发布时间:2024-07-02 10:20:13 人气:
无刷电机的背景资料
电动机的定子绕组多做成三相对称星形接法,同三相异步电动机十分相似。电动机的转子上粘有已充磁的永磁体,为了检测电动机转子的极性,在电动机内装有位置传感器。驱动器由功率电子器件和集成电路等构成,其功能是:接受电动机的启动、停止、制动信号,以控制电动机的启动、停止和制动;接受位置传感器信号和正反转信号,用来控制逆变桥各功率管的通断,产生连续转矩;接受速度指令和速度反馈信号,用来控制和调整转速;提供保护和显示等等。近三十年来针对异步电动机变频调速的研究,归根到底是在寻找控制异步电动机转矩的方法,稀土永磁无刷直流电动机必将以其宽调速、小体积、高效率和稳态转速误差小等特点在调速领域显现优势。
无刷直流电机因为具有直流有刷电机的特性,同时也是频率变化的装置,所以又名直流变频,国际通用名词为BLDC。无刷直流电机的运转效率、低速转矩、转速精度等都比任何控制技术的变频器还要好,所以值得业界关注。
无刷电机在我国的发展时间虽短,但是随着技术的日益成熟与完善得到了迅猛发展。已在航模、医疗器械、家用电器、电动车等多个领域得到广泛应用,并在深圳、长沙、上海等地形成初具规模产业链。如深圳伟业电机、长沙科达等一批专业厂商,在技术上不断推进行业发展。近几年来,无刷电机成为在模型领域里快速发展的一种动力。由于产量和价格的原因,过去几年无刷电机多使用在中高档航空模型中,现在由于机械加工技术的快速发展,无刷电机的生产成本下降许多,目前它正进入模型领域的各个层面,从电动遥控车到电动遥控船再到电动模型飞机,无处不在。 1、摩擦大,损耗大
老模友们在以前玩有刷电机的时候都碰到这个问题,那就是使用电机一段时间以后,需要打开电机来清理电机的碳刷,费时费力,维护强度不亚于来一次家庭大扫除。
2、发热大,寿命短
由于有刷电机的结构原因,电刷和换向器的接触电阻很大,造成电机整体电阻较大,容易发热,而永磁体是热敏元件,如果温度太高的话,磁钢是会退磁的,使电机性能下降,影响有刷电机的寿命。
3、效率低,输出功率小
上面说到的有刷电机发热问题,很大程度是因为电流做功在电机内部电阻上了,所以电能有很大程度转化为了热能,所以有刷电机的输出功率不大,效率也不高。 1、无电刷、低干扰
无刷电机去除了电刷,最直接的变化就是没有了有刷电机运转时产生的电火花,这样就极大减少了电火花对遥控无线电设备的干扰。
2、噪音低,运转顺畅
无刷电机没有了电刷,运转时摩擦力大大减小,运行顺畅,噪音会低许多,这个优点对于模型运行稳定性是一个巨大的支持。
3、寿命长,低维护成本
少了电刷,无刷电机的磨损主要是在轴承上了,从机械角度看,无刷电机几乎是一种免维护的电动机了,必要的时候,只需做一些除尘维护即可。上下一比较,就知道无刷电机相对于有刷电机的优势在哪里了,但是万事都不是绝对的,有刷电机低速扭力性能优异、转矩大等性能特点是无刷电机不可替代的,不过就无刷电机的使用方便性来看,随着无刷控制器的成本下降趋势和国内外无刷技术的发展与市场竞争,无刷动力系统正在高速的发展与普及阶段,这也极大促进了模型运动的发展。
陈柏超的成果
(1) 磁阀式可控电抗器全自动调谐消弧线圈及控制装置,1997年通过专家鉴定,国内领先水平。获1998年度湖北省电力工业局科技进步一等奖。
(2) 电气化铁路可控电抗器动态无功补偿装置,2000年通过专家鉴定,国内领先,填补国内空白。
在研科技项目:
(1) 三次谐波注入方法改善大功率整流电路电流波形, 教育部骨干教师基金, 2000—2002
(2) 非晶材料在可控电抗器中的应用, 国家留学回国基金, 2000—2002
(3) 750kV系统过电压研究, 西北电力集团公司, 2001—2002
(4) 电气化铁路可控电抗器研究, 长沙变压器厂,
(5) 配网过电压研究, 苏州工业园华电公司, 2002—2003
国家专利: (1) 磁阀式可控电抗器
(2) 一种可调式消弧线圈 ZL 96 2 37927.1
成熟产品: (1) 新一代全自动快速响应调谐消弧线圈及选线成套装置
(2) 基于磁阀式可控电抗器的动态无功补偿系统
(3) 便携式配电网电容电流测试仪 专著
陈柏超 著,新型可控饱和电抗器理论及应用,武汉水利电力大学出版社,1999年10月
期刊论文
1、Jiaxin Yuan,Jianbing Pan, Wenli Fei, Chao Cai, Yaojun Chen, and Baichao Chen,An Immune-Algorithm-Based Space-Vector PWM Control Strategy in a Three-Phase Inverter,IEEE Transaction on Industrial Electronics, Vol. 60, No. 5, May 2013
2、Yao Luo and Baichao Chen,Improvement of Self-Inductance Calculations for Circular Coils of Rectangular Cross Section,IEEE Transaction on Magnetics,VOL. 49, NO. 3, MARCH 2013
3、J. Yuan,B. Chen,B. Rao,C. Tian,Possible analogy between the optimal digital pulse width modulation technology and the equivalent optimisation problem,IET Power Electronics,2012, Vol. 5, Iss. 7, pp. 1026–1033
4、X. Chen, B. Chen, C. Tian, Modeling and Harmonic Optimization of a Two-Stage Saturable Magnetically Controlled Reactor for an Arc Suppression Coil. IEEE Transaction on Industrial Electronics, Vol.59, July,2012.5、Luo Y, Chen BC, Zhou H. Field and inductance of coaxial circular coils shielded by cuboid of high permeability.Journal of Electromagnetic Waves and Applications,2015.1016553.
6、JX Yuan, Z Zhao, BC Chen, CL,J Wang,CT, YJ Chen, An mmune-Algorithm Based Dead-Time Elimination PWM Control Strategy in a Single-Phase Inverter, IEEE Transactions on Power Electronics, Volume: 30, Issue: 7,2015 , Page(s): 3964 – 3975.
7、BC Chen,YJ Chen, CH Tian,JX Yuan,X Yao, Analysis and Suppression of Circulating Harmonic Currents in a Modular Multilevel Converter Considering the Impact of Dead Time, IEEE Transactions on Power Electronics, Volume: 30 , Issue:7, 2015 , Page(s): 3542 - 3552
8、Chen BC,Zhang CM,An Electrical-Magnetic Hybrid Power Quality Compensation System for V/V Traction Power Supply System, accepted for publication in IET Power Electronics.
9、JX Yuan, JW Zhou, ZT Yu, YX Wang, BC Chen, Study on Harmonics Characteristics of Magnetic-valve Controllable Reactor Based on the Finite Element Method, IEEE Transaction on Magnetics,51(3), issue3, 2015
10、JX Yuan, Y Lai, LL Wei, CH Tian, BC Chen, A Novel Bridge Type Saturated Core Fault Current Limiter Based on Permanent Magnets, IEEE Trans. on Magnetics, 2015
11、陈柏超,曾永胜,刘俊博等,基于Sen Transformer 新型统一潮流控制器的仿真与实验,电工技术学报,Vol.27,No.3.,2012
12、罗垚,陈柏超等,倾斜轴空心矩形截面圆柱线圈互感计算,电工技术学报,2012.5
13、罗垚,陈柏超,空心矩形截面圆柱线圈互感计算,电工技术学报,2012.6
14、陈耀军,陈柏超,田翠华,袁佳歆,模块化多电平变换器的系统状态方程及等效模型,中国电机工程学报,2015
15、袁佳歆,赵震,费雯丽,陈耀军,陈柏超等,基于免疫算法的逆变器多目标Pareto最优控制策略,电工技术学报,2014.12
16、袁佳歆,雷洋,熊信恒,程翔,蔡超,陈柏超,一种基于多导体静电耦合原理的非接触式过电压测量方法,电工技术学报,2014
17、陈耀军,陈柏超,袁佳歆,田翠华,模块化多电平逆变器电容电压及环流控制,电工技术学报,2014.10
18、陈柏超,张晨萌,袁傲等,基于V/V牵引供电系统的混合式电能质量补偿研究,电工技术学报,2013
获奖
1、 新型高压混合式有源滤波器及无功负序综合补偿的研究, 2007 年度江西省科技进步二等奖,排名第三;
2、 110kV 磁阀式可控电抗器研制与应用, 2008 年度湖北省科技进步二等奖,排名第一;
3、 磁阀式高压大电机软起动技术研究与应用,2011年度湖北省科技进步二等奖,排名第一。
发明专利
1、陈柏超,宋继明等,一种升压装置及应用该装置的测试系统,CN201410189824.8
2、陈柏超,罗垚,田翠华,袁佳歆,一种LC耦合螺旋管滤波器及其设计方法,CN201210334544.2
3、陈柏超,罗垚,田翠华,袁佳歆,一种LC耦合盘式线圈滤波器及其设计方法,CN201210334550.8
4、陈柏超,田翠华,袁佳歆等,三项超导式变漏抗可控电抗器,CN201210207172.7
5、田翠华,陈柏超,袁佳歆,一种超导可变漏抗可控电抗器,CN201210191272.5
什么是绿色变频器?
绿色变频器的品质标准是:
输入和输出电流都是正弦波,输入功率因数可控,带任何负载时都能使功率因数为1,可获得工频上下任意可控的输出频率。变频器内置的交流电抗器,它能很好的抑制谐波,同时可以保护整流桥不受电源电压瞬间尖波的影响,实践表明,不带电抗器的谐波电流明显高于带电抗器产生的谐波电流。为了减少谐波污染造成的干扰,可在变频器的输出回路安装噪声滤波器。并且在变频器允许的情况下,降低变频器的载波频率。另外,在大功率变频器中,通常使用12脉冲或18脉冲整流,这样在电源中,通过消除最低次谐波来减少谐波含量。例如12脉冲,最低的谐波是11次、13次、23次、25次谐波。依次类推,对于18脉冲,最低的谐波是17次和19次谐波。
三安光电、露笑科技、华润微谁是第三代半导体龙头?
周末的科协+两院院士大会规格很高,7巨头集体出席,新闻联播占用20分钟时间播报。基本可以表明 科技 创新在目前我国的政策地位了。总结一下领导们的发言,大概可以认为第三代半导体与半导体材料科学会是当下攻坚的核心。即 自上而下的前瞻科学和自下而上的基础科学两手一起抓,两手都要硬 。
什么是第三代半导体?
第三代是指半导体材料的变化,从第一代、第二代过渡到第三代。
第一代半导体以硅(Si)和锗(Ge)为代表,目前大部分半导体是基于硅基的。
第二代半导体以砷化镓(GaAs)、磷化镓(GaP)为代表,是4G时代的大部分通信设备的材料。
第三代半导体以 氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)、氧化锌(ZnO)、金刚石 为四大代表,是5G时代的主要材料。在无线通信、 汽车 电子、电网、高铁、卫星通信、军工雷达、航空航天等领域应用中具备硅基无可比拟的优势。
GaN通常用在低电压,比如小家电,尤其充电器是最广泛的应用;SiC通常用在高电压,比如车载,5G基站,电网等。 简单来说第三代半导体的优势是:耐高压、耐高温、大功率、抗辐射、导电性能强、工作速度快、工作损耗低。
第三代半导体的主要应用
第三代半导体目前主要应用下游是消费类电源、工业电源、UPS电源、新能源 汽车 、光伏逆变器等。根据现在的发展情况, 其主要应用为半导体照明、电力电子器件、激光器和探测器、以及其他4个领域 ,每个领域产业成熟度各不相同。
1、 半导体照明。 在4个应用领域中,半导体照明行业发展最为迅速,已形成百亿美元的产业规模。半导体照明所使用的材料体系主要分为3种:蓝宝石基GaN、SiC基GaN、Si基GaN,每种材料体系的产品都对应不同的应用。其中,蓝宝石基GaN是最常用的,也是最为成熟的材料体系,大部分LED照明都是通过这种材料体系制造的。SiC基GaN制造成本较高,但由于散热较好,非常适合制造低能耗、大功率照明器件。Si基GaN是3种材料体系中制造成本最低的,适用于低成本显示。
2、 电力电子器件。 在电力电子领域,宽禁带半导体的应用刚刚起步,市场规模仅为几亿美元。其应用主要集中在军事尖端装备领域,正逐步向民用领域拓展。微波器件方面,GaN高频大功率微波器件已开始用于军用雷达、智能武器和通信系统等方面。在未来,GaN微波器件有望用于4G 5G移动通讯基站等民用领域。功率器件方面,GaN和SiC两种材料体系的应用领域有所区别。Si基GaN器件主要的应用领域为中低压(200 1 200V), 如笔记本、高性能服务器、基站的开关电源;而SiC基GaN则集中在高压领域( 1 200V),如太阳能发电、新能源 汽车 、高铁运输、智能电网的逆变器等器件。
3、激光器和探测器。 在激光器和探测器应用领域,GaN基激光器可以覆盖到很宽的频谱范围,实现蓝、绿、紫外激光器和紫外探测的制造。紫色激光器可用于制造大容量光盘,其数据存储盘空间比蓝光光盘高出20倍。除此之外,紫色激光器还可用于医疗消毒、荧光激励光源等应用,总计市场容量为12亿美元。蓝色激光器可以和现有的红色激光器、倍频全固化绿色激光器一起,实现全真彩显示,使激光电视实现广泛应用。目前,蓝色激光器和绿光激光器产值约为2亿美元,如果技术瓶颈得到突破,潜在产值将达到500亿美元。GaN基紫外探测器可用于导弹预警、卫星秘密通信、各种环境监测、化学生物探测等领域,但尚未实现产业化。
4其他应用。 在前沿研究领域,宽禁带半导体可用于太阳能电池、生物传感器、水制氢媒介、及其他一些新兴应用,目前这些热点领域还处于实验室研发阶段。
三安光电
公司于2014年5月成立三安集成,布局化合物半导体,建设了GaAs和GaN外延片生产线,以及适用于通信市场的GaAs、GaN半导体芯片生产线等。2017年12月,三安光电成立泉州三安半导体以扩大化合物半导体业务,并投资333亿元用于建设2个LED外延片项目和5个化合物半导体项目。2020年,公司在长沙合作投资SiC项目,涵盖长晶—衬底制作—外延生长—芯片制备—封装产业链,投资总额160亿元。目前长沙SiC项目目前订单比较饱满,预计今年二、三季度贡献营收;三安集成GaN产能规划4寸2000片/月,未来继续投入6寸。
主要看点——sic
SiC门槛很高,在中美禁运清单,生产效率远低于蓝宝石, 每一个run出来的晶体衬底,一个月产能20-50片,国内玩家并不多,国内的容量也不容易过剩,cree的水平大概是 50片水平。
从需求端看,特斯拉用量大概是6寸硅片的三分之二,约140 多片,按照电动车的成长速度,一定是供不应求的,同时, 家电正在上sic功率器件,更省电,压缩机更小。此外随着成本下降,未来场景会持续扩张。
从技术上看,中美差异不大,都是新兴领域,cree做到6寸,目标是8寸,三安也在努力做,CREE认为2年做到8寸,三安目 前是6寸,争取2-3年做到8寸;Cree的客户更愿意在新领 域尝试,特斯拉的降价给了三安机会,国内想要跟随特斯拉的性能,就必须要用SiC。
露笑 科技
三年露笑 科技 开始正式进军这个行业,一开始跟央企进行碳化硅设备的研制,公司公告称与合肥市长丰县人民政府在合肥市长丰县共同投资建设第三代功率半导体:碳化硅产业园,包括碳化硅晶体生长、衬底制作、外延生长等的研发生产,项目投资总规模预计 100 亿元。
去年开始聘请了国内碳化硅研发第一人陈教授,设备研制上在手订单有700台左右,国内和国外客户正在进一步洽谈之中。进行了2-3轮技术迭代。厂房3月15号已经封顶,5月15号设备入场,6月30号一期点亮,年底之前会有千片产品出来。
露笑 科技 的看点在于设备跟国外对比,主要是设备是中国强项,不光是价格比国外好,零配件也是, 90%实现国产化,个别零部件需要向欧洲购买 。碳化硅设备一般自己设计自己组装不对外售卖,公司因为是主营做设备,所以有卖,其他天科合达,北方华创,晶盛机电有卖过 。
和其他友商相比的优势:1. 设备和工艺结合,可协同 2. 工艺和其他国内6寸的,实验室到产业化的过程会更短; 3. 长晶良率有优势。
衬底送样验证:去年下游标准认定完成,之后9月30号开始试生产,器件厂会有车规级认证,要求每个月达到一定良率一定规模,需要3-6月的认证。
华润微
公司是国内最大的功率半导体IDM供应商,采用设计+代工运营模式。在碳化硅功率器件方面,公司已发布并量产6英寸650V、1200V SiC BS系列产品,并且已完成新一代SiC BS产品设计、工艺开发和样品产出。在硅基氮化镓功率器件方面,公司自主开发的650V硅基氮化镓器件静态参数已达到国外对标样品水平。
华润微的看点在于背靠国企,研究实力突出,此外他的idm业务模式,导致整个成本博弈的空间会很大。
无刷电机是日本人发明的还是李洪涛发明的
无刷电机是李洪涛发明的。1995年,李红涛发明的“无刷电励磁电机”,获得第五届中国专利发明博览会金奖,云南省优秀发明创造一等奖。据悉,李红涛在申请专利时,化名为“杨红俊”。
随后几年,李红涛(化名“杨红俊”)又有多项发明,获得三项发明专利,三项实用新型专利。由于李红涛的重大立功表现,符合法律改判和减刑规定,死缓改有期徒刑。2009年,李红涛刑满释放,开始新的生活。
2002年,李红涛联想到当年他成功脱逃的两次经历,决定帮助监狱改善管理系统。
此后,李红涛与昆明市第一看守所技术干警研发的全电脑监狱监控管理系统获得成功,昆明第一看守所跃入全国20家模范看守所之列。
扩展资料:
人物简介:
李红涛,1966年8月12日生,男,湖北省黄陂县人,出生于一个普通的知识分子家庭。在李红涛14岁时就被评为了“优秀青年”,获得全国中学生数学竞赛的第二名,可以说是一个典型的理工男。随后在1984年考入浙江大学电子系,1988年和女友结婚,不过两年后就出轨产生婚外情。
1992年因为诈骗罪被昆明市公安局拘留审查。他凭借着出色的想法和脑子,在监狱里两次成功逃脱,并在外重新犯罪。1993年,被法院以多项罪名判处死刑,在狱中,由于李红涛热爱发明,狱长也为他争取时间,在死刑的前两天才发明出了无刷电机,随后上级决定将李红涛的死刑改为“死缓”有期徒刑17年。
人民网-浙大理科男的传奇人生:死刑前1天发明神器被改判死缓出狱后设计监狱管理系统
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