效数控机床将是一条符合国情、易于取得成功的道路。

       (3)突破重型数控机床的设计制造技术 重型数控机床(特别是多坐标重型数控机床)是国民经济和国防生产中的重大关键设备,属于战略物资,真正先进的重型数控机床国外是不可能卖给我们的,因此,在我国下世纪数控产品的发展中必须依靠自己的力量进行解决。发展重型数控机床必须有过硬的基础,我们在数控机床国产化的进程中应不断总结经验,加强基础技术和关键技术研究,充分发挥我国产学研相结合的优势,各部门通力合作、共同努力,争取在下世纪初取得突破性进展。

       目前,在发展重型数控机床中除需加强基础理论研究外,还应加强其关键技术研究。例如,重型机床的控制就是需要加以特殊解决的关键问题。因重型机床加工的工件特别昂贵不允许报废,为了确保机床工作可靠,在数控系统中可采用双(或多)CPU冗余工作方案,以确保运算和控制的绝对正确,并在出现故障时自动诊断、自动修复或自动替补,确保加工不出问题。此外,在电源上可采取双蓄电池供电的全隔离供电方案,即一组电池在给系统供电时,可对另一组电池进行充电,电网与控制系统是完全隔离的。这就彻底消除了重型车间中电网电压波动厉害、干扰严重对数控系统造成的影响,从而有效保证系统的可靠性。又如,重型数控机床的驱动也是一大关键问题。当行程长度超过5 m,普通滚珠丝杆就难以胜任大负荷的传动,因此目前一般采用预加负载的双齿轮-齿条机构、静压蜗杆-蜗母条机构、四足(或双足)爬行进给机构等来实现长行程传动。但这些方案存在结构复杂、速度和加速度低、动态性能差、难以达到高精度、维护保养复杂等问题。为此可发展阵列式高效直线电机直接驱动技术和空间并联机构驱动技术,以新的途径来解决重型数控机床的高速、高精度驱动问题。除此之外,机床结构的优化设计、长行程精密检测、重力变形补偿、切削力变形补偿、热变形补偿等也是重型数控机床中必须解决的关键问题,必须予以充分重视。

       3 结语

       制定符合中国国情的总体发展战略,确立与国际接轨的发展道路,对21世纪我国数控技术与产业的发展至关重要。本文在对数控技术和产业发展趋势的分析,对我国数控领域存在的问题进行研究的基础上,对21世纪我国数控技术和产业的发展途径进行了探讨,提出了以科技创新为先导,以商品化为主干,以管理和营销为重点,以技术支持和服务为后盾,坚持可持续发展道路的总体发展战略。在此基础上,研究了发展新型数控系统、数控功能部件、数控机床整机等的具体技术途径。

       我们衷心希望,我国科技界、产业界和教育界通力合作,把握好知识经济给我们带来的难得机遇,迎接竞争全球化带来的严峻挑战,为在21世纪使我国数控技术和产业走向世界的前列,使我国经济继续保持强劲的发展势头而共同努力奋斗!

       作者简介

       周 凯 男,1954年生。清华大学(北京市 100084)精密仪器与机械学系副教授、工学博士。主要从事数控技术、机电控制工程、制造科学与制造系统等方面的研究工作。取得科研成果15项。发表论文70余篇。

       参考文献

       1 杨皖苏,严鸿和.机械科学与技术,1997,26(4):1~6

       2 陈玉祥.中国机械工程, 1998,9(5):1~4

       3 周延佑.中国机械工程,1998,9(5): 5~24

液压调速器的工作原理

       液压调速器其实就是通过改变液压油的流量来实现速度的调节的,最简单的调速器是一个锥阀结构的阀芯,什么开有槽,通过调节阀芯与阀座之间的距离来调节液压油流量从而体积速度。这是直动式的还有差动式的,结构复杂一点。

湖北仙童科技有限公司 高端电力电源全面方案供应商 江生 13997866467

返回列表 推荐新闻
 12V3KW逆变器 特种车 救护车 房车充电逆变一体机

在线留言