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逆变器最直白的讲解

发布时间:2024-09-29 06:10:15 人气:

逆变器是不是电瓶低压变高压

       每个逆变器都有一个输入电压和输出功率,比如逆变器型号48V/1000W,逆变器需要接到48V蓄电池上,最大输出功率为1000W,输出电压220V,选择逆变器时需要考虑电器的性质,直白一点说,就是带电机的需要考虑3到5倍的安全系数,不带电机的1.2~1.5倍即可。比如你想带空调,空调里面有电机,1.5匹空调功率约1000W,逆变器功率至少要选择3000W的;如果是2000W的电取暖器,因为取暖器不带电机,所以选个2500W或3000W的就可以了。纯手打,望采纳,有问题可以追问我。

自己制作一个简单的电感高频加热线圈

       感应加热简介

       电磁感应加热,或简称感应加热,是加热导体材料比如金属材料的一种方法。它主要用于金属热加工、热处理、焊接和熔化。

       顾名思义,感应加热是利用电磁感应的方法使被加热的材料的内部产生电流,依靠这些涡流的能量达到加热目的。感应加热系统的基本组成包括感应线圈,交流电源和工件。根据加热对象不同,可以把线圈制作成不同的形状。线圈和电源相连,电源为线圈提供交变电流,流过线圈的交变电流产生一个通过工件的交变磁场,该磁场使工件产生涡流来加热。

       感应加热原理

       感应加热表面淬火是利用电磁感应原理,在工件表面层产生密度很高的感应电流,迅速加热至奥氏体状态,随后快速冷却得到马氏体组织的淬火方法,当感应圈中通过一定频率的交流电时,在其内外将产生与电流变化频率相同的交变磁场。金属工件放入感应圈内,在磁场作用下,工件内就会产生与感应圈频率相同而方向相反的感应电流。由于感应电流沿工件表面形成封闭回路,通常称为涡流。此涡流将电能变成热能,将工件的表面迅速加热。涡流主要分布于工件表面,工件内部几乎没有电流通过,这种现象称为表面效应或集肤效应。感应加热就是利用集肤效应,依靠电流热效应把工件表面迅速加热到淬火温度的。感应圈用紫铜管制做,内通冷却水。当工件表面在感应圈内加热到一定温度时,立即喷水冷却,使表面层获得马氏体组织。

       感应电动势的瞬时值为:

       式中:e——瞬时电势,V;Φ——零件上感应电流回路所包围面积的总磁通,Wb,其数值随感应器中的电流强度和零件材料的磁导率的增加而增大,并与零件和感应器之问的间隙有关。

       为磁通变化率,其绝对值等于感应电势。电流频率越高,磁通变化率越大,使感应电势P相应也就越大。式中的负号表示感应电势的方向与的变化方向相反。

       零件中感应出来的涡流的方向,在每一瞬时和感应器中的电流方向相反,涡流强度取决于感应电势及零件内涡流回路的电抗,可表示为:

       式中,I——涡流电流强度,A;Z——自感电抗,Ω;R——零件电阻,Ω;X——阻抗,Ω。

       由于Z值很小,所以I值很大。

       零件加热的热量为:

       式中Q——热能,J;t——加热时间,s。

       对铁磁材料(如钢铁),涡流加热产生的热效应可使零件温度迅速提高。钢铁零件是硬磁材料,它具有很大的剩磁,在交变磁场中,零件的磁极方向随感应器磁场方向的改变而改变。在交变磁场的作用下,磁分子因磁场方向的迅速改变将发生激烈的摩擦发热,因而也对零件加热起一定作用,这就是磁滞热效应。这部分热量比涡流加热的热效应小得多。钢铁零件磁滞热效应只有在磁性转变点A2(768℃)以下存在,在A2以上,钢铁零件失去磁性,因此,对钢铁零件而言,在A2点以下,加热速度比在A2点以上时快。

       感应加热具体应用

       感应加热设备

       感应加热设备是产生特定频率感应电流,进行感应加热及表面淬火处理的设备。

       感应加热表面淬火

       将工件放在用空心铜管绕成的感应器内,通入中频或高频交流电后,在工件表面形成同频率的的感应电流,将零件表面迅速加热(几秒钟内即可升温800~1000度,心部仍接近室温)后立即喷水冷却(或浸油淬火),使工件表面层淬硬。

       与普通加热淬火比较感应加热表面淬火具有以下优点:

       1、加热速度极快,可扩大A体转变温度范围,缩短转变时间。

       2、淬火后工件表层可得到极细的隐晶马氏体,硬度稍高(2~3HRC)。脆性较低及较高疲劳强度。

       3、经该工艺处理的工件不易氧化脱碳,甚至有些工件处理后可直接装配使用。

       4、淬硬层深,易于控制操作,易于实现机械化,自动化。

       感应加热(高频电炉)制作教程

       成本估算:

       紫铜管紫铜带:210元

       EE85加厚磁芯2个:60元

       高频谐振电容3个:135元

       胶木板:60元

       水泵及PU管:52元

       PLL板:30元

       GDT板:20元

       电源板:50元

       MOSFET:20元

       2KW调压器:280元

       散热板:80元

       共计:997元

       总体架构:

       串联谐振2.5KW 锁相环追频ZVS,MOSFET全桥逆变;

       磁芯变压器两档阻抗变换,水冷散热,市电自耦调压调功,母线过流保护。

       先预览一下效果,如下图:

       加热金封管3DD15

       加热304不锈钢管

       加热小金属球

       加热铁质垫圈

       在开始制作之前,有必要明确一些基础性原理及概念,这样才不致于一头雾水。

       1、加热机制(扫盲用,高手跳过)

       1.1涡流,只要是金属物体处于交变磁场中,都会产生涡流,强大的高密度涡流能迅速使工件升温。这个机制在所有电阻率不为无穷大的导体中均存在。

       1.2感应环流,工件相当于一个短路的1匝线圈,与感应线圈构成一个空心变压器,由于电流比等于匝比的反比,工件上的电流是感应线圈中电流的N(匝数)倍,强大的感应短路电流使工件迅速升温。这个机制在任何导体中均存在,恒定磁通密度情况下,工件与磁场矢量正交的面积越大,工件上感生的电流越大,效率越高。由此可看出,大磁通切割面积的工件比小面积的工件更容易获得高温。

       1.3磁畴摩擦(在铁磁体内存在着无数个线度约为10-4m的原本已经磁化了的小区域,这些小区域叫磁畴),铁磁性物质的磁畴,在交变磁场的磁化与逆磁环作用下,剧烈摩擦,产生高温。这个机制在铁磁性物质中占主导。

       由此可看出,不同材料的工件,因为加热的机制不同,造成的加热效果也不一样。其中铁磁物质三中机制都占,加热效果最好。铁磁质加热到居里点以上时,转为顺磁性,磁畴机制减退甚至消失。这时只能靠剩余两个机制继续加热。

       当工件越过居里点后,磁感应现象减弱,线圈等效阻抗大幅下降,致使谐振回路电流增大。越过居里点后,线圈电感量也跟着下降。LC回路的固有谐振频率会发生变化。致使固定激励方式的加热器失谐而造成设备损坏或效率大减。

       2、为什么要采用谐振?应采用何种谐振

       2.1先回答第一个问题。我曾经以为只要往感应线圈中通入足够强的电流,就成一台感应加热设备了。也对此做了一个实验,见下图。

       实验中确实有加热效果,但是远远没有达到电源的输出功率应有的效果。这是为什么呢,我们来分析一下,显然,对于固定的工件,加热效果与逆变器实际输出功率成正比。对于感应线圈,基本呈现纯感性,也就是其间的电流变化永远落后于两端电压的变化,也就是说电压达到峰值的时候,电流还未达到峰值,功率因数很低。我们知道,功率等于电压波形与电流波形的重叠面积,而在电感中,电流与电压波形是错开一个角度的,这时的重叠面积很小,即便其中通过了巨大的电流,也是做无用功。这是如果单纯的计算P=UI,得到的只是无功功率。

       而对于电容,正好相反,其间的电流永远超前于电压变化。如果将电容与电感构成串联或并联谐振,一个超前,一个滞后,谐振时正好抵消掉。因此电容在这里也叫功率补偿电容。这时从激励源来看,相当于向一个纯阻性负载供电,电流波形与电压波形完全重合,输出最大的有功功率。这就是为什么要采取串(并)补偿电容构成谐振的主要原因。

       2.2第二个问题,LC谐振有串联谐振和并联谐振,该采用什么结构呢。

       说得直白一点,并联谐振回路,谐振电压等于激励源电压,而槽路(TANK)中的电流等于激励电流的Q倍。串联谐振回路的槽路电流等于激励源电流,而L,C两端的电压等于激励源电压的Q倍,各有千秋。

       从电路结构来看:

       对于恒压源激励(半桥,全桥),应该采用串联谐振回路,因为供电电压恒定,电流越大,输出功率也就越大,对于串联谐振电路,在谐振点时整个回路阻抗最小,谐振电流也达到最大值,输出最大功率。串联谐振时,空载的回路Q值最高,L,C两端电压较高,槽路电流白白浪费在回路电阻上,发热巨大。

       对于恒流源激励(如单管电路),应采用并联谐振,自由谐振时LC端电压很高,因此能获得很大功率。并联谐振有个很重要的优点,就是空载时回路电流最小,发热功率也很小。值得一提的是,从实验效果来看,同样的谐振电容和加热线圈,同样的驱动功率,并联谐振适合加热体积较大的工件,串联谐振适合加热体积小的工件。

       3、制作过程

       明白了以上原理后,可以着手打造我们的感应加热设备了。我们制作的这个设备主要由调压整流电源、锁相环、死区时间发生器、GDT电路、MOS桥、阻抗变换变压器、LC槽路以及散热系统几大部分组成,见下图。

       我们再来对构成系统的原理图进行一些分析,如下:

       槽路部分:

       从上图可以看出,C1、C2、C3、L1以及T1的次级(左侧)共同构成了一个串联谐振回路,因为变压器次级存在漏感,回路的走线也存在分布电感,所以实际谐振频率要比单纯用C1-C3容量与L1电感量计算的谐振频率略低。图中L1实际上为1uH,我将漏感分布电感等加在里面所以为1.3uH,如图参数谐振频率为56.5KHz。

       从逆变桥输出的高频方波激励信号从J2-1输入,通过隔直电容C4及单刀双掷开关S1后进入T1的初级,然后流经1:100电流互感器后从J2-2回流进逆变桥。在这里,C4单纯作为隔直电容,不参与谐振,因此应选择容量足够大的无感无极性电容,这里选用CDE无感吸收电容1.7uF 400V五只并联以降低发热。

       S1的作用为阻抗变换比切换,当开关打到上面触点时,变压器的匝比为35:0.75,折合阻抗变比为2178:1;当开关打到下面触点时,变压器匝比为24:0.75,折合阻抗变比为1024:1。为何要设置这个阻抗变比切换,主要基于以下原因。(1)铁磁性工件的尺寸决定了整个串联谐振回路的等效电阻,尺寸越大,等效电阻越大。(2)回路空载和带载时等效电阻差别巨大,如果空载时变比过低,将造成逆变桥瞬间烧毁。

       T2是T1初级工作电流的取样互感器,因为匝比为1:100,且负载电阻为100Ω,所以当电阻上电压为1V时对应T1初级电流为1A。该互感器应有足够小的漏感且易于制作,宜采用铁氧体磁罐制作,如无磁罐也可用磁环代替。在调试电路时,可通过示波器检测J3两端电压的波形形状和幅度而了解电路的工作状态,频率,电流等参数,亦可作为过流保护的取样点。

       J1端子输出谐振电容两端的电压信号,当电路谐振时,电容电压与T1次级电压存在90°相位差,将这个信号送入后续的PLL锁相环,就可以自动调节时激励频率始终等于谐振频率。且相位恒定。(后文详述)

       L1,T1线圈均采用紫铜管制作,数据见上图,工作中,线圈发热严重,必须加入水冷措施以保证长时间安全工作。为保证良好的传输特性以及防止磁饱和,T1采用两个EE85磁芯叠合使用,在绕制线圈时需先用木板做一个比磁芯舌截面稍微大点的模子,在上面绕制好后脱模。如下图:

       PLL锁相环部分:

       上图为PLL部分,是整个电路的核心。关于CD4046芯片的结构及工作原理等,我不在这里详述,请自行查阅书籍或网络。

       以U1五端单片开关电源芯片LM2576-adj为核心的斩波稳压开关电路为整个PLL板提供稳定的,功率强劲的电源。图中参数可以提供15V2A的稳定电压。因为采用15V的VDD电源,芯片只能采用CD40xx系列的CMOS器件,74系列的不能在此电压下工作。

       CD4046锁相环芯片的内部VCO振荡信号从4脚输出,一方面送到U2为核心的死区时间发生器,用以驱动后级电路。另一方面回馈到CD4046的鉴相器输入B端口3脚。片内VCO的频率范围由R16、R16、W1、C13的值共同决定,如图参数时,随着VCO控制电压0-15V变化,振荡频率在20KHz-80KHz之间变化。

       从谐振槽路Vcap接口J1送进来的电压信号从J4接口输入PLL板,经过R14,D2,D3构成的钳位电路后,送入CD4046的鉴相器输入A端口14脚。这里要注意的是,Vcap电压的相位要倒相输入,才能形成负反馈。D2,D3宜采用低结电容的检波管或开关管如1N4148、1N60之类。

       C7、C12为CD4046的电源退耦,旁路掉电源中的高频分量,使其稳定工作。

       现在说说工作流程,我们选用的是CD4046内的鉴相器1(XOR异或门)。对于鉴相器1,当两个输人端信号Ui、Uo的电平状态相异时(即一个高电平,一个为低电平),输出端信号UΨ为高电平;反之,Ui、Uo电平状态相同时(即两个均为高,或均为低电平),UΨ输出为低电平。当Ui、Uo的相位差Δφ在0°-180°范围内变化时,UΨ的脉冲宽度m亦随之改变,即占空比亦在改变。从比较器Ⅰ的输入和输出信号的波形(如图4所示)可知,其输出信号的频率等于输入信号频率的两倍,并且与两个输入信号之间的中心频率保持90°相移。从图中还可知,fout不一定是对称波形。对相位比较器Ⅰ,它要求Ui、Uo的占空比均为50%(即方波),这样才能使锁定范围为最大。如下图。

       由上图可看出,当14脚与3脚之间的相位差发生变化时,2脚输出的脉宽也跟着变化,2脚的PWM信号经过U4为核心的有源低通滤波器后得到一个较为平滑的直流电平,将这个直流电平做为VCO的控制电压,就能形成负反馈,将VCO的输出信号与14脚的输入信号锁定为相同频率,固定相位差。

       关于死区发生器,本电路中,以U2 CD4001四2输入端与非门和外围R8,R8,C10,C11共同组成,利用了RC充放电的延迟时间,将实时信号与延迟后的信号做与运算,得到一个合适的死区。死区时间大小由R8,R8,C10,C11共同决定。如图参数,为1.6uS左右。在实际设计安装的时候,C10或C11应使用68pF的瓷片电容与5-45pF的可调电容并联,以方便调整两组驱动波形的死区对称性。

       下图清晰地展示了死区的效果。

       关于图腾输出,从死区时间发生器输出的电平信号,仅有微弱的驱动能力,我们必须将其输出功率放大到一定程度才能有效地推动后续的GDT(门极驱动变压器)部分,Q1-Q8构成了双极性射极跟随器,俗称图腾柱,将较高的输入阻抗变换为极低的输出阻抗,适合驱动功率负载。R10.R11为上拉电阻,增强CD4001输出的“1”电平的强度。有人会问设计两级图腾是否多余,我开始也这么认为,试验时单用一级TIP41,TIP42为图腾输出,测试后发现高电平平顶斜降带载后比较严重,分析为此型号晶体管的hFE过低引起,增加前级8050/8550推动后,平顶斜降消失。

       GDT门极驱动电路:

       上图为MOSFET的门极驱动电路,采用GDT驱动的好处就是即便驱动级出问题,也不可能出现共态导通激励电平。

       留适当的死区时间,这个电路死区大到1.6uS。而且MOSFET开关迅速,没有IGBT的拖尾,很难炸管。而且MOS的米勒效应小很多。

       电路处于ZVS状态,管子2KW下工作基本不发热,热击穿不复存在。

       从PLL板图腾柱输出的两路倒相驱动信号,从GDT板的J1,J4接口输入,经过C1-C4隔直后送入脉冲隔离变压器T1-T4。R5,R6的存在,降低了隔直电容与变压器初级的振荡Q值,起到减少过冲和振铃的作用。从脉冲变压器输出的±15V的浮地脉冲,通过R1-R4限流缓冲(延长对Cgs的充电时间,减缓开通斜率)后,齐纳二极管ZD1-ZD8对脉冲进行双向钳位,最后经由J2,J3,J5,J6端子输出到四个MOS管的GS极。这里因为关断期间为-15V电压,即便有少量的电平抖动也不会使MOS管异常开通,造成共态导通。注意,J2,J3用以驱动一个对角的MOS管,J5,J6用于驱动另一个对角的mos管。

       为了有效利用之前PLL板图腾输出的功率以及减小驱动板高度,这里采用4只脉冲变压器分别对4支管子进行驱动。脉冲变压器T1-T4均采用EE19磁芯,不开气隙,初级次级均用0.33mm漆包线绕制30T,为提高绕组间耐压起见,并未采用双线并绕。而是先绕初级,用耐高温胶带3层绝缘后再绕次级,采用密绕方式,注意图中+,-号表示的同名端。C1-C4均采用CBB无极性电容。其余按电路参数。

       电源部分:

       上图为母线电源部分,市电电压经过自耦调压器后从J2输入,经过B1全波整流后送入C1-C4进行滤波。为了在MOS桥开关期间,保持母线电压恒定(恒压源),故没有加入滤波电感。C1,C2为MKP电容,主要作用为全桥钳位过程期间的逆向突波吸收。整流滤波后的脉动直流从J1输出。

       全桥部分:

       上图为MOSFET桥电路,结构比较简单,不再赘述。强调一下,各个MOS管的GS极到GDT板之间的引线,尽可能一样长,但应小于10cm。必须采用双绞线。MOS管的选取应遵循以下要求:开关时间小于100nS、耐压高于500V、内部自带阻尼二极管、电流大于20A、耗散功率大于150W。

       4、散热系统

       槽路部分的阻抗变换变压器次级以及感应线圈部分,在满功率输出时,流经的电流达到500A之巨,如果没有强有力的冷却措施,将在短时间内过热烧毁。

       该系统宜采用水冷措施,利用铜管本身作为水流通路。泵采用隔膜泵,一是能自吸,二是压力高。电路采用的是国产普兰迪隔膜泵,输出压力达到0.6MPa,轻松在3mm内径的铜管中实现大流量水冷。

       5、组装

       按下图组装,注意GDT部分,输出端口的1脚接G,2脚接S,双绞线长度小于10cm。

       6、调试

       该电路的调试比较简单,主要分以下几个步骤进行。

       1. PLL板整体功能检测。电路组装好后,先断开高压电源,将PLL板JP1跳线的2,3脚短路,使VCO输出固定频率的方波。然后用示波器分别检测四个MOS管的GS电压,看是否满足相位和幅度要求。对角的波形同相,同一臂的波形反相。幅度为±15V。如果此步骤无问题,进行下一步。如果波形相位异常,检测双绞线连接是否有误。

       2. 死区时间对称性调整。用示波器监测同一臂的两个MOS的GS电压,调节PLL板C10或C11并联的可调电容,使两个MOS的GS电压的高电平宽度基本一致即可。死区时间差异过大的话,容易造成在振荡的前几个周期内,就造成磁芯的累计偏磁而发生饱和炸管,隔直电容能减轻这一情况。

       3. VCO中心频率调整。PLL环路中,VCO的中心频率在谐振频率附近时,能获得最大的跟踪捕捉范围,因此有必要进行一个调整。槽路部分S1切换到上方触点,PLL板JP1跳线的2,3脚短路,使VCO控制电压处于0.5VCC,W2置于中点。通过自耦调压器将高压输入调节在30VAC。用万用表交流电流档监测高压输入电流,同时用示波器监测槽路部分J3接口电压,缓慢调节PLL板的W1,使J3电压为标准正弦波。此时,电流表的示数也为最大值。这时谐振频率与VCO中心频率基本相等。

       谐振时的波形如下图,电流波形标准正弦波,与驱动波形滞后200nS左右。

       4. PLL锁定调整。将PLL板JP1跳线的1,2脚短路,使VCO的电压控制权转交给鉴相滤波网络。保持高压输入为30VAC,用示波器监测槽路部分J3接口电压波形形状和频率。此时用改锥在±一圈范围内调整W1,若示波器波形频率保持不变,形状仍然为良好的正弦波。则表示电路已近稳定入锁,如果无法锁定,交换槽路部分J1的接线再重复上述步骤。当看到电路锁定后,在加热线圈中放入螺丝刀杆,这时因为有较大的等效负载阻抗,波形幅度下降,但仍然保持良好的正弦波。如果此时失锁,可微调W1保持锁定。

       5. 电流滞后角调整。电路锁定后,用示波器同时监测槽路部分J3接口电压以及PLL板GDT2或GDT1接口电压,缓慢调节W2,使电流波形(正弦波)稍微落后于驱动电压波形,此时全桥负载呈弱感性,并进入ZVS状态。

       6. 工件加热测试,上述步骤均成功后,即可开始加热工件。先放入工件,用万用表电流档监测高压电流。缓慢提升自耦调压器输出电压,可以看到工件开始发热,应保证220VAC高压下,电流小于15A。这时功率达到2500W。当加热体积较大的工件时,因为等效阻抗大,须将槽路部分S1切换至下方触点。

       至此,整个感应加热电路调试完毕。开始感受高温体验吧。

中国LED驱动电源第一股是怎样炼成的

       今年年初,深圳茂硕电源科技股份有限公司在深交所成功挂牌上市,成为中国LED驱动电源行业第一股,也是深圳市南山区第100家上市公司。令人称奇的是,这家公司从成立到上市仅用了短短6年的时间,这让业内众多同行望尘莫及。近日,记者一行前往茂硕电源,深度探索中国LED驱动电源第一股是怎样炼成的?采访发现,茂硕电源的成功与该企业坚持不懈的技术创新和精益求精的产品品质密不可分,更与其良好的企业文化建设息息相关。

        顾永德:时间就是成本

       王华逸 本报记者 王祥明  

       五月,深圳。阳光和暴雨互相抵抗,交替沉醉,不依不饶。这是个日照充足、降雨丰富的城市,她像一个性格热烈的女子,个性鲜明,感情激荡,时而温和如玉,时而辣味十足,对自己的情绪毫不掩饰。她的单纯直白感染着这个城市的每一个人。作为一个成功的企业家,同时作为深圳市第五届人大代表,深圳茂硕电源科技股份有限公司董事长顾永德对深圳有着特别的感情。他喜欢这里雨后的阳光,更喜欢这里务实勤奋的孺子牛精神。

       接受记者采访时,顾永德刚从外地出差回来,飞机一落地便赶了过来,匆忙间有几分淡定和从容。

       我只是员工的大家长

       厚德载物,这是顾永德名字的意义。

       从见到顾永德第一眼起,他的笑容就让人印象深刻。这种笑容温和恬静,像一缕深圳的阳光触动人心,让人感到安详,全然没有成功人士脸上的傲慢和不屑。当谈及经营茂硕的管理经时,顾永德显得很轻松,他说,茂硕是一个大家庭,茂硕取得的所有成就,都是茂硕所有家庭成员共同努力的结果。

       关注员工的生活,关心员工的心理,是顾永德一直在做的事。他知道公司每一个员工的名字,并对他们的资料、近况了如指掌。人文关怀,就是他的管理方式。上班要一心一意,一丝不苟,下班能没上没下,没大没小。这就是他的“管理守则”。

       工作时,顾永德对员工异常严厉。他说,细节决定成败。缺了一枚铁钉,掉了一只马掌;掉了一只马掌,失去一匹战马;失去一匹战马,损了一位骑兵;损了一位骑兵,丢了一次战斗;丢了一次战斗,输掉一场战役;输掉一场战役,毁了一个王朝。这便是细节的重要。特别是做高技术行业,对产品的细节要求很高,马虎不得。只要被一个人否定,就等于被一群人否定,最后群再扩张成更多群,个人的力量不可忽视。

       一个企业的精髓来自于老板的思想。顾永德对工作严肃的态度也无时无刻不在感染着每一个茂硕人。在这里,他们认真勤恳,脸上写满了对工作的热爱和激情。

       当记者问及是否也会被员工抱怨不近人情时,顾永德笑答,那是肯定的。有时过分严厉,员工也会私底下闹情绪,但他们会在公司得到快速成长。在他们个人能力得到提升之后,他们会看到工作带来的收获,会有成就感,这时又会反过来感谢我的苛刻。这是在公司聚会时他们主动告诉我的。说到这里,顾永德笑得很开心,自己的苦心没有白费。

       工作之余的顾永德,少了些严肃,更多了些亲近。他告诉员工私底下不要拘于礼节,只把他当成这个大家庭中的一员。闲暇时分,他会带着员工一起打球跑步,锻炼身体,放松精神。偶尔周末不忙的时候,他就带着大家一起聚餐,参加活动,跟大家打成一片。

       “老板现在不仅是我们的生活委员,还是我们的心理医生呢!”记者在茂硕采访时,一位员工这样给记者描述他的老板顾永德。细问才知,原来有次下班时间,办公室的人都走了,顾永德正好回去拿一份文件,却发现角落里还有一个人没走。走进一看,是公司的文员,呆呆坐在那里,神情有些沮丧。问其原因,女孩儿坦言感情受挫。顾永德便开始对她认真做起了心理疏导,像个大哥哥。临了,女孩儿直说:“现在开心多了,不为别的,能遇到您这样的老板是我最大的惊喜!”

       这样的例子不胜枚举,员工为此感激不尽,顾永德却乐在其中。他把茂硕当成一个家庭来经营,员工自然也把茂硕当成自己的家去爱护。

       作为一个上市企业的老板,能够做到这样的确很不容易。对记者的感慨,顾永德笑着说:“我只是他们的大家长。”

       我是第三种帅

       每天早晨八点,员工都精神抖擞地准时聚集在会议室里,这是茂硕每天例行的晨会。别误会,晨会不是让员工每天早晨一起来就去汇报工作,掉进工作里出不来。晨会目的很简单,就是让大家精神愉悦地开始新的一天。内容也很简单:唱歌、跳舞、讲故事。顾永德说,一天之计在于晨,早晨的精神状态决定了你一天的状态,我希望大家可以每天保持好心情,一份好的心情能提高工作效率,带动工作态度,活跃工作氛围。

       刚开始的时候大家都觉得这个晨会有些不可理喻,一群人聚在会议室唱唱跳跳疯疯癫癫,活像一群神经病。可时间长了,他们发现这样的“疯癫”的确奏效,回头想想,自己在茂硕的每一天早晨都是在快乐中开始。顾永德也会参加晨会的,不仅如此,他还会跟大家一起唱跳互动,讲故事,说笑话。记者不由得想象了一下那样的画面,笑着问:“有老板参加员工会放得开吗?”“正因为有我参加他们才更放松。”顾永德说,“因为我常常跑调!”

       在见到顾永德之前,记者随意抽问一位茂硕员工对顾永德的印象。他笑着说:“我们都说他是业界第一少帅!”对于这个说法记者深表好奇:“少帅是指年轻的帅哥,还是年轻的帅才?他是哪一种?”他答:“两种都是!”

       他说得没错,见到顾永德时,记者一致认为,这两种评价放在他身上都很适合。但我们还是把这个问题丢给了他。没想到他答:“我是第三种帅。”

       “第三种帅?”记者疑惑。

       “少字得念三声,少帅,就是少了一点帅。”平时显得严肃的顾永德其实很幽默。

       时间就是成本

       镜头倒回到二十世纪九十年代初。顾永德在一家主营变压器的电子公司做业务员。业务员这个工作,既好做,也难做。看着就是耍耍嘴皮子,不费吹灰之力,其实背后往往要下很大一番功夫。首先是了解自己推销的产品,你得比客户更了解,客户才会认可你。顾永德开始疯狂研究变压器等相关产品的知识,从发展史到市场空间,从技术含量到行业难题,最后是公司产品的优势、定位,所有的一切他都烂熟于心。再揉和进他的观点和理解,面对客户,无论谈到产品的哪一方面,他都能分析得头头是道。

       当然,要想成为一名优秀的业务员,了解行业和产品还远远不够。你的谈吐、穿着、说话方式、语调轻重、推销技巧、推销策略,无一不在影响着你的成败。顾永德每天无论吃饭、走路、睡觉,都在琢磨,同时还找到一些有资历的老业务员请教经验,加上他天资聪颖,能说会道,很快便得心应手。没多久,顾永德因为业绩优秀,被公司提升为部门领导,参与公司管理。

       顾永德给记者分享了一个小故事。

       一个百货公司的老板去检查他的一个新售货员:“你今天服务了多少客户?”“一个。”小伙子回答。“只有一个?”老板说,“你的营业额是多少呢?”售货员回答:“58334美元!”老板大吃一惊,让他解释一下。“首先我卖给他一个鱼钩,然后卖给他渔竿和渔线。接着我问他在哪儿钓鱼,他说在海滨,我便建议他应该有只小汽艇,于是他买了一条20英尺长的快艇。当他说他的轿车可能无法带走快艇时,我又带他到机动车部卖给他一辆福特小卡车……”老板惊讶地说:“你卖了这么多东西给一位只想买一个鱼钩的顾客”售货员回答:“不,他来只是为治他妻子的头痛而买一瓶阿司匹林的。我告诉他,夫人的头痛,除了服药外,似乎更应该注意放松。周末快到了,你可以考虑去钓鱼!”

       顾永德说,一个出色的业务员,就要练就这样的本事。

       业务员的经历虽然辛苦异常,却让顾永德得到了历练,加上之后的管理经验,为他后来的创业奠定了深厚的基础。

       几年后,顾永德不顾家人反对,不听朋友劝说,毅然辞职,开始了创业之路。

       从决定创业时起,顾永德就做好了面对困难的准备。他开起了一家主营变压器、开关类电源的小工厂,也算是老本行。工厂发展还算顺利,1996年成立公司,生产、销售一于体。这便是茂硕的前身。那时候,LED已经开始受到人们的关注,但是由于技术限制,当时的LED灯具在国际上都还面临着寿命短、价格高、发光不均等问题。那时的LED行业,就像是趴在玻璃上的苍蝇,前途一片光明,却找不到出路。

       顾永德了解到,LED灯具所面临的一系列技术问题,追其根源,是出在LED电源上。凭借敏锐的市场嗅觉和分析能力,顾永德认为,LED灯具前景非常广阔,他决定逐渐转做LED电源。2006年,他成立了茂硕公司,专注LED电源的研制、生产和销售。

       当时的LED电源稳定和寿命等问题属于行业难题,但顾永德信心十足。他把公司大部分利润都用来投入到LED电源的研发,聘请行业专家,与多所著名高校合作,终于在2008年研制并出厂第一批高可靠性的LED大功率驱动电源,恰逢奥运会对LED的大量需求,产品一经推出,立刻成为行业的聚焦点,轰动一时。自此,茂硕便在LED业界名声大振。2011年,顾永德被评为“深圳市行业****”。

       也许是习惯了雷厉风行的工作作风,一直以来,顾永德都很看重效率。就在接受采访的前不久,他用七天时间出差到十三个国家。他说,时间就是成本。在说这句话的时候,他逐渐收起笑容,严肃起来,并强调着时间控制的重要性。

       在谈到自己的成功经验时,顾永德说,我很认同有一句话:成功往往掌握在疯子手中。

       快乐是什么?

       临近采访结束,记者问顾永德,你觉得人生最成功的是什么?

       在浮躁的现代社会,处处充斥着虚荣、争斗,追名逐利,不择手段。失败的人想要获得成功,因此不快乐。成功的人再无目标,也不快乐。那,究竟怎样才能快乐?顾永德说,懂得分享的人才是最快乐的人。

       顾永德介绍说,茂硕如今的内部股东有将近50人,股权分配从高层覆盖到基层。俗话说,财散人聚。对这一点,顾永德深信不疑。他说,茂硕是大家的事业,套用一句广告语是,大家好才是真的好。

       从2006年成立至今,茂硕销售业绩与市场份额年年提升,成倍翻滚。2008年,茂硕的销售额是300多万元,2009年1000多万元,2010年达到一亿多元,2011年增长到3亿元。2012年年初茂硕在深交所成功上市,成为行业内第一家上市公司,也是深圳第一百家持A股上市公司。六年时间实现了企业的大变身,茂硕电源的成就离不开茂硕人共同的悉心经营。

       顾永德用他个人的人格魅力感染着每一个茂硕人,他们在这里并肩奋斗,共同成长。的确,他们就是一个大家庭,只有这种家族似的凝聚力才能爆发出如此巨大的能量。对于未来的发展,顾永德充满期待和信心。他说,茂硕人要把茂硕打造LED行业的“艾默生”!  

        解读茂硕

        人文精神是茂硕的魂

       王华逸 本报记者 王祥明  

       深圳茂硕电源科技股份有限公司(以下简称茂硕)是一家专注于LED照明驱动、消费类电子产品电源、适配器、大功率光伏逆变设备变压器等科技产品的研发、制造和销售的高新技术企业。公司成立于2006年,并于2012年3月16日在深圳证券交易所正式挂牌上市,成为深圳市南山区第100家上市企业。茂硕电源作为国内优秀的专业电源制造企业,得到了市场的广泛认可,在短时间内迅速跻身领军地位,在行业众多竞争企业中独占鳌头。

中国造车的老大难题,终于要破解了吗?

       别看电动车是最近几年才火起来的,但我认真回想了一下,最早接触“电动车”这个新鲜事物,其实是在读初中那时候,而我人生的第一台电动车,还是辆“奥迪”。如果你是70后或者80后,那应该会秒懂了。

       可能你们已经猜到了,我说的就是那时受日本动漫《四驱小子》影响,风靡一时的“四驱车”,严格讲好像应该叫“奥迪双钻”。虽说只是一个小玩具,放在现在根本算不上什么,但在当年汽车还是奢侈品的年代,给了我们这批80后小男孩,对车最直接的了解和感受。

       对照来看,玩具四驱车的确已经具备现在电动车的一些最基本元素,电池包(5号电池)就不用多说了,电机(马达)以及减速器(那两三个塑料齿轮)都一应俱全。当然了,这四驱车毕竟只是玩具,简单得很,这里拿来说事,也只为更容易给大家建立一个初步概念而已,组成一套真正的电动车电驱系统,结构要远远复杂得多。

       我们之前谈论电动车,总习惯于都把焦点放在了电池特性、续航里程和充电这些方面,但实际上,作为常说“三电系统”之一的电驱系统,才是对车辆的动力性能起决定性作用的。

       前段时间,我受蔚来汽车邀请,前往旗下XPT蔚来驱动科技公司位于南京的电驱动生产线参观。或许很多人不知道,蔚来是国内造车新势力中,唯一实现电驱系统“自给自足”的厂家,即使放在国内所有新能源车企中,也是屈指可数的。蔚来160kW和240kW的电机,都产自XPT的南京工厂。

       我觉得这可能是蔚来最“传统”,也是挺了不起的一点。传统车企基本上都会自行研发生产发动机,难道新能源车企就无需拥有自己的动力总成研发能力了?目前绝大多数电动车企的动力系统零部件,都是通过购买第三方产品获得。自行研发电驱系统的确十分不容易,但蔚来还是这么干了。

       提到电驱系统,相信不少人都对蔚来所坚持的双电机策略颇感兴趣。

       蔚来一直希望把自己打造为高端豪华的电动车品牌,所以在蔚来眼中,”高端“的其中重要一个体现,就是采用双电机。从逻辑上讲,就正如过去所有豪华品牌的高端车型,都需要采用多缸数的大排量发动机,必须拥有出色性能同样的道理。

       特斯拉几款车型、奔驰EQC、奥迪e-tron、小鹏P7、广汽新能源的高端车型AionLX都提供了双电机四驱的高性能版本。

       评价电驱系统的性能无非两个主要方面,一是电机的最大功率和最大扭矩,以及车辆的加速性能,这个和普通发动机一样很容易理解;二是系统综合效率,直白地讲就是评价动力传递传递过程中的损耗情况,综合效率越高,损耗越小,系统越牛。

       学过高中物理的朋友应该多少都会对什么左手定则和右手定则有点印象吧,来来去去讲的都是电和磁之间的相互关系。电机就是电磁学的常见应用之一。电机又分为直流电机和交流电机两大类别,目前电动车用的都是属于交流电动机,而且主要是永磁同步电机和异步感应电机两种。

       我们都知道,蔚来一直坚持采用双电机的方案,而且在ES6售价更高的性能版、签名版和新款ES8全系上,都采用了前160kW永磁同步电机+后240kW感应异步电机的方案,使得这两款自重超过两吨的SUV,百公里加速时间都跑进了5秒之内。

       由于都实现了电机、逆变器和减速器的“三合一”设计,所以在总重量和系统效率方面都能有更好表现,其中永磁同步电机系统综合效率达到94%,功率密度达到1.82kW/kg。

       蔚来汽车总裁秦力洪告诉我们,这是一个他们认为能同时兼顾爆发力和耐久力,实现高性能和长续航的最佳组合。为什么呢?

       先天的结构和原理差异,导致这两大类电机在性能上可谓各有长短,粗略打个比方,感应异步电机就好像一个短跑运动员,反应快,爆发力强,适合短途加速冲刺;而永磁同步电机的特点则更像一个长跑运动员,爆发力没那么强,但运转的效率高,损耗少,可靠性好,所以有助于提供更长的续航里程。

       双电机的工作策略是,在正常低功耗行驶时,主要由永磁同步电机负责驱动,减少电量消耗增加续航,需要急加速时感应异步电机才迅速介入,发挥爆发力强的优势,实现更强的加速性能。

       除了性能提升外,双电机的设计还能带来一个人们最容易忽略的好处,那就是安全方面的冗余。越高等级的自动驾驶,对各系统的稳定性能要求越高,甚至需要采用双系统的设定,确保在一套意外失效的时候,另一套系统能随时顶上,避免意外的发生。双电机的设计,也从另外一个角度,保证了不会因为单一电机故障而造成动力突然中断的情况出现。

       这点在传统汽油车上就无法避免了,此前都出现过不少因为发动机问题而导致行驶途中突然熄火,丧失动力的危险情况。

       所以从理论上讲,蔚来认为这是一个“1+1>2”的方案,而由此带来的直接成本,仅为两三万元左右,但相比起由此带来的性能及用户体验上的提升,是物超所值的,也是品牌高端定位的体现。秦力洪不忘反复强调,“中低端品牌采用单电机是完全没有问题的,高端品牌用单电机才是耍流氓“。

       的确从电驱系统的性能上看,目前特斯拉相对仍更优秀一些,秦力洪也没有否认,但XPT的CEO曾澍湘告诉我们,功率的释放还是取决于逆变器,或者说是里面IGBT模块的性能问题,XPT研发的采用下代碳化硅技术的逆变器总成,是可以把功率提到300kW以上,后续蔚来是会有更功率电机的推出。

       再好的设计也离不开工艺先进的生产线。在XPT工厂我们看到,整条电驱系统的生产线自动化程度都相当高,只要寥寥可数的工人,在进行一些机器人还无法取代的操作。技术人员告诉我,目前160kW和240kW的电驱系统生产线年产能达到30万台。

       其中240kW电机生产线,自动化率达到了100%,按照技术人员介绍,相当多的工艺流程和技术都达到了世界先进的水平,其中最厉害的是世界顶尖的铜转子装配工艺以及铜转子激光焊接工艺,5台ABB高精度六轴机器人相互配合完成铜转子所有组件装配作业,然后通过使用全世界同类型最大激光发生器,实现铜转子的激光焊接。

       说实话,我并不是十分清楚XPT的技术实力和目前世界上其他电驱系统生产企业之间的真实差距有多大,但至少从这次XPT工厂参观过程中得到的信息,是令我颇为兴奋的。这并不是因为蔚来汽车日后的产品将会有多么的牛逼,而是因为看到了我们国家在一些电动车相关核心技术的研发和生产上的已经走在世界前列。

       在传统燃油车的时代,由于众多客观原因导致中国品牌始终在发动机和变速箱这两个技术领域落后于人,在即将到来的新能源时代,我们的车企难道还打算只依赖向博世、博格华纳、麦格纳等国外零部件巨头采购电驱动力总成来实现”弯道超车“吗?

       我们已经见识过被国外技术垄断所带来的巨大尴尬了,相信只有真正拥有核心技术的中国品牌,才能在未来世界新能源车市场上占有一席之地。

       本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

直流电和交流电有啥区别

       直白地说交流就是220V的电 直流就是干电池的电

       交流电即交变电流,大小和方向都随时间做周期性变化的电流。直流电则相反。电网公司一般使用交流电方式送电,但有高压直流电用于远距离大功率输电、海底电缆输电、非同步的交流系统之间的联络等

       回答者:attackiller - 举人 四级 1-7 12:14

       高压直流输电方式与高压交流输电方式相比,有明显的优越性.历史上仅仅由于技术的原因,才使得交流输电代替了直流输电.下面先就交流电和直流电的主要优缺点作出比较,从而说明它们各自在应用中的价值.

       交流电的优点主要表现在发电和配电方面:利用建立在电磁感应原理基础上的交流发电机可以很经济方便地把机械能(水流能、风能……)、化学能(石油、天然气……)等其他形式的能转化为电能;交流电源和交流变电站与同功率的直流电源和直流换流站相比,造价大为低廉;交流电可以方便地通过变压器升压和降压,这给配送电能带来极大的方便.这是交流电与直流电相比所具有的独特优势.

       直流电的优点主要在输电方面:

       ①输送相同功率时,直流输电所用线材仅为交流输电的2/3~l/2

       直流输电采用两线制,以大地或海水作回线,与采用三线制三相交流输电相比,在输电线载面积相同和电流密度相同的条件下,即使不考虑趋肤效应,也可以输送相同的电功率,而输电线和绝缘材料可节约1/3.

       如果考虑到趋肤效应和各种损耗(绝缘材料的介质损耗、磁感应的涡流损耗、架空线的电晕损耗等),输送同样功率交流电所用导线截面积大于或等于直流输电所用导线的截面积的1.33倍.因此,直流输电所用的线材几乎只有交流输电的一半.同时,直流输电杆塔结构也比同容量的三相交流输电简单,线路走廊占地面积也少.

       ②在电缆输电线路中,直流输电没有电容电流产生,而交流输电线路存在电容电流,引起损耗.

       在一些特殊场合,必须用电缆输电.例如高压输电线经过大城市时,采用地下电缆;输电线经过海峡时,要用海底电缆.由于电缆芯线与大地之间构成同轴电容器,在交流高压输线路中,空载电容电流极为可观.一条200kV的电缆,每千米的电容约为0.2μF,每千米需供给充电功率约3×103kw,在每千米输电线路上,每年就要耗电2.6×107kw·h.而在直流输电中,由于电压波动很小,基本上没有电容电流加在电缆上.

       ③直流输电时,其两侧交流系统不需同步运行,而交流输电必须同步运行.交流远距离输电时,电流的相位在交流输电系统的两端会产生显著的相位差;并网的各系统交流电的频率虽然规定统一为50HZ,但实际上常产生波动.这两种因素引起交流系统不能同步运行,需要用复杂庞大的补偿系统和综合性很强的技术加以调整,否则就可能在设备中形成强大的循环电流损坏设备,或造成不同步运行的停电事故.在技术不发达的国家里,交流输电距离一般不超过300km而直流输电线路互连时,它两端的交流电网可以用各自的频率和相位运行,不需进行同步调整.

       ④直流输电发生故障的损失比交流输电小.两个交流系统若用交流线路互连,则当一侧系统发生短路时,另一侧要向故障一侧输送短路电流.因此使两侧系统原有开关切断短路电流的能力受到威胁,需要更换开关.而直流输电中,由于采用可控硅装置,电路功率能迅速、方便地进行调节,直流输电线路上基本上不向发生短路的交流系统输送短路电流,故障侧交流系统的短路电流与没有互连时一样.因此不必更换两侧原有开关及载流设备.

       在直流输电线路中,各级是独立调节和工作的,彼此没有影响.所以,当一极发生故障时,只需停运故障极,另一极仍可输送不少于一半功率的电能.但在交流输电线路中,任一相发生永久性故障,必须全线停电.

变频空调真的省电么?

       变频空调省电是我们第一次听说变频空调的优点之一。很多买家买变频空调都是为了省电,那么变频空调真的省电吗?温度设置合理,长时间运行,变频空调比定频空调节电30%左右。虽然空调的耗电量取决于能效比和散热环境的温度(室外温度越低,散热效果越好;耗电低)、空间和搭配数量,但其实最重要的还是看空调怎么用。比如温度设在16摄氏度,定频空调的压缩机是无法停止的,所以很容易计算出标称功耗。

       如果是变频空调,温度设置在16度,空调可能会一直高频率大功率运行,耗电量可能会比定频多。如果温度设定在26摄氏度,定频可以间歇运行,变频可以降频降功率,用电量可以低于标称用电量,达到节能省电的效果。

变频矢量控制是什么意思?

       矢量控制的基本原理是通过测量和控制异步电动机定子电流矢量,根据磁场定向原理分别对异步电动机的励磁电流和转矩电流进行控制,从而达到控制异步电动机转矩的目的。

       具体是将异步电动机的定子电流矢量分解为产生磁场的电流分量 (励磁电流)和产生转矩的电流分量(转矩电流)分别加以控制,并同时控制两分量间的幅值和相位,即控制定子电流矢量。

扩展资料:

       利用矢量控制,可以用类似控制他激直流电机的方式控制交流感应电机及同步电机。在他激直流电机中,磁场电流及电枢电流可独立控制,在矢量控制,控制磁场及电枢的电流互相垂直,理论上不会互相影响,因此当控制转矩时,不会影响产生磁场的磁链,因此可以有快速的转矩响应。

       通过电机的等效电路来得出一些磁链方程,包括定子磁链,气隙磁链,转子磁链,其中气隙磁链是连接定子和转子的。一般的感应电机转子电流不易测量,所以通过气隙来中转,把它变成定子电流。

       然后,有一些坐标变换,首先通过3/2变换,变成旋转的d-q坐标,然后通过前面的磁链方程产生的单位矢量来得到旋转坐标下的类似于直流机的转矩电流分量和磁场电流分量,这样就实现了解耦控制,加快了系统的响应速度。

       百度百科--矢量控制

谁能简单介绍一下直流电与交流电的区别家里用的电器

       直流电和交流电的区别及使用范围

       直流电有正负极,交流电没有。直流电的发明者是爱迪生,交流电的发明者是特斯拉。

       顺便爆点八卦。特斯拉和爱迪生是同时代的人,而交流电的应用领域现在看来甚至超过了直流电。但是我们对前者耳熟能详但是却对后者感到陌生的原因在于,在交流电被发明出来的时候,爱迪生大肆宣传交流电的危险性,称特斯拉为科学界的”异端“。而爱迪生对其大肆打压的原因在于,交流电从成本费用来说大大低于直流电,倘若交流电得到广泛利用必将导致爱迪生公司的生意大大亏损。

       交流电一般指大小和方向随时间作周期性变化的电压或电流。它的最基本的形式是正弦电流。

       是指方向和时间不作周期性变化的电流,但电流大小可能不固定,而产生波形。

       日常生活中,家里的插座,街道上的电表都是交流电,似乎交流电和直流电是没有交点的,就像是两个不同的领域一样。其实,他们之间有着很多很多的联系。

       交流说:“我可以变身直流”

       交流可以变直流,我们平时用的电脑,手机等等设备,都是直接适配器连接到流淌着交流电的插座中,而我们手机、电脑里面运行着的可是直流电哦。那么,有疑惑了,既然电网发电、传输都在用交流电,为什么这个时候又要变成直流电呢?

       原因是这样的,交流是在时间轴上以正弦规律波动,由0上升到最大,又由最大逐渐减小到0,再由0逐渐变为负的最大,然后再恢复到0。然而我们的手机、电脑等等电子元器件是通过识别高低电位来进行工作的,交流电由于其正弦波动性,本身会产生高低电位,与电子元器件的逻辑判断引起冲突。例如电脑,有电位则为1,无电位则为0,而交流电本身就会有过零点的电位。因此,交流电是无法为电子元器件工作的。

       那么,是谁来完成交流转换到直流的这一工作呢?整流器,如下图即为一款常见的整流器产品。

       直流和交流真的永远对立吗?

       在使用诸如电脑这类电器的时候,我们需要通过整流器将交流变为直流以供使用。例如我们平时使用的洗衣机,其驱动马达使用的是交流电,而控制面板上就是经过整流之后的直流电。

       直流表示不服,我也会变交流

       那么,是否会有直流变交流的场景呢?答案是肯定的。逆变器这种设备就是为了直流转换成交流而诞生的。

       简单来说,逆变器是由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。广泛适用于空调、家庭影院、电动砂轮、电脑、电视等等,例如车载空调就需要逆变器将汽车蓄电池中的直流电转变为交流电来工作。

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       直白地说交流就是220V的电 直流就是干电池的电

       交流电即交变电流,大小和方向都随时间做周期性变化的电流。直流电则相反。电网公司一般使用交流电方式送电,但有高压直流电用于远距离大功率输电、海底电缆输电、非同步的交流系统之间的联络等

       回答者:attackiller - 举人 四级 1-7 12:14

       高压直流输电方式与高压交流输电方式相比,有明显的优越性.历史上仅仅由于技术的原因,才使得交流输电代替了直流输电.下面先就交流电和直流电的主要优缺点作出比较,从而说明它们各自在应用中的价值.

       交流电的优点主要表现在发电和配电方面:利用建立在电磁感应原理基础上的交流发电机可以很经济方便地把机械能(水流能、风能……)、化学能(石油、天然气……)等其他形式的能转化为电能;交流电源和交流变电站与同功率的直流电源和直流换流站相比,造价大为低廉;交流电可以方便地通过变压器升压和降压,这给配送电能带来极大的方便.这是交流电与直流电相比所具有的独特优势.

       直流电的优点主要在输电方面:

       ①输送相同功率时,直流输电所用线材仅为交流输电的2/3~l/2

       直流输电采用两线制,以大地或海水作回线,与采用三线制三相交流输电相比,在输电线载面积相同和电流密度相同的条件下,即使不考虑趋肤效应,也可以输送相同的电功率,而输电线和绝缘材料可节约1/3.

       如果考虑到趋肤效应和各种损耗(绝缘材料的介质损耗、磁感应的涡流损耗、架空线的电晕损耗等),输送同样功率交流电所用导线截面积大于或等于直流输电所用导线的截面积的1.33倍.因此,直流输电所用的线材几乎只有交流输电的一半.同时,直流输电杆塔结构也比同容量的三相交流输电简单,线路走廊占地面积也少.

       ②在电缆输电线路中,直流输电没有电容电流产生,而交流输电线路存在电容电流,引起损耗.

       在一些特殊场合,必须用电缆输电.例如高压输电线经过大城市时,采用地下电缆;输电线经过海峡时,要用海底电缆.由于电缆芯线与大地之间构成同轴电容器,在交流高压输线路中,空载电容电流极为可观.一条200kV的电缆,每千米的电容约为0.2μF,每千米需供给充电功率约3×103kw,在每千米输电线路上,每年就要耗电2.6×107kw·h.而在直流输电中,由于电压波动很小,基本上没有电容电流加在电缆上.

       ③直流输电时,其两侧交流系统不需同步运行,而交流输电必须同步运行.交流远距离输电时,电流的相位在交流输电系统的两端会产生显著的相位差;并网的各系统交流电的频率虽然规定统一为50HZ,但实际上常产生波动.这两种因素引起交流系统不能同步运行,需要用复杂庞大的补偿系统和综合性很强的技术加以调整,否则就可能在设备中形成强大的循环电流损坏设备,或造成不同步运行的停电事故.在技术不发达的国家里,交流输电距离一般不超过300km而直流输电线路互连时,它两端的交流电网可以用各自的频率和相位运行,不需进行同步调整.

       ④直流输电发生故障的损失比交流输电小.两个交流系统若用交流线路互连,则当一侧系统发生短路时,另一侧要向故障一侧输送短路电流.因此使两侧系统原有开关切断短路电流的能力受到威胁,需要更换开关.而直流输电中,由于采用可控硅装置,电路功率能迅速、方便地进行调节,直流输电线路上基本上不向发生短路的交流系统输送短路电流,故障侧交流系统的短路电流与没有互连时一样.因此不必更换两侧原有开关及载流设备.

       在直流输电线路中,各级是独立调节和工作的,彼此没有影响.所以,当一极发生故障时,只需停运故障极,另一极仍可输送不少于一半功率的电能.但在交流输电线路中,任一相发生永久性故障,必须全线停电.

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