发布时间:2024-09-11 12:40:16 人气:
ABB ACS510变频器,输入为380v,输出为420V,正常吗?
不正常,变频器怎么输出都不会超过输入电压,也就是说不会超过380V,因为变频器在额定频率下时是V/F恒转矩调速,也就是电压跟着频率由0上升到380,在额定频率以上时为恒功率调速,也就是说频率升,电压不升。
通常这种情况来说,是你的测量工具有问题。因为变频器的输出电压,你用数字表是测不准的,需要用模拟表,最好用电磁测量工具。
什么是技术?
01.信息技术:指研制计算机硬件、软件、外部设备、通信网络设备的活动,以及利用计算机硬件、软件及数字传递网对信息进行文字、图形、特征识别、信息采集、信息处理和传递的活动。
02.生物技术:包括基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程,指为了生物技术本身的发展,就有关原理、技术、特种工艺、测试、仪器而进行的活动,以及利用生物技术为农、林、牧、渔、医药卫生、化学、食品、轻工等部门提供生物技术新产品而开展的活动。无特定目标或虽有特定目标但不是为促进生物技术发展而开展的有关生命科学的研究不包括在此分类内。
03.新材料:指新近发展或正在研制的具有优异性能或特定功能的材料,如新型无机非金属材料、新型有机合成材料、新型金属和合金材料。包括为发展新材料就有关原理、技术、新产品、特种工艺、测试而进行的活动。
04.能源技术:包括能源问题一般理论,地区性能源综合开发与利用,石油、天然气、煤炭、可再生能源的开发与利用,新能源(太阳能、生物能、核能、海洋能等)的研制开发与利用,节能新技术、能源转换和储存新技术等活动。
05.激光技术:激光器和激光调制技术的研制,及为了激光在工业、农业、医学、国防等领域内的应用而进行的活动。
06.自动化技术:指在控制系统、自动化技术应用、自动化元件、仪表与装置、人工智能自动化、机器人等领域中的活动。
07.航天技术:有关运载火箭及人造卫星本体的研究及有关为了跟踪、通讯而使用的地面设备的研究而进行的活动。不包括天文学及气象观察。
08.海洋技术:包括有关维护海洋权益和公益服务技术研究、海洋生物资源的开发利用及产业化、海洋油气勘探开发技术、海洋环境要素监测技术等活动。
09.其它技术领域:属于技术领域,但不能归入上述八类领域的其它技术活动。
课题活动类型分类及代码
1.基础研究:为获得新知识而进行的独创性研究。其目的是揭示观察到的现象和事实的基本原理和规律,而不以任何特定的实际应用为目的。
2.应用研究:为获得新的科学技术知识而进行的独创性研究。它主要针对某一特定的实际应用目的。应用研究通常是为了确定基础研究成果或知识的可能的用途,或是为达到某一具体的、预定的实际目的确定新的方法(原理性)或途径。
*区分基础研究和应用研究的主要标志:具有特定的实际应用目的的研究属于后者。
3.试验发展:利用从研究或实际经验获得的知识,为生
产新的材料、产品和装置,建立新的工艺和系统,以及对已生产或建立的上述各项进行实质性的改进,而进行的系统性工作。
*区分科学研究(基础研究和应用研究)与试验发展的主要标志:前者主要是为了增加科学技术知识、后者则是为了开辟新的应用(如新材料或新技术)。
*区分科学研究与试验发展(即R&D)与其它有关活动的主要标志:具有创新成份的活动归前者。
4.研究与试验发展成果应用:为解决研究与试验发展活动阶段产生的新产品、新装置、新工艺、新技术、新方法、新系统和服务等能投入生产或在实际中应用所存在的技术问题而进行的系统性活动。它不具有创新成份。此类活动包括为达要生产目的而进行的定型设计和试制以及为扩大新产品的生产规模和新方法、新技术、新工艺等的应用领域而进行的适应性试验。
*研究与试验发展、研究与试验发展成果应用和工业生产活动三者之间的界限大致划分如下:
①新产品的研制
实质性的新产品,即完全新的新产品或对现有产品的性能进行重大改进的设计、制造和试验,是研究与发展活动。对引进(或购买)现成的技术成果(如专利、技术诀窍、图纸和样机等)进行复制或直接应用而形成新产品的过程,不是研究与试验发展活动,而是研究与试验发展成果的应用活动。
②新工艺、新方法的研制
对新工艺、新方法的研制或对现有工艺、生产过程进行技术上的实质性的改进,是研究与试验发展。采用国内已有的生产工艺或生产过程,而在技术上没有实质性的改进,只是对采用的生产工艺或生产过程作适应性的试验,不属于研究与试验发展,而是研究与试验发展成果应用活动。
③中间试验
新产品、新工艺、新生产过程直接用于生产前,往住要进行中间试验,以解决一系列的技术问题,情况比较复杂,对其是否属于研究与试验发展应视具体情况而定。
如果进行中间试验的直接目的是为了从技术上进一步改进产品、工艺或生产过程或为此目的进行试验以获得经验和收集数据,是研究与试验发展;如果是为了进行产品的定型设计,获取主产所需的技术参数,那就不是研究与试验发展,而是研究与试验发展成果应用活动。
④试生产
试生产是在完成了生产前各项技术准备后,在正式生产前的"试验性"生产,试生产的直接目的不是对产品或生产过程在技术方面作进一步的改进,而是为了使生产能顺利地进行,因而既不属于研究与试验发展,也不属于研究与试验发展成果应用活动。
⑤质量控制与检验测试
生产过程的质量控制及材料、设备、产品的常规检验、测试,不属于研究与试验发展,也不属于研究与试验发展成果应用活动。原型检验测试和非商业性的试验工厂(中试车间)中的检验测试,属于研究与试验发展。
③市场研究
既不是研究与试验发展,也不是研究与试验发展成果应用活动。
5.科技服务:与科学研究与试验发展有关并有助于科学技术知识的产生、传播和应用的活动,包括:为扩大科技成果的使用范国而进行的示范性推广工作;为用户提供科技信息和文献服务的系统性工作;为用户提供可行性报告、技术方案、建议及进行技术论证等技术咨询工作;自然、生物现象的日常观测、监测,资源的考察和勘探;有关社会、人文、经济现象的通用资料的收集,如统计、市场调查等,以及这些资料的常规分析与整理;为社会和公众提供的测试、标准化、计量、计算、质量控制和专利服务,不包括工商企业为进行正常生产而开展的上述活动。
6.主产性活动:由于具备特殊的工艺设备条件,或掌握某种技术专长或诀窍,所进行的小量非常规生产。
国家高新技术产品目录
1 电子与信息
101 电子计算机:超级小型计算机、大型计算机、巨型计算机、高档微型计算机(PC)、工作站、服务器、便携计算机、笔记本计算机及多媒体计算机、仿真机、工业控制机、网络计算机(NC)
102 计算机外部设备:新型存储设备、新型显示终端、新型打印终端、自动绘图仪、坐标数字化仪、计算机板卡、智能化电源、自动扫描输入设备、其它新型计算机外围设备
103 信息处理设备:办公自动化设备与系统、自动排版设备与系统、激光照排设备与系统、图形、图像处理设备、文字、语音、图像处理设备、文字、语音、图像识别设备、光电信息处理设备、印鉴、文字与图像鉴别系统、其它亲型信息处理设备
104 计算机网络产品:网络服务器、网络终端设备、网络接口适配器、多协议通信适配器、网络检测设备、其它网络系统专用设备
105 计算机软件产品:系统软件、支持软件(中文平台软件、软件开发工具、工具类软件、数据库管理系统软件等)、多媒体软件(文字、数据、图形、图像处理软件等)、事务管理软件(MIS系统、金融、商业、财务、税务、工商、办公自动化、教育管理等)、辅助类软件(CAD、CAM等)、仿真软件与控制软件、智能软件(专家系统、机器翻译系统等)、网络应用软件(INTERNET、INTRANET等)、安全与保密软件、系统集成软件、其他应用软件
106 微电子、电子
元器件:混合集成电路、大规模集成电路、新型电真空器件、新型半导体器件、新型电力电子器件、片式电子元器件、敏感元件与传感器
107 光电子元器件及其产品:新型激光器、激光调制器、激光全息照相系统和光存储器、新型光电发光管、光电探测器、集成光学产品、平板显示器、大屏幕与高清晰度彩色显像管、微光、红外及热成像装置
108 广播电视设备:高清晰度数字彩色电视机、平板电视机与新型投影电视装置、新型有线电视系统设备、高性能卫星电视接收设备、图文电视系统设备、影视节目制作设备、全固态数字电视发射设备、数字音响设备、摄录一体机、数字收、录音设备、光盘及光盘机、大屏幕彩色显示系统 109 通信设备:高性能数字程控交换机、计算机通信及数据传输设备、数字移动通信设备、数字卫星通信设备、数字微波通信设备、高次群光纤通信设备、通信雷达设备、高性能传真机、无强电话机、电子信箱、多媒体通信终端、无线与有线混合网通讯设备、综合业务数字网通讯设备、网络系统互联及集成技术产品、网络数据安全技术产品、网管技术产品
2 生物、医药技术
201 农林牧渔:应用基因工程、细胞工程及其他高新技术培育的优良农林牧渔新品种、新型兽用疫苗、新型农用基因工程产品、新型农用检测、诊断试剂、新型农作物生长病虫害防治产品、新型兽用、水产品用生长及病虫害防治产品、新型高效生物饲料及添加剂 202 医药卫生:基因工程药物、基因工程疫苗及新型疫苗、单克隆抗体偶合类药物、医用单抗诊断试剂与试剂盒、酶诊断试剂及酶用试剂盒、DNA探针与基因诊断试剂、活性蛋白与多肽、医用药用酶、微生物次生代谢产物(氨基酸、抗生素等)、药用动植物细胞工程产品、各类新型小分子药物、新型化学合成、半合成药物、采用现代制药技术制取新型中药及制剂、新型生物保健产品、海洋生物制取的药物和有用物质
203 轻工食品:新型、高效工业用酶制剂、发酵法生产氨基酸、新型有机酸、微生物多糖及糖酯、天然色素及高档香精香料、新型、高档食品添加剂、新型活性微生物及制品、淀粉糖及其衍生物
204 其它生物技术产品:生物化工新产品、环境治理用生物技术及制品、高效分离纯化介质、生物技术研究用新型试剂、生物技术提取稀有矿物质、标准实验动物、新型生物、医药培养、制取设备
3 新材料
301 金属材料:高纯金属材料、超细金属材料、新型金属箔材及异型材、非晶、微晶合金、形状记忆合金、大直径半导体、新型
电子材料、超导材料、储能材料、磁性材料、稀 金属及稀土材料、高性能特种合金材料、金属纤维及微孔材料、触媒材料、表面改性金属材料、生物医学用金属材料、贵金属材料、特种粉末及粉末冶金制品
302 无机非金属材料:高纯超细陶瓷粉体材料、无机电子材料、高性能功能陶瓷、结构陶瓷、高性能陶瓷纤维、玻璃纤维、生物医学用无机非金属材料、金刚石薄膜、超硬材料、人工晶体、特种玻璃、光学纤维、特种石墨制品、特种密封、摩擦材料、新型建筑材料、特种涂料、填料、高效过滤材料、高性能绝缘、隔热材料
303 有机高分子材料及制品:新型工程塑料及塑料合金、功能高分子材料、有机硅及氟系材料、特种合成纤维、特种橡胶及密封阻尼材料、液晶材料、染整、造纸、皮革、石化、日化用精细化工品、有机涂料和胶粘剂、医药、兽药、农药中间体及产品、有机分离膜、生物医学用高分子材料、有机光电子材料、改性高分子材料
304 复合材料:金属基复合材料及制品、树脂基复合材料及制品、陶瓷基复合材料及制品、复合材料用增强剂
4 光机电一体化
401 先进制造技术设备:工业机器人产品、柔性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMS)、计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)应用开发产品、变频调速装置、伺服控制系统及中高档数控系统、新型数显装置、高性能数控机床、加工中心、精密成型加工技术产品、高性能材料表面处理及改性设备、新型的激光加工设备
402 机电一体化机械设备:机电一体化的纺织、塑料、印刷、包装、烟草、食品等轻工机械设备、机电一体化的工程、矿山、冶金等机械设备、新型的电力、石油、化工设备、特种运输车、新型船舶等先进交通运输设备、高档家电产品、高性能汽车电子装置及汽车关键零部件、先进的扫描成像系统
403 机电基础件:高性能的机械基础件、新型低压、高压电器、新型大功率电源、精密模具及新型量具、刃具、新型专用泵、阀
404 仪器仪表:新型工业自动化仪表、高性能分析仪器和信号记录仪器、新型测量、计量仪器、新型试验机与模拟仪器、高精度新型传感器、先进摄影器材及缩微系统
405 监控设备及控制系统:中高档可编程序控制器、集散控制系统、分布式控制系统、工业生产过程自动控制系统、电力调度与管理自动化系统、防火、防爆报警探测器及控制系统、防盗报警探测器及控制系统、交通运输自动化监测与管理系统、新型电视监控系统、其它智能化控制器
406 医疗器械
:射线、超声、红外、热成像、核磁共振等成像诊断设备、医用生物化学检测与分析仪器、生物电信号检测及临床监护设备、射线、超声、激光、电磁波等治疗装置、新型中医诊断与治疗仪器、其它高技术医疗器械
5 新能源、高效节能
501 新能源:太阳能高效集热器及发电设备、太阳能电池及应用系统、大中型风力发电机、液化燃气的存储新型装置、新型制氢和贮氢装置、新型高能蓄电池、地热、海洋能的应用装置、其它新型高效发电设备
502 高效节能:高效集中供热和热电联产的大、中容量工业锅炉、新型流化床工业锅炉、工业窑炉的新型燃烧装置、新型余热回收装置、高效蒸汽管网设备、新型节能风机、水泵、油泵、新型高效压缩机、节能型空气分离设备、节能型空调器、冷藏柜、高效制冷机、新型高效电机调速装置、逆变式电焊机、新型高精度可控气氛炉、高功率和超高功率大吨位电弧炉、低损耗电力变压器、照明电子节能产品、新型节能型内燃机、新型节水设备、节能计量仪器仪表与自控装置
6 环境保护
601 大气污染防治设备:高效能、多功能(除尘、脱硫、脱氮、防爆)除尘器、高效烟道气脱硫及二氧化硫处理回收装置、新型工业废气净化回收装置、汽车排气净化装置
602 水体污染防治设备:城市污水处理设备、工业废弃物处理、净化及循环利用设备
603 固体废弃物处理设备:固体废弃物分离、分选和处理设备、危险废弃物的安全处理设备、城市垃圾的运输和处理设备
604 噪声振动、电磁辐射和放射性污染防治设备
605 环保监测仪器:环境大气和气体污染源监测仪器、环境水质和污染源水质监测仪器、固体废弃物监测仪器、噪声振动、电磁辐射和放射线监测仪器
7 航空航天
701 航空器:客机、运输机、直升飞机、轻型、超轻型飞机、无机械推进器的航空器(包括滑翔机)
702 航空机械设备及地面装置:航空发动机、机上导航设备、机上控制设备、地面导航设备、地面飞行训练装置、航空仪表、生命保障系统
703 运载火箭:运载火箭产品、运载火箭结构系统及产品、运载火箭动力装置、动力系统及产品、运载火箭控制系统及产品、动载火箭能源系统、运载火箭测试设备、试验设备、地面测控与接收设备、发射与控制设备
704 应用卫星:各类应用卫星、应用卫星结构系统产品、应用卫星动力装置、动力系统及产品、应用卫星控制系统及产品、应用卫星能源系统及产品、应用卫星温控系统及产品、应用卫星测试设备、试验设备、应
用卫星地面测控与接收设备、卫星探测系统、卫星云图接收设备、GPS卫星导航仪、遥感设备、遥感图像产品 705 探测火箭及其发射装置
706 其他航空航天产品:热气球、充气飞艇、港口雷达、测风雷达
8 地球、空间及海洋工程
801 能源、矿产资源的勘探:找油、找矿设备、微生物选矿设备、贵重金属勘探设备、地下水、热和其他能源、资源勘探设备
802 固体地球观测设备:物化探新仪器、地震波、电磁波层析成像设备
803 大气海洋观测实验仪器:大气遥感、水声遥测仪器、新型海洋大气传感器
804 空间环境要素探测设备
805 大型工程、海底设施基础稳定性勘探监测设备:工程地球物理勘探设备、海底设备防腐设备、边坡稳定性监测设备
9 核应用技术
901 核辐射产品:放射源及生产装置、中子、电子及辐照装置、核防护材料及装置、离子源、核辐照改性产品
902 同位素及应用产品:同位素产品及制品、同位素分离装置、同位素检测装置、同位素生产装置、同位素标记药物(化合物)
903 核材料:铀及其转化物(指天然铀和低加浓铀)、核燃料元件及组件、核燃料生产及监测设备、其它核材料
904 核物理、核化学实验仪及设备:各类型加速器(含高压倍加器)、各类型谱仪(含多道系统)、超铀元素提取设备
905 核电子产品:离子及射线检测、分析仪器、地质勘察及探矿核仪器(含测井核仪器)、国土资源普查(含地下水探测)核仪器、其它核仪器、核探测元器件 906 核反应堆及其配套产品:重水试验反应堆及配套产品、微型核反应堆及配套产品、脉冲反应堆及配套产品、其它试验反应堆及配套产品
907 核能及配套产品:压水堆核电站及配套产品、低温供电、供热堆核电站及配套产品、高温气冷堆及配套产品、块中子增殖及配套产品、受控核聚变装置及配套产品、船用动力堆及配套产品、空间核反应堆、核电池
科技活动的社会经济目标
1、农业,林业和渔业的发展:包括主要用于发展和支持这些活动的所有R-D。例如,它包括相关的化学品和机械(例如农业化学和农业机械)方面的研究工作,但不包括食品加工业和食品包装业方面的R-D,这些应包括在下面的"促进工业的发展"目标之下。
2、促进工业的发展:包括主要目标是支持工业发展的R-D计划。核心部分是由制造也的R-D项目构成,此外还包括建筑业,批发和零售业,餐馆和饭店,银行,保险和其他商业领域或一般工业领域的R-D。它不包括由工业部门为支持其他目
标(例如宇航,国防,运输,通信领域)执行的R-D,虽然对有关的工业发展有重要的二次效应。对公共事业方面的R-D的资助也不属于这一类,而应包括在相应的目标之下。例如,作为国家铁路重组计划的一部分进行一种新型铁道车辆的研制,是为了发展运输系统因而应规划到"基础设施的发展"这一目标之下,但以出口销售为目的对类似的铁道车辆进行在研制却属于"促进工业的发展"。同样,为支持文化活动而进行的旅游方面的R-D应包括在"社会发展和社会服务"目标之下,可是主要意图是促进酒店和旅游业繁荣的R-D应包括在"促进工业的发展"这一类别。
3、能源的生产和合理利用:包括各种形式的能源的供给,生产,保护和分配方面的所有R-D活动,但有关运载工具和火箭推进装置的R-D应排除在外。必要时有关水能和核能的R-D应单独列出。
4、基础设施的发展:由运输与通讯,城市和农村规划两个子类构成。运输和通信包括:为了研究更好和更安全的运输系统而进行的R-D(包括交通安全研究),所有通信服务方面的R-D(人造卫星除外),以及有关规划和建立通信网的R-D。城市和农村规划包括:城市和农村地区总体规划,更好的住宅,社区环境的改善(例如医院的位选定,隔音)等方面的R-D。后一子类的意图是通过综合规划协调各种要素并创造出一种"总体环境"。
5、环境治理与保护:包括目的在于使自然环境"不受破坏"的R-D。涉及对大气,水,土壤和地层,噪声固态垃圾处理和辐射等各方面污染的防止及监测治理:污染的防止涉及目的在于对一些活动中可能引起的污染加以防止的R-D;污染的监测与治理涉及关于污染的原因,扩散和补救,以及污染对任何环境的影响方面的R-D。
6、卫生(不包括污染):这一类别包括为保护和改善人类健康而开展的R-D计划。它包括:食品卫生和营养,医学放射疗法,生物化学工程,医学信息。治疗合理化和药理学(包括药物检测和用于科学研究目的的实验动物饲养)等方面的R-D,以及流行病学研究,职业病防止和药物成瘾等方面的研究。
7、社会发展和社会服务:这一类别涉及与社会和文化问题相关的R-D,包括诸如社会保障,社会服务,社会关系,文化,娱乐和休闲,法律和秩序,消费者保护,工作条件,劳资关系,人力开发,公共管理,国民经济,和平及其他国际目标。
8、地球和大气层的探索与利用:这一类别包括对地壳与地幔,近海,大洋和大气层的探索和利用。它不包括污染研究。农业目的的土壤研究或渔业研究。但包括气象学方面的R-D(人造卫星所进行的气象学研究除
外)。
9、知识的全面发展:这一类别包括所有有助于知识的全面发展但无法确定具体目标的R-D。它有两个组成部分,即研究的促进和一般大学资金(CUF)。研究的促进指用于无法确定目标的R-D的所有拨款或支出。对这一类别按科学领域进行补充性分类可能是有用的。一般大学资金应包括来自国家教育部一般性拨款所资助的所有R-D项目。
10、民用空间:这一类别包括涉及空间的所有民用R-D活动(为军事目的进行的各项计划应包括在以下11"国防"目标中),其中包括运载火箭和宇宙飞船及其动力装置和地面控制设施(发射基地,导航,遥测和遥控指令)方面的R-D活动以及人造卫星和星际探测器,同温层探测气球,探空火箭等方面的R-D活动,运用宇宙火箭进行通信,气象,航行,地球资源调查等也应归入这一目标。
11、国防:这一类别包括主要为国防目的所进行的R-D项目,而不管他们的研究内容如何或是否具有次要的民用目的。判断准则不是项目或产品的性质(或谁在资助该项目),而是他的目标。国防R-D的目标是为军队建造装备或增强技术,包括为国防目的所进行的核武器和空间方面的R-D;不包括由国防部所资助的民用R-D(例如气象或通信方面的研究)以及军事机构承担的民用研究项目,这类开支应尽量列入与其有关的各主要民用目标。
新能源黑科技 | 效率超95%的新型无磁电动机,堪比电动方程式赛车
我们往往把过多关注点放在电池上,例如它们是用宁德时代还是松下的电池?是三元锂还是磷酸铁锂等等。
但在电池以外的战场更为激烈,包括电驱动和逆变器。目前这方面技术除了博格华纳、法雷奥、麦格纳等零部件巨头投入大量的精力研发外,就连捷豹、宝马等主机厂也在加紧研发。
下面我们来聊聊电动机哪些黑 科技 。
目前在电动车上使用的电动机有两种——永磁同步电机和无磁感应交流异步电机。
永磁同步电机技术成熟,而且效率较高,所以被应用在大部分单电机设计的电动车上,例如特斯拉Model 3长续航版就是后置单电机。
但永磁电机有一个大的缺点——它需要用到珍贵的稀土材料。还有永磁同步电机价格稍高,以及高温易退磁等缺点。
马勒无磁电机效率超95%
而感应交流异步电机优点是无需稀土,但缺点就是扭矩密度和功率密度低,而且体积较大。但无论如何,感应交流异步电机才是未来的发展方向。
例如特斯拉、蔚来等采用双电机的性能版本,就是后轴永磁同步,前轴感应异步方案。
感应交流异步电机国际先进水平效率一般可以做到92%,比永磁电机略低。
近日马勒发布了一款集不同类型电机优势于一体的新型无磁电机,此款产品无需稀土材料。但该电机在几乎任何工况下的效率都可达95%以上,这在之前只有电动方程式赛车能做到。
马勒这款电机的关键特性在于无接触的感应式动力传输,这使得电机可以无磨损运行。无接触无磨损给它带来两个优势——一是在高转速时尤为高效,二是特别耐用。
电机内部旋转部件与静止部件之间的电能传输不发生接触,因而不会产生磨损,可以做到电机免于维护,这样的优势让应用范围广泛。
加上马勒的产品设计有易于拓展的特点,这可以让这种电机技术适用于从微型 汽车 到商用车的各级各类车型。
这套技术的核心是一个被马勒称为“无线发射器”的部件,它使用交变磁场,然后将其转换成电磁线圈的直流电,而这些电磁线圈代替了永磁体。
不过谈到电驱动技术,不能不提这个领域的重要品牌——博格华纳。
你会在非常多电动车上看到博格华纳的电驱动产品,包括威马、长城,甚至是北汽极狐阿尔法T。博格华纳去年收购德尔福 科技 ,这大大增强了 汽车 电子和功率电子的业务规模、技术、人才和系统能力。
博格华纳iDM也是一种“三合一”电驱动——将永磁同步电机、高性能电子控制模块和高效减速机构分合而为一。目前博格华纳的iDM系统中的电机是最高转速16000 rpm的永磁同步电机,高于行业的平均水平。
S型绕组导线
博格华纳研发了用于电动机和交流发电机的开创性S型绕组导线,这一制造工艺上的重大突破,可帮助 汽车 生产商大规模生产高达350伏的高压电机。
而在国际车企中,宝马是对电驱动投入最大的品牌之一。
2017年宝马在慕尼黑投了20亿欧元,目的除了研发电芯外,还有第五代的电驱动系统。第五代电动驱动系统的关键优势在于电机、变速箱、电力驱动元件被组合成紧凑的驱动部件,能够减少目前各自分离而造成侵占机械空间的状况。
目前宝马第五代电驱动已经应用在国产的宝马ix3上面,而据我们试驾后的效果来看,宝马ix3的续航里程非常靠谱:一方面是它采用了宁德时代NCM811电芯,另一方面就是采用了第五代的电驱动系统。
宝马的第五代的电驱动是一个模块化设计,也让其更容易不同的驱动部件与不同的电池包组合,从而衍生性能不同的动力组合。
所以电驱动已经成为零部件和主机场抢夺的主战场,马勒、博格华纳、博世和麦格纳这些零部件巨头,以及主机厂都积极自已研发,以求在技术上先发制人。例如在造车新势力中,蔚来就是采用自己研发的电驱动。
逆变器好吗?
一、看产品外型产品外型包括,输入端子,接地端子,散热风扇位置,输出插座位置和方向,旁路输入接线方式,远程开关,显示表头等。
主要根据你安装的位置,应用要求来选,比如输入端子接线方式是否方便,是否牢固,接线柱电流电否够,如果应用于移动设备要考虑固定方式,如果安装环境的特殊性,要考虑逆变器散热风扇的风流方向必须顺流。输出插座也有讲究,如果是三孔插座,你会发现90度的插头在单孔在上时不好用。旁路接线一般我们建议用锁端子形式,主要是防止震动或异动时插头会接触不良造成打火损坏逆变器或设备等不必要的风险,如果是一个比较稳定的环境,如机房等可以考虑用插头比较方便适用。远程开关适用于逆变器安装在箱体内,但平时要开关逆变器时应用。至于表头有必要时才需要。
以下图广东泰琪丰逆变器为例:
逆变器指示图
二、看电气规格书
这一点很重要,电气规格表描述的一般都很全面了,输出功率,瞬间功率,输入电压范围,效率,波形失真度,输出电压稳定度,对应你的项目要求,规格书列明的是不是你正需要的。每家提供的规格书还是有区别的。如下图所示功能,输出频率可调,输出电压可调,就很好的方便了用户,适应不同的负载自己进行设定。
逆变器指示图
每家设计逆变器的电路都不太相同,重要的是能否带动感性负载,混合性负载等,带载能力有多强,保护功能是否齐全,也是你要考虑的。只有测试做对比你就不难发现差异在哪里,根据你项目的来选择工作和储存温度范围,现在一般标0~40度的环境温度, 以广东泰琪丰逆变器的规格来看基本可以在 -20~50度,实测可以-30~55度,在行业里算是比较领先的水平。
三、看内部器件布局和使用元器件
但最起码有一点,里面的元器件是否整齐,有没有相关的跳线乱接,同一个规格的器件有没有使用不同颜色或不同厂家的品牌,元器件有没有破损等,内部工艺的好坏对产品品质影响还是很大的。有基础的朋友可以看他的元器件的生产商是否为有资质的企业,电路板布局是否符合安规要求等。
与电流平方成正比的损耗——焦耳热损耗
首先介绍电机控制器。如果存在电阻,则会产生焦耳热(I2 Rt)。损耗与电流(I)的平方成正比,与电阻(R)和时间(t)也成正比。电流流过的所有部分都会产生焦耳热,在意想不到的地方产生焦耳热。考虑焦耳热对策,首先要了解防止焦耳热产生 的技术。
四、逆变器及其内部
虽有各种类型的控制器,但无刷直流电机 + 逆变器组合的效率更高(低损耗)。无刷直流电机自身并不利用直流,而是利用三相 交流进行驱动。变换器从直流电源处生成三相交流电,并随时调整电压,输入电机(图 1)。
图1
五、逆变器的功能
逆变器内部装有微控制器,会生成高速信号(交 流信号)。根据微控制器输出的开关信号,高速且正 确地开关电池(直流电源)。
六、三相线圈电机与六开关逆变器
无刷直流电机存在三相(U 相 /V 相 /W 相)绕组, 使用 120°方波通电时,电流通常从一相绕组流向另一 相绕组,而剩下的一相并不流通电流。为了使电流保 持流通,笔者准备了 6 个开关(图 2)。
图2
选取 3 个开关与正极侧相连。同样,与负极侧也 有 3 个开关,共计 6 个。高压侧和低压侧各自仅能选择一相,且两者不能 选取同一相。由固定模式高速切换开关。
七、微控制器和传感器发出时序指令
如果以图 3 所示的模式切换三相开关,则电机旋转。
图3
微控制器根据时序控制切换模式。随意切换开关模式会导致电机的随机旋转。旋转时需准确找到转子磁体位置并计算切换时序。电机定子侧载有检测转子磁体接近的传感器。微控制 器检测传感器的状态,并决定开关时序。虽然微控制器向 6 个开关输出指令,但发挥开关功能的却是 MOSFET。
八、开关器件
MOSFET 逆变器通常会使用 6 个 MOSEFT。MOSEFT 为晶 体管的一种,有 3 个引脚。其中,向栅极施加电压(ON) 时,电流从与电池正极侧相连的漏极流向负极侧的源 极。栅极发挥开关作用。
图4
漏极连接正极侧,源极连接负极侧电路。正负极 对调时,电流会从寄生二极管中流过。电机电路中存在大型电感(线圈)。因此,开通 时储存电能,关断时电流反向流过 MOSEFT 的寄生二 极管。电流流过二极管时,会产生电压降,从而形成巨 大损耗。
九、利用 PWM 占空比控制电压
提高电机转速时,通常需提高电压,需安装可改 变三相交流电源电压的装置。多数逆变器利用 PWM(Pulse Width Modulation,脉冲宽度调制)来控制电压。为此,控制电机旋转的 开关需要持续高速切换。观察图 7 可知,在开通时间 内以载波频率进行高速开关。这称为斩波。开通时间所占比例为占空比,决定电机的平均电压(图 5)。
图5
100% 开通意味着占空比达到 100%。此 时电机电压为 12V,为一块铅酸蓄电池的电源电压。50% 占空比表示 12V 时间与 0V 时间各占一半。此时,电机驱动的平均电压为 6V。30% 占空比时为 3.6V。PWM 控制是逆变器控制的基本方法,可控制电机 的驱动电压(转速)。例如,要提高电机转速,就要 提高电机电压,也就是增大占空比。车辆的加速控制采用 PWM。
十、电机和逆变器的损耗
何时引起 MOSFET 损耗?
这 是 有 关 损 耗 的 课 题。笔 者 先 考 虑 开 关 器 件 MOSFET 的情况(图 7)。
图6
(1)开通损耗——通态电阻 MOSFET 开通时,大电流在源极与漏极间流通, MOSFET 通态电阻会产生开通损耗。通态电阻随 MOSFET 型号的不同而不同。MOSFET 的通态电阻小于普通晶体管,但笔者选用更小通态电 阻的 MOSFET。开关速度高(频率特性优良)的 MOSFET 的通态 电阻有增大的倾向。
(2)开关损耗 观察图 6 可知,MOSFET 进行高速开关时,开关 切换时间不为零。在过渡期存在电阻,会产生较大发 热(损耗),这被称为开关损耗。频率特性越好的 MOSFET,开关损耗越小。
(3)寄生二极管损耗 仅单臂斩波时似乎并没有什么影响,真实并非 如此。单臂的 PWM 斩波也会产生损耗。观察图 2可知,在 MOSFET 关断期间,电机线圈中储存的电能 通过 MOSFET 的寄生二极管放电,电流从源极流向 漏极。该反向电流流经寄生二极管内部电阻时产生焦耳 热损耗。
十一、寄生二极管的重要功能
上述对寄生二极管的说明,可能会给人留下不好 的印象。但寄生二极管发挥着非常重要的作用。MOSFET 没有寄生二极管会非常麻烦。在 MOSFET 关断期间,电机线圈需要寄生二极管续流,防止同步 整流死区时间的浪涌电流破坏器件。
十二、占空比产生的损耗
以额定功率行驶,改变占空比
限制时间的持久 EV 比赛中,参赛者一般采用额 定的功率消耗和巡航速度行驶的控制方法。这都是因 为易于能量管理。很多名次靠前的团队会在起动时、弯道减速时使 用 PWM 斩波,剩下时间的占空比为 100%。加速时会 采用进角控制与提高电压的方法。
50% 占空比与 100%占空比的损耗相差数倍 假设开通时间占整体的 50%,且每段时间的驱动 力相同,则电流为平时的 2 倍。焦耳热损耗与电流的平方成正比,因此 100% 占 空比时的损耗是 50% 占空比时的 4 倍。又因损耗存在 时间(开通时间)为 50% 占空比时的 2 倍,所以每段 时间产生的焦耳损耗是原来的 2 倍。即使降低MOSFET的开关损耗也无法弥补这个量。
希望以 100% 占空比行驶按照想法,笔者希望将占空比调节为100%行驶。
如前所述,线圈为电感,在开关开通期间储存电能, 关断期间释放电能,如图 7所示。
图7
观察图形,可知 UH 处于开通状态。随着上臂 PWM 斩波,UH 反复快速地开关。此时,LH 始终处 于关断状态。在 UH 与 LH 全部关断的情况下,观察图 6 可知,线圈电感通过 UL 寄生二极管续流。
十三、断电后电机中也有电流
续流时的电源并不是电池,而是电机线圈。斩波 时开关关断,电源电流不流通,但线圈中还会继续流 通电流。当然,电源侧(电池与控制器间)的电流仅在 开关开通时流通。斩波时,电机线圈中产生反向电流(图 8)。
图8
十四、同步整流的损耗对策 损耗被分成数万份
线圈电流波形有少量波动。虽存在些许误差,但 对于平均电流, 线圈电流 × 占空比 = 电源电流 的关系仍成立。平均值不是效值。关断时,UL 的寄生二极管续流会形成寄生二极管 正向压降。假设电压为 12V,则压降约 1V。损耗 = 正向电阻 × 电流,因流通数安培的电流, 所以损耗也不可小视。但同步整流可降低损耗。
十五、如果设置同步整流
同步是指生成互补 PWM 信号,在上臂关断期间, 让下臂开通。寄生二极管产生的损耗可式减小为 通态电阻 × 电流 2 通态电阻随 MOSFET 型号的不同而不同,约为 1mΩ。
十六、无法完全同步
上臂与下臂交替开通,即两臂不可同时开通,否 则会导致电源短路。因此,两臂需设置同时关断的时 间——死区。两臂同时关断会产生寄生二极管损耗。
十七、栅极电路的损耗
MOSFET 的栅极电流较大为了快速开关,MOSFET 的栅极电流达到 2A,是 非常大的电流。从电流大小来看,似乎损耗很大。但这实际上是 峰值,栅极负载为电容。每次开关的损耗为栅极电量 × 栅极电压 2 因此,损耗并不取决于栅极电流的大小,而取决 于栅极电容和开关次数。这种损耗并不是很大,但开关损耗取决于寄生二 极管压降以及开关延迟期间的电阻。
谁有电力电子的关于开关电源的论文 发给我
电力电子技术的发展与展望研究
作者:王娟武 班级:机设0918 专业:机电设备维修与管理 学号:0918316 学院:安徽水电学院 日期:2010年12月
当今世界能源消耗增长十分迅速。目前,在所有能源中电力能源约占40%,而电力能源中有40%是经过电力电子设备的转换才到使用者手中。预计十年后,电力能源中的80%要经过电力电子设备的转换,电力电子技术在21世纪将起到更大作用。
电力电子技术是利用电力电子器件对电能进行控制和转换的学科。它包括电力电子器件、变流电路和控制电路三个部分,是电力、电子、控制三大电气工程技术领域之间的交叉学科。随着科学技术的发展,电力电子技术由于和现代控制理论、材料科学、电机工程、微电子技术等许多领域密切相关,已逐步发展成为一门多学科相互渗透的综合性技术学科。
现代电源技术是应用电力电子半导体器件,综合自动控制、计算机(微处理器)技术和电磁技术的多学科边缘交又技术。在各种高质量、高效、高可靠性的电源中起关键作用,是现代电力电子技术的具 体应用。当前,电力电子作为节能、节才、自动化、智能化、机电一体化的基础,正朝着应用技术高频化、硬件结构模块化、产品性能绿色化的方向发展。在不远的将来,电力电子技术将使电源技术更加成熟、经济、实用,实现高效率和高品质用电相结合。一..电力电子技术的发展历史
1. 整流器时代
大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解)、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等)和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。当时国内曾经掀起了一股各地大办硅整流器厂的热潮,目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。
2. 逆变器时代
七十年代出现了世界范围的能源危机,交流电机变频调速因节能效果显著而迅速发展。变频调速的关键技术是将直流电逆变为0~100Hz的交流电。在七十年代到八十年代,随着变频调速装置的普及,大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管(GTR)和门极可关断晶闸管(GT0)成为当时电力电子器件的主角。类似的应用还包括高压直流输出,静止式无功功率动态补偿等。这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变,但工作频率较低,仅局限在中低频范围内。
3. 变频器时代
进入八十年代,大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展,为现代电力电子技术的发展奠定了基础。将集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机结合,出现了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的问世,导致了中小功率电源向高频化发展,而后绝缘门极双极晶体管(IGBT)的出现,又为大中型功率电源向高频发展带来机遇。MOSFET和IGBT的相继问世,是传统的电力电子向现代电力电子转化的标志。据统计,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半导体器件市场上已达到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在电力电子领域巳成定论。新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率,使其性能更加完善可靠,而且使现代电子技术不断向高频化发展,为用电设备的高效节材节能,实现小型轻量化,机电一体化和智能化提供了重要的技术基础。
2. 现代电力电子的应用领域
2.1 计算机高效率绿色电源
高速发展的计算机技术带领人类进入了信息社会,同时也促进了电源技术的迅速发展。八十年代,计算机全面采用了开关电源,率先完成计算机电源换代。接着开关电源技术相继进人了电子、电器设备领域。
计算机技术的发展,提出绿色电脑和绿色电源。绿色电脑泛指对环境无害的个人电脑和相关产品,绿色电源系指与绿色电脑相关的高效省电电源,根据美国环境保护署l992年6月17日“能源之星"计划规定,桌上型个人电脑或相关的外围设备,在睡眠状态下的耗电量若小于30瓦,就符合
绿色电脑的要求,提高电源效率是降低电源消耗的根本途径。就目前效率为75%的200瓦开关电源而言,电源自身要消耗50瓦的能源。
2.2 通信用高频开关电源
通信业的迅速发展极大的推动了通信电源的发展。高频小型化的开关电源及其技术已成为现代通信供电系统的主流。在通信领域中,通常将整流器称为一次电源,而将直流-直流(DC/DC)变换器称为二次电源。一次电源的作用是将单相或三相交流电网变换成标称值为48V的直流电源。目前在程控交换机用的一次电源中,传统的相控式稳压电源己被高频开关电源取代,高频开关电源(也称为开关型整流器SMR)通过MOSFET或IGBT的高频工作,开关频率一般控制在50-100kHz范围内,实现高效率和小型化。近几年,开关整流器的功率容量不断扩大,单机容量己从48V/12.5A、48V/20A扩大到48V/200A、48V/400A。
因通信设备中所用集成电路的种类繁多,其电源电压也各不相同,在通信供电系统中采用高功率密度的高频DC-DC隔离电源模块,从中间母线电压(一般为48V直流)变换成所需的各种直流电压,这样可大大减小损耗、方便维护,且安装、增加非常方便。一般都可直接装在标准控制板上,对二次电源的要求是高功率密度。因通信容量的不断增加,通信电源容量也将不断增加。
2.3 直流-直流(DC/DC)变换器
DC/DC变换器将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压,这种技术被广泛应用于无轨电车、地铁列车、电动车的无级变速和控制,同时使上述控制获得加速平稳、快速响应的性能,并同时收到节约电能的效果。用直流斩波器代替变阻器可节约电能(20~30)%。直流斩波器不仅能起调压的作用(开关电源), 同时还能起到有效地抑制电网侧谐波电流噪声的作用。
通信电源的二次电源DC/DC变换器已商品化,模块采用高频PWM技术,开关频率在500kHz左右,功率密度为5W~20W/in3。随着大规模集成电路的发展,要求电源模块实现小型化,因此就要不断提高开关频率和采用新的电路拓扑结构,目前已有一些公司研制生产了采用零电流开关和零电压开关技术的二次电源模块,功率密度有较大幅度的提高。
2.4 不间断电源(UPS)
不间断电源(UPS)是计算机、通信系统以及要求提供不能中断场合所必须的一种高可靠、高性能的电源。交流市电输入经整流器变成直流,一部分能量给蓄电池组充电,另一部分能量经逆变器变成交流,经转换开关送到负载。为了在逆变器故障时仍能向负载提供能量,另一路备用电源通过电源转换开关来实现。
现代UPS普遍了采用脉宽调制技术和功率M0SFET、IGBT等现代电力电子器件,电源的噪声得以降低,而效率和可靠性得以提高。微处理器软硬件技术的引入,可以实现对UPS的智能化管理,进行远程维护和远程诊断。
目前在线式UPS的最大容量已可作到600kVA。超小型UPS发展也很迅速,已经有0.5kVA、lkVA、2kVA、3kVA等多种规格的产品。
2.5 变频器电源
变频器电源主要用于交流电机的变频调速,其在电气传动系统中占据的地位日趋重要,已获得巨大的节能效果。变频器电源主电路均采用交流-直流-交流方案。工频电源通过整流器变成固定的直流电压,然后由大功率晶体管或IGBT组成的PWM高频变换器, 将直流电压逆变成电压、频率可变的交流输出,电源输出波形近似于正弦波,用于驱动交流异步电动机实现无级调速。
国际上400kVA以下的变频器电源系列产品已经问世。八十年代初期,日本东芝公司最先将交流变频调速技术应用于空调器中。至1997年,其占有率已达到日本家用空调的70%以上。变频空调具有舒适、节能等优点。国内于90年代初期开始研究变频空调,96年引进生产线生产变频空调器,逐渐形成变频空调开发生产热点。预计到2000年左右将形成高潮。变频空调除了变频电源外,还要求有适合于变频调速的压缩机电机。优化控制策略,精选功能组件,是空调变频电源研制的进一步发展方向。
2.6 高频逆变式整流焊机电源
高频逆变式整流焊机电源是一种高性能、高效、省材的新型焊机电源,代表了当今焊机电源的发展方向。由于IGBT大容量模块的商用化,这种电源更有着广阔的应用前景。
逆变焊机电源大都采用交流-直流-交流-直流(AC-DC-AC-DC)变换的方法。50Hz交流电经全桥整流变成直流,IGBT组成的PWM高频变换部分将直流电逆变成20kHz的高频矩形波,经高频变压器耦合, 整流滤波后成为稳定的直流,供电弧使用。
由于焊机电源的工作条件恶劣,频繁的处于短路、燃弧、开路交替变化之中,因此高频逆变式整流焊机电源的工作可靠性问题成为最关键的问题,也是用户最关心的问题。采用微处理器做为脉冲宽度调制(PWM)的相关控制器,通过对多参数、多信息的提取与分析,达到预知系统各种工作状态的目的,进而提前对系统做出调整和处理,解决了目前大功率IGBT逆变电源可靠性。
国外逆变焊机已可做到额定焊接电流300A,负载持续率60%,全载电压60~75V,电流调节范围5~300A,重量29kg。
2.7 大功率开关型高压直流电源
大功率开关型高压直流电源广泛应用于静电除尘、水质改良、医用X光机和CT机等大型设备。电压高达50~l59kV,电流达到0.5A以上,功率可达100kW。
自从70年代开始,日本的一些公司开始采用逆变技术,将市电整流后逆变为3kHz左右的中频,然后升压。进入80年代,高频开关电源技术迅速发展。德国西门子公司采用功率晶体管做主开关元件,将电源的开关频率提高到20kHz以上。并将干式变压器技术成功的应用于高频高压电源,取消了高压变压器油箱,使变压器系统的体积进一步减小。 国内对静电除尘高压直流电源进行了研制,市电经整流变为直流,采用全桥零电流开关串联谐振逆变电路将直流电压逆变为高频电压,然后由高频变压器升压,最后整流为直流高压。在电阻负载条件下,输出直流电压达到55kV,电流达到15mA,工作频率为25.6kHz。
2.8 电力有源滤波器
传统的交流-直流(AC-DC)变换器在投运时,将向电网注入大量的谐波电流,引起谐波损耗和干扰,同时还出现装置网侧功率因数恶化的现象,即所谓“电力公害”,例如,不可控整流加电容滤波时,网侧三次谐波含量可达(70~80)%,网侧功率因数仅有0.5~0.6。
电力有源滤波器是一种能够动态抑制谐波的新型电力电子装置,能克服传统LC滤波器的不足,是一种很有发展前途的谐波抑制手段。
二..现代电力电子技术在电力系统中的应用
1. 发电环节
电力系统的发电环节涉及发电机组的多种设备 ,电力电子备的应用以改善这些设备的运行特性为主要目的。
(l)大型发电机的静止励磁控制
静止励磁采用晶闸管整流自并励方式具有结构简单 、可靠性高及造价低等优点,被世界各大电力系统广泛采用。由于省去了励磁机这个中间惯性环节,因而具有其特有的快速性调节,给先进的控制规律提供了充分发挥作用并产生良好控制效果的有利条件。
(2)水力、风力发 电机的变速恒频励磁
水力发电的有效功率取决干水头压力和流量,当水头的变化幅度较大时 (尤其是抽水蓄能机组) ,机组的最佳转速便随之发生变化。风力发电的有效功率与风速的三次方成正比,风车捕捉最大风能的转速随风速而变化。为了获得最大有效功率,可使机组变速运行,通过调整转子励磁电流的频率,使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定。此项应用的技术核心是变频电源。
(3)发电厂风机水泵的变频调速
发电厂的厂用电率平均为 8%,风机水泵耗电量约占火电设备总耗电量的6 5%且运行效率低。使用低压或高压变频器,实施风机水泵的变频调速,可以达到节能的目的。低压变频器技术已非常成熟,国内外有众多的生产厂家,并不完整的系列产品,但具备高压大容量变频器设计和生产能力的企业不多,国内有不少院校和企业正抓紧联合开发。
2. 输电环节
电力电子器件应用于高压输电系统被称为“硅片引起的第二次革命”,大幅度改 善了电力网的稳定运行特性。
(1)直流输电 ( HVDC)和轻型直流输电( HVDC L i g ht )技术 直流输电具有输电容量大、稳定性好、控制调节灵活等优点,对于远距离输电、海底电缆输电及不同频率系统的联网,高压直流输电拥有独特的优势。l 9 7 0年世界上第一项晶闸管换流器,标志着电力电子技术正式应用于直流输电。从此以后世界上新建的直流输电工程均采用晶闸管换流阀。
(2)柔性交流输电 ( FACTS)技术 FA CTs技术的概念问世20世纪8 0 年代后期,是一项基于电力电子技术与现代控制技术对交流输电系统的阻抗、电压 及相位实施灵活快速调节的输电技术,可实现对交流输电功率潮流的灵活控制,大幅度提高电力系统的稳定水平。20世纪9 0年代以来,国外在研究开发的基础上开始将FA CTS技术用于实际电力系统工程。其输出无功的大小,设备结构简单,控制方便,成本较低,所以较早得到应用。
3. 配电环节
配电系统迫切需要解决的问题是如何加强供电可靠性和提高电能质量。电能质量控制既要满足对电压、频率 、谐波和不对称度的要求,还要抑制各种瞬态的波动和干扰。电力电子技术和现代控制技术在配电系统中的应用,即用户电力 ( Cu s t o m Po we r ) 技术或DFACTS技术,是在F ACTS各项成熟技术的基础上发展起来的电能质量控制新技术。可以DFACTS设备理解为F AC TS 设备的缩小版,其原理、结构均相同,功能也相似。由于潜在需求巨大,市场介入相对容易,开发投入和生产成本相对较低,随着 电力电子器件价格的不断降低,可以预期D F A C TS设备产品将进入快速发展期。
三.电力电子技术的发展展望
1. 新型电力电子器件
在用新型半导体材料制成的功率器件中,最有希望的是碳化硅(SiC)功率器件。它的性能指标比砷化镓器件还要高一个数量级。碳化硅与其它半导体材料相比,具有下列优异的物理特点:高的禁带宽度,高的饱和电子漂移速度,高的击穿强度,低的介电常数,以及高的热导率。上述这些优异的物理特性,决定了碳化硅在高温、高频率、高功率的应用场合下是极为理想的半导体材料。在同样的耐压和电流水平下,SiC器件的漂移区电阻仅为硅器件的1/200,即使高耐压的SiC场效应管的导通压降,也比单极型、双极型硅器件的低得多。而且,SiC器件的开关时间可达10ns量级,并具有十分优越的FBSOA。SiC可以用来制造射频和微波功率器件、各种高频整流器、MESFETs、MOSFETs和JFETs等。SiC高频功率器件已在Motorola开发成功,并应用于微波和射频装置。GE公司正在开发SiC功率器件和高温器件(包括用于喷气式引擎的传感器)。西屋公司已经制造出了在26GHz频率下工作的甚高频的MESFET。ABB公司正在研制高功率、高电压的SiC整流器和其它SiC低频功率器件,用于工业和电力系统。理论分析表明,SiC功率器件非常接近于理想的功率器件。可以预见,各种SiC器件的研究与开发,必将成为功率器件研究领域的主要潮流之一。可是,SiC材料和功率器件的机理、理论、制造工艺均有大量问题需要解决,它们要真正给电力电子技术领域带来又一次革命,估计还需要至少10年左右的时间。
2. 新能源
电力电子技术在新能源发电技术和电能质量控制技术及节能技术方面有很广阔的发展间。其中风力发电和太阳能发电最受关注,而电力电子技术正是风力发电和太阳能发电的核心技术之一,这给电力电子工程师提供了千载难逢的发展机遇 ,广大 电力电子工程师务可以住这一机遇乘势而上,促进电力电子技术的发展。同时,由于一方面电力电子装置和电弧炉等装置的的大量应用,使得电能质量日益下降,另一方面用 户对电能质量的要求越来越高人们对以有源电力滤波器为代表的电能质量控制装置日益重视,研究开发越来越多。此外,由于电力系统电动机(约占发电量的6 0 % 以上 ) 和照明电源( 约占发电量的 1 0~1 5 %的大量采用,电力电子装置对无功功率和电力谐波都可有很好的补偿作用,因此,电力电子技术被称为节能的技术。目前,由于化石能源日渐枯竭,因此 ,电力电子技术在节能方面受到很大程度的重视,并且发展十分迅速。
3. 电动车辆
中国人多地大石油少,现在中国每年已进口许多石油。在21世纪前半叶,地球上的石油天然气资源日益减少,以至早晚会用尽。特别在中国国情下,城市交通以发展电动车辆为主是必然的趋势。大城市间的磁悬浮列车、城市内的电动高架列车和地铁列车、个人用电动自行车和电动汽车将构成未来的交通网络的主角。其中,大有电力电子产品的用武之地。磁悬浮列车的磁悬浮电源和直线电动机的变频调速;城市高架列车和地铁列车中异步电动机的变频调速;电动自行车和电动汽车中永磁无刷电机的外转子调速,在今后十年里会有很大的发展。这里,电动自行车和电动汽车的普及必须解决无刷电机及其控制器、环保电池、快速充电器和充电站网络服务等几方面的问题。现在看来,在中国推广电动自行车替代摩托车作为代步工具技术上正在趋于成熟。这里必须采用镍-氢电池组和锂离子电池组,消除常规铅-酸电池对环境的污染。这种价格尚偏贵的电池组可以采用向电动自行车用户出租使用的方式,实行由间距合理的电池充电站统一充电和用户自行充电相结合的办法。铅-酸电池与锂离子电池(如36V,10AH)相比,前者重12 kg,后者仅2.4 kg。
电动汽车的发展又是电力电子未来的潜在大市场。首先是高能量密度的清洁电池的突破。比较有希望的是燃料电池,它的起动和稳定运行都要用电力电子产品与之配套。其牵引系统方案中令人最感兴趣、并已有工业应用前景的,要属安装在四个车轮中的外转子盘式永磁无刷直流电动机驱动了。这种电机结构的优化设计、高性能控制调速传动,以及四台电机转动的协调运转,将为电动汽车的舒适运行,零半径转弯提供技术保证。今后十年将是电动汽车实用化发展的关键时期,电力电子产业可以也应该为此做出相应的研究开发工作,积极迎接这个庞大市场的到来。
结束语:
电力电子技术已迅速发展成为一门独立的技术、学科领域。它的应用领域几乎涉及到国民经济的各个工业部门。毫无疑问,它将成为新世纪的关键支撑技术之一。电力电子技术拥有许多微电子技术所具有的特征,比如发展迅速、渗透力强、生命力旺盛,并且能与其它学科相互融合和相互发展。
参 考 文 献
(1)林渭勋. 浅谈半导体高频电力电子技术.电力电子技术选编,浙江大学,1992(384-390)
(2)付宇明 张辉. 电力电子技术在电力系统中的应用.信息技术,2000(162)
(3)王兆安. 我国电力电子技术的新进展..逆变器世界,2008(32)
(4) 陈虹. 电气学科导论. 北京:机械工业出版社,2005
电子新科技产品有哪些
01 电子与信息
0101 电子计算机
010101 超级小型计算机、大型计算机、巨型计算机
010102 高档微型计算机(PC)
010103 便携计算机、笔记本计算机
010104 模拟仿真系统
010105 工业控制机及控制器
010106 网络计算机(NC)
010107 工作站
010108 高档服务器
010109 嵌入式计算机
0102 计算机外部设备
010201 新型存储设备
010202 新型显示终端
010203 新型打印终端
010204 自动绘图仪
010205 座标数字化仪
010206 计算机高性能板卡
010207 触摸屏
010208 自动扫描输入设备
010209 计算机硬盘及其关键件
010210 光盘驱动器及其关键件
010211 新型电脑开关电源
0103 信息处理设备
010301 办公自动化设备与系统(如数码复印机油印机等)
010302 自动排版设备与系统
010303 激光照排设备与系统
010304 图形、图像处理设备
010305 文字、语音、图像识别设备
010306 光电信息处理设备
010307 印鉴、文字与图像鉴别系统
010308 商业金融终端设备及系统
010309 智能控制系统
010310 仿真系统
010311 网络系统
010312 文字处理机
010313 远距离非接触IC卡及相关机具
010314 手持GPS接收机
010315无线网络移动专用PDA
0104 计算机网络产品
010401 网络服务器
010402 网络终端设备
010403 网络接口适配器
010404 多协议通信适配器
010405 网络检测设备
010406 其它网络系统专用设备
0105 计算机软件产品
010501 操作系统软件
010502 网络及通信协议处理软件
010503 高级语言编译程序
010504 设备驱动程序
010505 嵌入式操作系统
010506 嵌入式浏览器
010507 嵌入式图形用户界面
010508 支持软件(中文平台软件、软件开发工具、 工具类软件等)
010509 Internet/Intranet网络管理软件
010510 软件开发及测试平台
010511 计算机辅助类工具软件
010512 中间件软件
010513 数据库管理系统
010514 事务管理软件(MIS系统、金融、商业、
财务、税务、工商、办公自动化、教育管理等)
010515 辅助类软件(CAl)、CAM、CAI等)
010516 仿真软件与控制软件
010517 智能软件(专家系统、机器翻译系统等)
010518 安全与保密软件
010519 系统集成软件
010520 电子商务软件
010521 多媒体制作软件
010522 ERP应用软件
010523 集成电路设计计算机辅助应用软件
010524 在线存贮与离线备份软件
010525 其他应用软件
0106 微电子、电子元器件
010601 混合集成电路
010602 大规模集成电路
010603 新型电真空器件
010604 新型半导体器件
010605 新型电力电子器件
010607 敏感元件与传感器
010608 专用集成电路(ASIC及FPGA)设计
010609 高性能石英谐振器 、石英晶体滤波器
010610 片式多层复合元器件
0107 光电子元器件及其产品
010701 新型激光器
010702 激光调制器
010703 激光全息照相系统
010704 新型激光发光管、光电探测器
010705 集成光学产品
010706 平板显示器及其关键部件
010707 微光、红外及热成像装置
010708 光存储器
010709 激光加工、激光测距/检测
010710 CD-ROM、DVD-ROM、光刻录机
010711 激光拾音头
010712 CCD光电荷耦合器件
010713 CMOS图像传感器
010714 高亮发光二极管 、兰色、白色发光管
0108 广播电视设备
010801 高清晰度数字彩色电视机、平板电视与新型投影电视装置
010802 数字有线电视系统设备
010803 卫星数字电视广播上行站设备、卫星数字电视接收设备
010804 图文电视系统设备
010805 影视节目制作设备
010806 数字电视广播发射设备
010807 数字音频广播发射设备
010808 数字音响设备
010809 数字摄录机
010810 数字收、录音设备
010811 光盘机
010812 CATV QAM调制器 、光发射机 、光端机
010813 广播电视无线发射系统
010814 MVDS(多点视频分配系统)设备
010815 数字电视监测设备
010816 数字电视测试信号发生器
0109 通信
010901 高性能数字程控交换机
010902 计算机通信及数据传输设备
010903 数字移动通信设备
010904 数字卫星通信设备
010905 数字微波通信设备
010906 光纤网络通信设备
010907 通信雷达设备
010908 高性能传真机
010909 多媒体通讯终端
010910 无线接入通信设备
010911 综合业务数字网通讯设备
010912 网络系统互联及集成技术产品
010913 网络数据安全技术产品
010914 网管技术产品
010915 数字集群通信系统及设备
010916 数字无绳电话
010917 蜂窝电话
010918 电信增值业务系统
010919 SDH光传输设备
010920 MSTP多业务接入系统
010921 MPLS多协议交换设备
010922 特种光缆
010923 光纤、光纤预制棒
010924 光通信器件
010925 一点对多点微波系统
010926 小型卫星地球站
010927 全球卫星移动通信系统
010928 程控调度交换机
010929 通信电源及电源系统
010930 通信机房集中监控
010931 NGN下一代网络设备
010932 光纤传输波分复用设备
010933 光交叉连接设备(OXC)
010934 宽带光纤接入网通信设备
010935 高端路由器、网络交换机
010936 高性能数字调制解调器
010937 光通信计量和监测仪器
010938 GSM、CDMA、IMT-2000移动通信检测设备
02 生物、医药技术
0201 农林牧渔
020101 应用基因工程、生物技术及其他高新技术
培育的优良农、林、果、蔬、花卉新品种
020102 抗虫、抗病、抗除草剂或抗逆转基因农作物新品种的引进,驯化和培育
020103 瓜、菜、花、果等作物脱毒种苗选育与快速繁殖
020104 园林、绿化类新品种选育
020105 水产养殖类基因工程体和新品种选育
020106 良种家畜胚胎移植后代种畜与优良畜禽新品种、新品系的选育
020107 新型家畜、家禽用疫苗
020108 新型农用、畜禽用检测和快速诊断试剂
020109 新型农用、畜禽用基因工程产品
020110 微生物农药与农用抗生素
020111 无公害、环保型农药新制剂
020112 预防、控制侵入性有害生物的新技术产品
020113 植物源农药新产品与特异性动物源植物免疫产品
020114 新型畜禽、水产品生长调节剂及兽药
020115 复合微生物肥料与有机肥料
020116 新型秸杆、垃圾农用转化产品
020117 新型植物营养剂
020118 新型高效生物饲料及添加剂
020119 新型果、蔬保鲜产品与设备
020120 新型农业机械与农业工程设施设备
020121 新型环保型农用水溶袋与可分解包装物
0202 医药卫生
020201 基因工程药物
020202 基因工程疫苗及新型疫苗
020203 单克隆抗体及其偶合类药物
020204 医用单抗诊断试剂与试剂盒
020205 酶诊断试剂及酶用试剂盒
020206 DNA探针与基因诊断制剂
020207 活性蛋白与多肽
020208 医用、药用酶
020209 微生物次生代谢产物(特殊氨基酸、新型抗生素等)
020210 药用动植物细胞工程产品
020211 各类新型小分子药物
020212 新型化学合成、半合成药物
020213 采用现代制药技术制取新型中药及制剂
020214 新型生物类、功效因子和有效部位类保健功能食品
020215 新型海洋生物制取的药物和有用物质
020216 新型制药工艺技术产品
020217 新型生物技术工艺产品
0203 轻工食品
020301 新型、高效工业酶制剂
020302 氨基酸和核苷酸
020303 微生物多糖及糖酯
020304 新型有机酸
020305 天然色素及高档香精香料等食用添加剂
020306 新型健康食品与功能食品
020307 农产品深加工及综合利用
020308 食品安全及相关检测技术与产品
020309 其它轻工、食品生物技术及产品
0204 其它生物技术产品
020401 生物化工新产品
020402 环境治理用生物技术产品
020403 高效分离纯化介质
020404 生物技术研究用新型试剂
020406 标准实验动物
020407 新型生物培养、医药制取设备
03 新材料
0301 金属材料
030101 高纯金属材料
030102 超细金属材料
030103 新型金属箔材及异型材
030104 非晶、微晶合金
030105 形状记忆合金
030106 高温合金
030107 大尺寸半导体
030108 新型电子材料
030109 超导材料
030110 储能材料和各类电池材料
030111 磁性材料
030112 数据存储材料
030113 稀土金属及稀土材料
030114 高性能特种合金材料
030115 金属纤维及微孔材料
030116 触媒材料
030117 表面改性金属材料
030118 生物医学用金属材料
030119 贵金属材料
030120 特种粉末及粉木冶金制品
0302 无机非金属材料
030201 高纯超细陶瓷粉体材料
030202 纳米组装材料
030203 纳米复合材料
030204 纳米涂层材料
030205 无机电子材料
030206 半导体微电子材料
030207 光电子材料
030208 单电子晶体管
030209 高性能功能陶瓷、结构陶瓷
030210 高温陶瓷材料
030211 电子陶瓷材料
030212 高性能陶瓷纤维、玻璃纤维·
030213 生物医学用无机非金属材料
030214 金刚石薄膜
030215 超硬材料
030216 人工晶体
030217 压电晶体
030218 晶体薄膜材料
030219 高等级镀膜/导电玻璃等特种玻璃
030220 光学纤维与光纤通信材料
030221 特种石墨制品
030222 特种密封、摩擦材料
030223 新型建筑材料
030224 特种涂料、填料、添加剂
030225 高效过滤材料
030226 高性能绝缘、隔热材料
030227 新型阻燃装饰材料
0303 有机高分子材料及制品
030301 新型工程塑料及塑料合金
030302 功能高分子材料
030303 有机硅及氟系材料
030304 高性能纤维及其制品
030305 先进纤维材料及其织物
030306 特种橡胶及密封阻尼材料
030307 液晶材料
030308 染整、造纸、皮革、石化、日化用等精细化工品
030309 环保涂料、胶粘剂和油墨
030310 医药、兽药、农药中间体及产品
030311 有机分离膜
030312 生物医学用高分子材料
030313 有机光电子材料
030314 改性高分子材料
030315 新型电子化学品
030316 特种工业表面活性剂
030317 高功能膜分离技术及产品
030318 环境相容性材料、环境降解材料、环境工程材料
0304 复合材料
030401 金属基复合材料及制品
030402 碳基复合材料
030403 树脂基复合材料及制品
030404 陶瓷基复合材料及制品
030405 仿生复合材料
030406 智能复合材料
030407 复合材料用增强剂
04 光机电一体化
0401 先进制造技术设备
040101 工业机器人、智能机器人
040102 柔性生产线(FTL)、 柔性制造系统(FMS)、
计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)应用开发产品
040103 变频调速装置、伺服控制系统、驱动系统及中高档数控系统
040104 新型数显装置
040105 高性能数控机床、加工中心
040106 数控精密成型加工设备及应用开发技术产品
040107 高性能材料表面处理及改性设备
040108 新型的激光加工设备
040109 新型光、声、电、机一体化先进制造设备
0402 机电一体化机械设备
040201 机电一体化的电子纺织、塑料、印刷、包装、烟草、食品、过滤等机械设备
040202 机电一体化的工程、矿山、冶金、邮电、运输、制冷等机械设备
040203 新型的电力、石油化工设备
040204 特种运输车、新型船舶、机场、港口等先进交通运输设备
040205 全自动化立体仓库
040206 高性能汽车电子装置、汽车关键零部件及汽车保修设备
040207 先进的扫描成像系统
0403 机电关键基础件
040301 高性能的机械基础件
040302 新型低压、高压电器,新型大功率电源
040303 精密模具及新型量具、刃具
040304 新型专用泵、阀、电机
040305 新型液压、密封、气动元器件
040306 汽车车载诊断系统、动态控制系统、车内环境智能控制系统、防碰撞、防盗等装置
0404 仪器仪表
040401 新型工业自动化仪表
040402 高性能分析仪器和信号记录仪器
040403 新型测量、计量仪器
040404 新型试验机与模拟仪器
040405 高精度新型传感器、光电参量传感器
040406 先进摄影器材及缩微系统
040407 高精度智能化仪表
040408 激光/超声/红外/真空技术加工与检测设备
040409 现场总线智能仪表
040410 电镜
0405 监控设备及控制系统
040501 中高档可编程控制器
040502 现场总线控制系统、集散控制系统、分布式控制系统
040503 工业生产过程自动控制系统
040504 电力调度与管理自动化系统
040505 防火、防爆报警探测器及控制系统
040506 防盗报警探测器及控制系统
040507 交通运输自动化监测与管理系统、电子收费管理系统
040508 新型电视监控系统
040509 智能化自动识别系统
040510 其它智能化控制器
0406 高档医疗器械
040601 射线、超声、红外、热成像、核磁共振等成像诊断设备
040602 医用生物化学检测与分析仪器
040603 生物电信息号检测及临床监护设备
040604 射线、超声、激光、电磁波等治疗装置
040605 新型中医诊断与治疗仪器
040606 生命保障系统
040607 医用信息与图像存储通信及管理系统
040608 医用导管支架及高档消耗卫生材料
040609 远程诊断系统
040610 医用传感器
05 新能源、高效节能
0501 新能源
050101 太阳能高效集热器及发电设备
050102 太阳能电池及应用系统
050103 大中型风力发电机
050104 液化燃气的存储新型装置
050105 新型制氢和贮氢装置
050106 新型高能蓄电池
050107 地热、海洋能的应用装置
050108 其它新型高效发电设备
0502 高效节能
050201 新型余热回收装置
050202 新型节能风机、水泵、油泵
050203 新型高效压缩机
050204 节能型空气分离设备
050205 节能型空调器、冷藏柜、高效制冷机
050206 新型高效电机调速装置
050207 逆变式电焊机
050208 低损耗电力变压器
050209 照明电子节能产品
050210 新型节水设备
050211 节能计量仪器仪表与自控装置
06 环境保护
0601 大气污染治理设备
060101 大型高效电除尘器
060102 高温高滤速袋式除尘器
060103 耐高温滤料
060104 烟气净化成套设备
060105 新型工业废气净化回收装置
060106 汽车尾气净化装置
0602 水污染治理设备
060201 新型城市污水处理设备
060202 新型水处理材料及药剂
060203 高浓度工业废水处理设备
060204 垃圾渗沥液处理设备
060205 中水处理回用设备
060206 污泥处理成套设备
0603 固体废弃物处理设备
060301 新型固体废物分选、破碎设备
060302 新型高效垃圾清运设备
060303 城市生活垃圾卫生填埋材料及设备
060304 垃圾填埋场沼气处理及利用成套设备
060305 城市生活垃圾焚烧处理及余热利用设备
060306 新型厨余利用处理设备
060307 粪渣处理设备
060308 危险废弃物收集、安全处理处置设备
060309 有毒有害固体废弃物焚烧处理设备
060310 工业废弃物回收处理、再生利用成套设备
060311 固体废弃物再生利用设备及产品
0604 噪声、振动、电磁辐射和放射性污染防治设备
060401 新型隔声、吸声材料及装置
060402 新型隔振、减振材料及装置
060403 新型消声设备
060404 放射性废气、固体废物处理设备
0605 环境监测仪器
060501 空气质量自动检测仪器及系统
060502 便携式/在线式烟尘烟气监测仪
060503 汽车尾气监测仪器
060504 便携式有毒有害气体测定仪
060505 在线式水质监测仪器
060506 多功能水质现场监测仪
060507 污水流量计
060508 油份、氰化物测定仪
060509 噪声振动、电磁辐射和放射线监测仪器
07 航空航天0701 航空器
070101 轻型、超轻型飞机
070102 无机械推进器的航空器(包括滑翔机)
070103 地效飞行器
0702 航空机械设备及地面装置
070201 地面导航设备
070202 地面飞行训练装置
070203 航空仪表
0704 应用卫星
070401 卫星云图接收设备
070402 GPS卫星导航仪及定位系统
070403 遥感设备与系统
070404 遥感图像产品
08 海洋工程
0801 能源、矿产资源的勘探
080101 找油、找矿设备
0802 固体地球观测设备
080201 地震波、电磁波层析成象设备
0805 大型工程、海底设施基础稳定性勘探监测设备
080501 工程地球物理勘探设备
080502 海底设备防腐设备
080503 边坡稳定性监测设备
09 核应用 0901 核辐射产品 0902 同位素及应用产品 0905 核电子产品 0907 核能及配套产品磁性传感器原理简介
导语:磁性传感器可以通过磁场的强度来测试电流的位置和方向等物理参数,这也是磁性传感器被广泛地应用于现代工业和各类电子产品中的重要原因之一。在现有的科学技术条件之下,各种类型的传感器都可以用来测量磁场和其他物理参数,比如说霍尔元件、各向异性磁电阻元件以及巨磁电阻元件等。这篇文章主要是为大家介绍磁性传感器原理。磁性传感器的简介
磁性传感器主要包括以下几种类型:HALL霍尔元件、AMR——ANISOTROPICMAGNETORESISTANCE各向异性磁电阻元件以及GMR——GIANTMAGNETORESUSTANCE巨磁电阻元件,这些磁性传感器都是近年来应用比较广泛的新型磁电阻效应传感器。磁传感器能够把各种敏感元件,比如说电流、磁场、温度、光、应力应变等引起的磁场转换成为电能,并同时发出电信号,以此来测试相应的物理量的传感器元件。
磁性传感器可以分为三个类型:磁场感应器、指南针以及位置传感器。磁场传感器也就是我们平常所说的电流传感器,它被广泛地应用于家用电器当中,还有电动车、风力发电站以及智能电网也都有所运用。大家在生活中也常常用到磁性传感器,比如说指南针、电脑硬盘等。
磁性传感器的工作原理
当磁性传感器上面的信号转子按照顺时针的方向进行转动的时候,转子上面的凸齿和磁场的磁头之间产生的气隙也会减小,因此,它们之间产生的磁路和磁阻也就随之变小,磁通量反而随之增大。当转子的凸齿快要接近磁场的磁头的边缘的时候,磁通量会急剧上升,此时的磁通变化率达到最大化,并且感应电动势也达到最高点。但是,当信号转子按照顺时针方向转动到凸齿的中心线的时候,此时凸齿的中心线和磁场的磁头的中心线是堆砌的,虽然信号转子的凸齿和磁场的磁头之间的气隙达到最小值,但是此时的磁通量是达到最高点的,但是,因为磁通量是不可能持续不断的上升的,此时的磁通量变化率等于0.
磁传感器的应用
磁传感器全球每年产值大概在10亿美元,加上后端系统就更大了。这里所讲的是感应层面的磁传感器。在智能交通里,比如说任何一个车在公路上开的时候,如果你公路上放一个磁传感器,车走过的轨迹你把它记录下来,就可以建设高速公路的车流。
前一段动车出事以后,国家交通部要求有没有单独的方案,建设动车是停在某一个轨道上,还是不在某一个轨道上,后来又一个方案很简单,在动车沿线每隔两公里铺一个磁传感器,这是一个单独系统,所以当你没电的时候也可以告诉调度中心。磁传感器应用于工业领域磁传感器就是把磁场、电流、应力应变、温度、光等引起敏感元件磁性能的变化转换成电信号,以这种方式来检测相应物理量的传感器。磁传感器在工业领域应用很多,还呈快速增长的趋势。
在工业应用领域,最流行的磁传感器类型是电流传感器,包括分流电阻器、霍尔效应集成电路、电流感应变压器、开环与闭环霍尔器件以及磁通门传感器。在许多测量50安培以下电流的应用中,比如住宅太阳能逆变器应用或小型UPS系统,使用简单的resistivebar或分路(shunt)[4]。
但随着所测电流强度的上升,shunt变得笨重和昂贵。在大型变频电机等电流较高的应用中,开环与闭环霍尔传感器在一个小型封装中使用霍尔效应IC;也可以提高集成度,在封装中包含一个专用集成电路。霍尔IC同样用于工业洗衣机变频器控制应用之中。除了电流传感器,独立霍尔效应IC或磁阻传感器开关也存在规模较小的磁传感器市场,这些器件用于电机整流,以降低纹波和改善性能,或者用于位置测量。
磁传感器的应用与市场
磁传感器的应用十分广泛,已在国民经济、国防建设、科学技术、医疗卫生等领域都发挥着重要作用,成为现代传感器产业的一个主要分支。在传统产业应用和改造、资源探查及综合利用、环境保护、生物工程、交通智能化管制等各个方面,它们发挥着愈来愈重要的作用。下面就一些重要方面的应用作一论述。
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发电机的常见种类
作为一种价格低廉、运行可靠、无温室气体排放的新型发电系统,风力发电系统的安装容量正在以每年超过30%的增长率在世界范围得到日益广泛的应用,已经形成一个年产值超过五十亿美元的全球性产业。但是用于边远地区独立供电的小型风力发电系统还需要克服很多技术上的难点才能得以广泛的应用。随着我国对“三农”投入力度加大,经济持续快速发展,广大农、牧、渔民对改善生活环境,提高生活质量,解决生活用电的迫切要求,采用小型风力发电系统为局部负载提供电力,不仅可以减少一次性巨额投资,还可以免除火力发电系统的温室气体排放,改善环境和农村地区的能源结构,有益于可持续性发展。风力发电机是将风能转换为机械功、并带动发电机运转来发电的。广义地说,它是一种以太阳为热源,以大气为工作介质的热能利用发动机。风力发电利用的是自然能源。相对柴油发电要好的多。但是若应急来用的话,还是不如柴油发电机。风力发电不可视为备用电源,但是却可以长期利用。
运行管理:
风力发电机组的控制系统是采用工业微处理器进行控制,一般都由多个CPU并列运行,其自身的抗干扰能力强,并且通过通信线路与计算机相连,可进行远程控制,这大大降低了运行的工作量。所以风机的运行工作就是进行远程故障排除和运行数据统计分析及故障原因分析。
远程故障排除:
风机的大部分故障都可以进行远程复位控制和自动复位控制。风机的运行和电网质量好坏是息息相关的,为了进行双向保护,风机设置了多重保护故障,如电网电压高、低,电网频率高、低等,这些故障是可自动复位的。由于风能的不可控制性,所以过风速的极限值也可自动复位。还有温度的限定值也可自动复位,如发电机温度高,齿轮箱温度高、低,环境温度低等。风机的过负荷故障也是可自动复位的。
除了自动复位的故障以外,其它可远程复位控制故障引起的原因有以下几种:
1、风机控制器误报故障;
2、各检测传感器误动作;
3、控制器认为风机运行不可靠。
运行数据统计分析:
对风电场设备在运行中发生的情况进行详细的统计分析是风电场管理的一项重要内容。通过运行数据的统计分析,可对运行维护工作进行考核量化,也可对风电场的设计,风资源的评估,设备选型提供有效的理论依据。
每个月的发电量统计报表,是运行工作的重要内容之一,其真实可靠性直接和经济效益挂钩。其主要内容有:风机的月发电量,场用电量,风机的设备正常工作时间,故障时间,标准利用小时,电网停电,故障时间等。
风机的功率曲线数据统计与分析,可对风机在提高出力和提高风能利用率上提供实践依据。通过对风况数据的统计和分析,掌握各型风机随季节变化的出力规律,并以此可制定合理的定期维护工作时间表,以减少风资源的浪费。
小型风力发电机:
风力发电机组是将风能转化为电能的机械。从能量转换的角度看,风力发电机组由两大部分组成:其一是风力机,它的功能是将风能转换为机械能;其二是发电机,它的功能是将机械能转换为电能。
小型风力发电系统结构一般由风轮、发电机、尾舵和电气控制部分等构成。常规的小型风力发电机组多由感应发电机或永磁同步发电机加AC/DC变换器、蓄电池、逆变器组成。在风的吹动下,风轮转动起来,使空气动力能转变成了机械能(转速+扭矩)。风轮的轮毂固定在发电机轴上,风轮的转动驱动了发电机轴的旋转,带动永磁三相发电机发出三相交流电。风速的不断变化、忽大忽小,发电机发出的电流和电压也随着变化。发出的电经过控制器的整流,由交流电变成了具有一定电压的直流电,并向蓄电池进行充电。从蓄电池组输出的直流电,通过逆变器后变成了220V的交流电,供给用户的家用电器。
风力发电机根据应用场合的不同又分为并网型和离网型风力机。离网型风力发电机亦称独立运行风力机,是应用在无电网地区的风力机,一般功率较小。独立运行风力机一般需要与蓄电池和其他控制装置共同组成独立运行风力机发电系统。这种独立运行系统可以是几kW乃至几十kw,解决一个村落的供电系统,也可以是几十到几百W的小型风力发电机组以解决一家一户的供电。
由于风能的随机性,发电机所发出电能的频率和电压都是不稳定的,以及蓄电池只能存储直流电能,无法为交流负载直接供电。因此,为了给负载提供稳定、高质量的电能和满足交流负载用电,需要在发电机和负载之间加入电力变换装置,这种电力变换装置主要由整流器、逆变器、控制器、蓄电池等组成。
小型风力发电系统作为农村能源的组成部分,它的推广应用对于改善用电结构,特别是边远山区的生产、生活用能,推动生态环境建设诸领域的发展将发挥积极作用,因此具有广阔的市场前景。风能具有随机性和不确定性,风力发电系统是一个复杂系统。简化小型风力发电系统的结构、降低成本、提高可靠性及实现系统优化运行,对于小型风力风力发电系统的推广具有非常重要意义。
风力发电机维护:
风力发电机是集电气、机械、空气动力学等各学科于一体的综合产品,各部分紧密联系,息息相关。风力机维护的好坏直接影响到发电量的多少和经济效益的高低;风力机本身性能的好坏,也要通过维护检修来保持,维护工作及时有效可以发现故障隐患,减少故障的发生,提高风机效率。
风机维护可分为定期检修和日常排故维护两种方式。
1、风机的定期检修维护
定期的维护保养可以让设备保持最佳期的状态,并延长风机的使用寿命。定期检修维护工作的主要内容有:风机联接件之间的螺栓力矩检查(包括电气连接),各传动部件之间的润滑和各项功能测试。
风机在正常运行中时,各联接部件的螺栓长期运行在各种振动的合力当中,极易使其松动,为了不使其在松动后导致局部螺栓受力不均被剪切,必须定期对其进行螺栓力矩的检查。在环境温度低于-5℃时,应使其力矩下降到额定力矩的80%进行紧固,并在温度高于-5℃后进行复查。一般对螺栓的紧固检查都安排在无风或风小的夏季,以避开风机的高出力季节。
风机的润滑系统主要有稀油润滑(或称矿物油润滑)和干油润滑(或称润滑脂润滑)两种方式。风机的齿轮箱和偏航减速齿轮箱采用的是稀油润滑方式,其维护方法是补加和采样化验,若化验结果表明该润滑油已无法再使用,则进行更换。干油润滑部件有发电机轴承,偏航轴承,偏航齿等。这些部件由于运行温度较高,极易变质,导致轴承磨损,定期维护时,必须每次都对其进行补加。另外,发电机轴承的补加剂量一定要按要求数量加入,不可过多,防止太多后挤入电机绕组,使电机烧坏。
定期维护的功能测试主要有过速测试,紧急停机测试,液压系统各元件定值测试,振动开关测试,扭缆开关测试。还可以对控制器的极限定值进行一些常规测试。
定期维护除以上三大项以外,还要检查液压油位,各传感器有无损坏,传感器的电源是否可靠工作,闸片及闸盘的磨损情况等方面。
2、日常排故维护
风机在运行当中,也会出现一些故障必须到现场去处理。
首先要仔细观察风机内的安全平台和梯子是否牢固,有无连接螺栓松动,控制柜内有无糊味,电缆线有无位移,夹板是否松动,扭缆传感器拉环是否磨损破裂,偏航齿的润滑是否干枯变质,偏航齿轮箱、液压油及齿轮箱油位是否正常,液压站的表计压力是否正常,转动部件与旋转部件之间有无磨损,各油管接头有无渗漏,齿轮油及液压油的滤清器的指示是否在正常位置等。
第二是听,听一下控制柜里是否有放电的声音,有声音就可能是有接线端子松动,或接触不良,须仔细检查,听偏航时的声音是否正常,有无干磨的声响,听发电机轴承有无异响,听齿轮箱有无异响,听闸盘与闸垫之间有无异响,听叶片的切风声音是否正常。
第三,清理干净自己的工作现场,并将液压站各元件及管接头擦净,以便于今后观察有无泄漏。 作发电机运行的同步电机。是一种最常用的交流发电机。在现代电力工业中,它广泛用于水力发电、火力发电、核能发电以及柴油机发电。由于同步发电机一般采用直流励磁,当其单机独立运行时,通过调节励磁电流,能方便地调节发电机的电压。若并入电网运行,因电压由电网决定,不能改变,此时调节励磁电流的结果是调节了电机的功率因数和无功功率。
同步发电机的定子、转子结构与同步电机相同,一般采用三相形式,只在某些小型同步发电机中电枢绕组采用单相。
高速同步发电机:
因大多数发电机与原动机同轴联动,火电厂都用高速汽轮机作原动机,所以汽轮发电机通常用高转速的2极电机,其转速达3000转/分(在电网频率为60赫时,为3600转/分)。核电站多用4极电机,转速为1500转/分(当电网频率为60赫时,为1800转/分)。为适应高速、高功率要求,高速同步发电机在结构上一是采用隐极式转子,二是设置专门的冷却系统。
隐极式转子:外表呈圆柱形,在圆柱表面开槽以安放直流励磁绕组,并用金属槽楔固紧,使电机具有均匀的气隙。由于高速旋转时巨大的离心力,要求转子有很高的机械强度。隐极式转子一般由高强度合金钢整块锻成,槽形一般为开口形,以便安装励磁绕组。在每一个极距内约有1/3部分不开槽,形成大齿;其余部分的齿较窄,称做小齿。大齿中心即为转子磁极的中心。有时大齿也开一些较小的通风槽,但不嵌放绕组;有时还在嵌线槽底部铣出窄而浅的小槽作为通风槽。隐极式转子在转子本体轴向两端还装有金属的护环和中心环。护环是由高强度合金制成的厚壁圆筒,用以保护励磁绕组端部不至被巨大的离心力甩出;中心环用以防止绕组端部的轴向移动,并支撑护环。此外,为了把励磁电流通入励磁绕组,在电机轴上还装有集电环和电刷。
冷却系统:由于电机中能量损耗和电机的体积成正比,它的量级与电机线度量级的三次方成比例,而电机散热面的量级只是电机线度量级的二次方。因此,当电机尺寸增大时(受材料限制,增大电机容量就得加大其尺寸),电机每单位表面上需要散发的热量就会增加,电机的温升将会提高。在高速汽轮发电机中,离心力将使转子表面和转子中心孔表面产生巨大的切向应力,转子直径越大,这种应力也越大。因此,在锻件材料允许的应力极限范围内,2极汽轮发电机的转子本体直径不能超过1250毫米。大型汽轮发电机要增大单机容量,只有靠增加转子本体的长度(即用细长的转子)和提高电磁负荷来解决。转子长度可达8米,已接近极限。要继续提高单机容量,只能是提高电机的电磁负荷。这使大型汽轮发电机的发热和冷却问题变得特别突出。对于50000千瓦以下的汽轮发电机,多采用闭路空气冷却系统,用电机内的风扇吹拂发热部件降温。对于容量为5~60万千瓦的发电机,广泛使用氢冷。氢气(纯度99%)的散热性能比空气好,用它来取代空气不仅散热效果好,而且可使电机的通风摩擦损耗大为降低,从而能显著提高发电机的效率。但是,采用氢冷必须有防爆和防漏措施,这使电机结构更为复杂,也增加了电极材料的消耗和成本。此外,还可采用液体介质冷却,例如水的相对冷却能力为空气的50倍,带走同样的热量,所需水的流量比空气小得多。因此,在线圈里采用一部分空心导线,导线中通水冷却,就可以大大降低电机温升,延缓绝缘老化,增长电机寿命。
低速同步发电机:
多数由较低速度的水轮机或柴油机驱动。电机磁极数由4极到60极,甚至更多。对应的转速为1500~100转/分及以下。由于转速较低,一般都采用对材料和制造工艺要求较低的凸极式转子。
凸极式转子的每个磁极常由1~2毫米厚的钢板叠成,用铆钉装成整体,磁极上套有励磁绕组。励磁绕组通常用扁铜线绕制而成。磁极的极靴上还常装有阻尼绕组。它是一个由极靴阻尼槽中的裸铜条和焊在两端的铜环形成的一个短接回路。磁极固定在转子磁轭上,磁轭由铸钢铸成。凸极式转子可分为卧式和立式两类。大多数同步电动机、同步调相机和内燃机或冲击式水轮机拖动的发电机,都采用卧式结构;低速、大容量水轮发电机则采用立式结构。
卧式同步电机的转子主要由主磁极、磁轭、励磁绕组、集电环和转轴等组成。其定子结构与异步电机相似。立式结构必须用推力轴承承担机组转动部分的重力和水向下的压力。大容量水轮发电机中,此力可高达四、五十兆牛(约相当于四、五千吨物体的重力),所以这种推力轴承的结构复杂,加工工艺和安装要求都很高。按照推力轴承的安放位置,立式水轮发电机分为悬吊式和伞式两种。悬吊式的推力轴承放在上机架的上部或中部,在转速较高、转子直径与铁心长度的比值较小时,机械上运行较稳定。伞式的推力轴承放在转子下部的下机架上或水轮机顶盖上。负重机架是尺寸较小的下机架,可节约大量钢材,并能降低从机座基础算起的发电机和厂房高度。
同步发电机的并联运行 同步发电机绝大多数是并联运行,并网发电的。各并联运行的同步发电机必须频率、电压的大小和相位都保持一致。否则,并联合闸的瞬间,各发电机之间会产生内部环流,引起扰动,严重时甚至会使发电机遭受破坏。但是,两台发电机在投入并联运行以前,一般说来它们的频率与电压的大小和相位是不会完全相同的。为了使同步发电机能投入并联运行,首先必须有一个同步并列的过程。同步并列的方法可分为准同步和自同步两种。同步发电机在投入并联运行以后,各机负载的分配决定于发电机的转速特性。通过调节原动机的调速器,改变发电机组的转速特性,即可改变各发电机的负载分配,控制各发电机的发电功率。而通过调节各发电机的励磁电流,可以改变各发电机无功功率分配和调节电网的电压。
永磁同步风力发电机:
永磁同步风力发电机由于机械损耗小、运行效率高、维护成本低等优点成为继双馈感应风电机组之后的又一重要风力发电机型受到广泛关注,并逐渐开始投入使用。永磁同步风力发电系统基本结构如图1所示,它主要由风力机、永磁同步发动机、变频器和变压器组成。
永磁同步风力发电的基本原理,就是利用风力带动风力机叶片旋转,拖动永磁同步发电机的转子旋转,实现发电。永磁同步风力发电系统和笼型变速恒频风力发电系统类似,只是所采用的发电机为永磁式发电机,转子为永磁式结构,不需外部提供励磁电源,提高了效率。它的变频恒速控制是在定子回路中实现的,把永磁同步发电机的变频的交流电通过变频器转变为电网同频的交流电,实现风力发电的并网,因此变频器的容量与系统的额定容量相同。
在过去的几十年里,由于永磁材料性能和电力电子装置的改善,永磁同步发电机已变得越来越具吸引力了。采用永磁同步发电机的风力发电系统具有以下特点:
1、永磁同步发电机系统不需要励磁装置,具有重量轻、效率高、功率因数高、可靠性好等优点;
2、变速运行范围宽,即可超同步运行也可以亚同步运行;
3、转子无励磁绕组,磁极结构简单、变频器容量小,可以做成多极电机;
4、同步转速降低,使风轮机和永磁发电机可直接耦合,省去了风力发电系统中的齿轮增速箱,减小了发电机的维护工作并降低噪声,使直驱永磁风力发电机系统。
适用场合:
1、在电力设施匮乏、交通不便、缺乏常规燃料,但风力资源丰富的地区,可以解决部分用电问题,如为高速公路照明设备提供电源等;
2、在单机容量比较小的风场,永磁同步发电系统能够高效并网发电;
3、为农村、牧区、边防哨所、气象台站等偏远、负载较轻的用户,提供交流或直流电源。 在日常生活中,用交流发电机来供用电设备使用时,常发生用电设备不能正常工作的情况,其原因是发电机输出的交流电不够稳定,这时候需要电力稳压器来稳定电压,也就是日常生活中常用到的交流稳压电源,交流稳压电源能使发电机的输出电压精度稳定到用电设备正常工作所允许的范围。
交流发电机构造
交流发电机的构造稍显复杂。但是不论它是单相还是三相,都是由下列几个主要部分组成:
⑴激磁部分:包括激磁机和磁场部分。
⑵电枢部分。
⑶机壳部分:包括装置备部分的铁架和机座。 异步发电机又称“感应发电机”。利用定子与转子间气隙旋转磁场与转子绕组中感应电流相互作用的一种交流发电机。其转子的转向和旋转磁场的转向相同,但转速略高于旋转磁场的同步转速。常用作小功率水轮发电机。
交流励磁发电机由于转子方采用交流电压励磁,使其具有灵活的运行方式,在解决电站持续工频过电压、变速恒频发电、抽水蓄能电站电动-发电机组的调速等问题方面有着传统同步发电机无法比拟的优越性。交流励磁发电机主要的运行方式有以下三种:
1) 运行于变速恒频方式;
2) 运行于无功大范围调节的方式;
3) 运行于发电-电动方式。
随着电力系统输电电压的提高,线路的增长,当线路的传输功率低于自然功率时,线路和电站将出现持续的工频过电压.为改善系统的运行特性,不少技术先进的国家,在6"世纪A"年代初开始研究异步发电机在大电力系统中的应用问题,并认为大系统采用异步发电机后,可提高系统的稳定性,可靠性和运行的经济性.
异步发电机由于维护方便,稳定性好,常用作并网运行的小功率水轮发电机。当用原动机将异步电机的转子顺着磁场旋转方向拖动,并使其转速超过同步转速时,电机就进入发电机运行,并把原动机输入的机械能转变成电能送至电网。这时电机的励磁电流取自电网。
异步发电机也可以并联电容,靠本身剩磁自行励磁,独立发电(见图),这时发电机的电压与频率由电容值、原动机转速和负载大小等因素决定。当负载改变,一般要相应地调节并联的电容值,以维持电压稳定。由于异步电机并联电容时,不需外加励磁电源就可独立发电,故在负荷比较稳定的场合,有可取之处。例如可用作农村简易电站的照明电源或作为备用电源等。 测速发电机是一种测量转速的微型发电机,他把输入的机械转速变换为电压信号输出,并要求输出的电压信号与转速成正比。
测速发电机的分类:测速发电机分为直流测速发电机和交流测速发电机两大类。
直流测速发电机:直流测速发电机本质上是一种微型直流发电机,按定子磁极的励磁方式分为电磁式和永磁式。直流测速发电机的工作原理与一般直流发电机相同。
交流测速发电机:交流异步测速发电机的转子结构有笼型的,也有杯型的,在控制系统中多用空心杯转子异步测速发电机。空心杯转子异步测速发电机定子上有两个在空间上相互差90°电角度的绕组,一为励磁绕组,另一为输出绕组。
交流异步测速发电机的误差主要有:
非线性误差:由于直轴磁通变化使测速发电机产生非线性误差;
剩余电压:实际运行中,转子静止时,测速发电机输出一个较小的电压;
相位误差:由于励磁绕组的漏抗、空心杯转子的漏抗使输出电压与励磁电压的相位不同。
交流同步测速发电机分为:永磁式、感应式和脉冲式。 柴油发电机组是一种独立的发电设备,系指以柴油等为燃料,以柴油机为原动机带动发电机发电的动力机械。整套机组一般由柴油机、发电机、控制箱、燃油箱、起动和控制用蓄电瓶、保护装置、应急柜等部件组成。整体可以固定在基础上,定位使用,亦可装在拖车上,供移动使用。 柴油发电机组属非连续运行发电设备,若连续运行超过12h,其输出功率将低于额定功率约90%。
国内干式变压器公司排名前十的是哪些
国内干式变压器公司排名前十的是以下厂商:1、德威民
德威民品牌在互联网上开设了官方旗舰店德威民旗舰店,让广大网民在网上也能买到与德威民实体店同款的商品。德威民品牌自创立至今,深受广大用户们的喜爱,虽然德威民已经取得一些不错的成绩,但并没有放慢前进的步伐,仍在为成为行业中的最顶尖品牌努力。
2、suntree
海新驰电气有限公司,一家极具传奇色彩的成长型公司。自创建以来一直专注于电气产业的创新与升级。
上海新驰电气旗下七个子公:”新驰电气有限公司,上海海坦电气有限公司、乐清新驰进出口公司、温州朗拓智能电气有限公司、乐清市绿贝尔通讯设备有限公司、深圳朗拓新能源有限公司,浙江诺电电力科技有限公司。
3、征西
征西品牌隶属于浙江征西电气科技有限公司,上海征西电气设备有限公司下属公司(浙江征西电气科技有限公司)是专业生产从事各类电源、建筑电器、低压电器、电工电料的研制、开发及生产、销售、信息、服务于一体的外向型实业公司。
4、dienuo
dienuo品牌自创立至今,一直努力用高质量的产品与较好的服务对待用户,目前dienuo在经营的产品主要有:电压煲、稳压泵、降压器、空调泵、变电器、调压器、升压器、变压器、补偿器、印刷机、稳压器、输入器、控制柜。
5、厚卿
厚卿的品牌负责人是厚卿旗舰店,自厚卿品牌创立至今,一直努力用高质量的产品与较好的服务对待用户,目前厚卿在经营的产品主要有:补偿器、调压器、起动器、碎石机、配电箱柜、起动柜、空调泵、变频器、补偿柜、节电器、起动机等。
6、奇皮尔GBL
上海奇皮尔电气制造有限公司是一家集研发、生产、销售、机电安装于一体的企业,专注于工业及楼宇自动化系统的方案设计、现场调试及技术支持。现有职工520人,高级工程师8名,本科生30名。公司创建于一九九五年(原上海杰仁电器)。
7、乐稳电气
乐稳电气品牌自创立至今,一直努力用高质量的产品与较好的服务对待用户,目前乐稳电气在经营的产品主要有:汇流箱、地埋箱、熔断器、儿童秤、汇流板、太阳能电池、并网、太阳能逆变器、老化线、宝宝秤、家用电池等。
8、云变电气
云南变压器电气股份有限公司(简称:云变电气)隶属于保定天威集团有限公司,是原机械工业部定点生产220kV级及以下等级的变压器专业厂家。
9、北变变压
北变变压器(上海)有限公司专注于高压变频器配套业务,是一家专业生产变频调速用干式整流变压器和高低压电抗器的高新技术企业,公司产品拥有国家检验中心全套实验,欧盟CE认证,UL认证,15项实用新型专利,拥有自主知识产权。产品技术国内领先,达到国际先进水平。
10、晨宇电气
山东晨宇电气股份有限公司是从事变压器及高低压开关设备技术研发、产品研发、生产以及实验检测的核心单位。山东晨宇电气股份有限公司坐落于历史文化名城——青州,建设总装车间、装配车间、加工车间、成品仓库、办公楼、科研楼门卫及辅助设施,车间内拥有国内先进的生产设备、检测设备,拥有生产技术和科研水平。
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