中文名 | 新型直线压电微电机及宏微驱动控制系统研究 | 项目类别 | 面上项目 |
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项目负责人 | 张铁民 | 依托单位 | 华南农业大学 |
为满足电子信息产业等领域的对高精度、大行程驱动电机的需求,针对现有超声电机位置分辨率稳定性、易出现死区及现有高精度、大行程驱动所采用的电磁电机加微动台构成的机构复杂、体积大、驱动控制难度大等问题。提出了基于压电转换的具有宏微双重运动功能的新型直线微电机,开展的研究内容如下:新型直线电机宏微摩擦驱动的机理、动力学建模与有限元计算、电机结构、预压力及螺栓预紧力的优化设计、宏微驱动电源设计与仿真、运动参数检测以及宏微驱动的伺服控制。通过研究搞清了电机各环节之间的内在动作机制及相互联系,明确了其运动机理,建立了直线电机的动力学有限元模型,并结合有限元软件,编制出相应的分析计算程序,得到了定子的结构形式、尺寸及定、动子之间预压力等对于该型电机推力的影响规律。分别采用压电叠堆和钹型复合压电叠堆为驱动单元,实现轴向位移的一次放大,再通过弹性拨齿的柔性铰链结构将钹型压电叠堆输出的微位移二次放大,优化设计了该电机的新型结构。以DSP28335为主控芯片,设计出了可同时调节、控制两相电压相位差、幅值、频率,并且产生不同脉冲组合的驱动电源,加上一套提前补偿算法,实现了宏、微驱动的无缝切换。以非接触式光栅尺外加电容式微位移传感器构建出宏微驱动的运动参数检测系统,并通过试验测试得到新型宏微驱动直线电机移动速度、跟踪定位精度及电机效率随驱动电压幅值、相位差及频率的变化规律;采用模糊自适应增量式PID控制策略对控制系统修正调节,结合多种控制手段,消除该电机的非线性,得到了较好的稳态性、跟踪的精确性、动态响应的快速性及对系统参数变化和不确定干扰的鲁棒性。高精度直线电机及其控制系统是自动化工艺装备等领域的重要基础部件,开发和生产具有我国自主知识产权及市场竞争力的新型高精度直线电机及其伺服控制系统,对于提高我国电子信息产业、医疗、化学分析设备的研发水平,提升我国产业在国际产业分工体系中的地位意义重大。 2100433B
本申请项目为满足电子信息产业等领域的对高精度、大行程驱动电机的需求,针对现有超声电机位置分辨率稳定性差、易出现死区及现有高精度、大行程驱动所采用的电磁电机加微动台构成的机构复杂、体积较大及驱动控制难度大等问题,提出了基于压电转换的具有宏微双重运动功能的新型直线微电机结构积极驱动控制系统,采用理论分析、数值分析、模型试验和定量检测技术相结合及申请者现有的研究成果,研究分析直线电机宏微驱动的新型结构及摩擦驱动的机理,建立含有边界条件的新型直线电机的振子宏微动力学模型,对结构、预压力及螺栓预紧力和驱动电源进行优化设计,使其适于大行程、高分辨率驱动,建立相应的运动参数检测系统,揭示该电机宏微驱动及稳定工作的运动规律;给出该电机宏微驱动及控制的优化设计理论和方法,并以柱形复合振子作为驱动器,创新设计该直线电机结构,实现高分辨率、大行程、精确平稳的驱动与控制。该成果可广泛应用于大行程的高精密定位系统。
纯电动汽车的组成由电力驱动主模块、车载电源模块和辅助模块三大部分组成。电力驱动及控制系统是电动汽车的核心,也是区别于内燃机汽车的最大不同点。电机驱动系统是电动汽车的心脏,它由电机、功率转化器、控制器、...
LCD是液晶显示器的意思,LCD驱动控制IC意思就是控制液晶显示器显示方式的集成电路芯片。 芯片内含恒流产生电路,可透过外挂电阻来设定输出恒流值。透过芯片的使能端可以控制输出通道的开关时间,切换频率...
为保证电机性能可靠,测速发电机的输出电动势具有斜率高、特性成线性、无信号区小或剩余电压小、正转和反转时输出电压不对称度小、对温度敏感低等特点。此外,直流测速发电机要求在一定转速下输出电压交流分量小,无...
针对盾构机的刀盘驱动系统进行了全新的设计。系统选用8台西门子G130系列变频器,采用主从控制方式,重点解决多电机的同步运行问题,实现了多台电机之间的转矩平衡。8台变频器同时响应PLC的转速给定信号,每台变频器分别对各自的电机施加力矩,具备结构简单、运行稳定、电机力矩一致性好和易于维护等优势。在程序结构的设计上,采用了应用接口程序的编写方式,使程序核心部分相对稳定,又有灵活的扩展及操作能力。
新型节能制冷机用直线电机及驱动控制——直线电机直接驱动制冷机的压缩机,省去了一般旋转电机驱动压缩机时需将旋转运动变成直线运动的曲柄联杆机构,所以电机与压缩机一体化设计后具有振动小、寿命长的优点。双直线电机与制冷机压缩机一体化设计的结构方案能够...
微电机门类繁多,大体可分为直流电动机、交流电动机、自态角电动机、步进电动机、旋转变压器、轴角编码器、交直流两用电动机、测速发电机、感应同步器、直线电机、压电电动机、电机机组、其他特种电机等13大类。
微电机综合了电机、微电子、电力电子、计算机、自动控制、精密机械、新材料等多门学科的高新技术行业,尤其是电子技术和新材料技术的应用促进了微特电机技术进步。
微电机品种众多(达6000余种)、规格繁杂、市场应用领域十分广泛,涉及国民经济、国防装备、人类生活的各个方面,凡是需要电驱动的场合都可以见到微电机。
微电机制造工序多,涉及精密机械、精细化工、微细加工、磁材料处理、绕组制造、绝缘处理等工艺技术,需要的工艺装备数量大、精度高,为了保证产品的质量还需一系列精密的测试仪器,是投资性较强的行业。
简而言之,微电机行业是劳动密集型和技术密集型的高新技术产业。
本课是选自人教版小学四年级数学上册,第五单元例3的内容。例3教学点到直线的距离和平行线间的距离处处相等。教材在例题中呈现了从一点向已知直线所画的一条垂直线段和几条不垂直的线段,让学生通过度量,发现在这几条线段中垂直的线段最短,这是垂直线段的性质。接着教材揭示了点到直线的距离的概念:从直线外一点到这条直线所画的垂直线段的长度,叫做这点到这条直线的距离。垂直线段的性质在以后的学习和生活中经常用到。点到直线的距离则不仅是学习垂直的重要内容之一,而且在生活中有着广泛的应用。
她是一位女强人,她带领微宏销售团队取得今天令人称道的成绩,无疑是十分有胆识与韬略的,她慷慨激昂,在职场纵横捭阖;她又是一位感性的女人,思路清晰,言谈之中充满温情,她就是微宏动力高级销售副总裁何欣。
如果说干练是职场之中杰出女性的标签,那么坦诚、专业、务实、负责就是对这个标签的最佳注解。而这些特征,记者与何欣交谈时都感受到了。其实,来微宏之前,何欣没有接触过动力电池,但能够在众多的应聘者之中脱颖而出,被微宏动力董事长兼总裁吴扬慧眼选中,自有她的独到之处。营销领域的竞争非常残酷,为了达成目标,有些人信口开河,有些人不择手段。何欣却用坦诚打开局面,用专业赢得整车企业的尊重、用负责换来公交企业的信任。何欣将微宏快充电池远销海外,在以微宏快充品质服务社会的同时,也展示了一位职场女强人的美丽与魅力。
以心交心,坦诚赢得整车企业尊重
没有汽车领域的资源,何欣就带着团队去逐一拜访各大汽车企业。全国有200多家动力电池企业,对于整车企业的人来说,他们接触过各类型的产品和营销人员,对于微宏的来访,他们也是抱着姑且聊聊的心态。
“快充、长寿命、高安全”是微宏一贯秉持的原则,有着鲜明的特色,但让大家接受却不是一件容易的事。2014年的时候,市场上流行磷酸铁锂电池,数小时的充电时间成为新能源汽车的痛点。微宏研发的快充电池只要10分钟充满,充电就像加油一样快。
我国自从2009年试点推广新能源汽车后,电池衰减的新闻不时被媒体曝光。微宏的快充电池使用寿命长达8年,用户不会受到电池中途更新带来成本的困扰。
电动汽车起火燃烧的新闻让老百姓心有余悸,普遍担心电动汽车的安全。然而,微宏研发的快充电池具有高安全性,投放市场以来从未发生因电池引发的安全事故,是全球少数几家从没有电池起火的企业。何欣介绍这一特点时,整车企业的人静静地听着。
说完这些,何欣开始说产品的其他特性,能量密度不如磷酸铁锂电池高,相关政策对快充电池的支持力度不如磷酸铁锂电池强等。当何欣话一说完,整车企业的人就站起来了,何欣以为他们要离开,他们却走到何欣面前说:“很多营销人员都是只说产品优点,你却很客观、很坦诚。”
以心交心,何欣带着真诚用数月时间拜访了几乎所有的整车企业,用专业赢得了尊重和信赖,也打开了微宏快充电池市场开拓的新局面。
负责换来公交企业信任
作为电动客车的大用户,公交企业的技术力量不算强,多年来的实践经验积累,他们在使用效果和经济性上更在行。面对公交企业的需求,何欣每次沟通都坦诚地讲微宏电池的经济性优势与短板,专业、负责换来了信任。
使用电动汽车都要建充电桩,公交企业曾经很头痛充电桩建设问题。数小时的充电时间,桩车比达到1∶2才能满足需求,这意味着车队需要建设大量的充电桩,对于大多数公交企业来说,很难划出土地建设数量众多的充电桩。微宏的快充电池,桩车比只要1∶15,即150辆的车队,安装10根充电桩就够了,占地很少。
油电差价体现出电动汽车的优势,快充电池与慢充电池的优势又不相同。微宏的快充电池单价比磷酸铁锂高,但是微宏的快充电池只要安装138度电,磷酸铁锂至少要300度电才能勉强满足一天的行驶需求。总体上,微宏的快充电池比磷酸铁锂成本低不少,比磷酸铁锂电动客车更快收回成本,快充对电动客车来说是一个更优的解决方案。而如何得到客车企业信任,则需要对产品和行业有更专业的把握。
有公交企业的人说,有些电池企业的人只说优势,不说缺点,而且说完了就希望公交企业下订单。何欣不是这样,不回避能量密度低、政策支持力度小的问题,每次沟通后都等待公交企业理性思考后做出决定。
“国内生产快充电池的企业不只微宏一家,公交企业为什么更青睐微宏?”《中国汽车报》记者问。
“技术优势是坚强后盾,用专业换来每一位用户的信任,用负责解除他们后顾之忧。”何欣说。
微宏开发的不燃烧电解液,是电池安全的首要技术改进,但不燃烧的同时还要实现快充却有相当的技术难度,全世界只有微宏研发出来;同时,普通的电池隔膜耐受温度仅为120℃,微宏研发的耐高温隔膜却能达到300℃;即便如此,微宏还有第三重防护措施智能热控流体(Smart Thermal Liquid(STL))被动防御技术,通过在电池系统中加入了硅油增强系统安全性,硅油有很强的阻燃作用,在变压器中广泛使用。
何欣说:“不燃烧电解液减少失控能量,解决的是可燃物的问题,耐高温隔膜减缓能量释放,解决的是着火源问题,智能热控流体(STL)被动防御技术通过浸没的方式,使泄漏的电解液不接触空气,从而使安全更有保障。”
讲自己的优势很容易变成吹嘘,为了让用户对微宏的技术优势有真实的体验,何欣每次带着用户看真实的实验对比,让用户在眼见为实中打消担忧。
天道酬信,团队一以贯之
很多年来,国内只有恒通客车配装微宏的快充电池,微宏曾是恒通的股东,使用微宏的电池顺理成章。2014年之前,除恒通客车之外,几乎没有汽车企业使用微宏的电池,如今,微宏已是国内排名前十的电池企业,2018年1月更是实现开门红,微宏装机量54.11MWh,综合排名第6,在纯电客车市场排名第二,插电客车市场排名第一。
“我始终相信以心换心,你对别人讲诚信才能换来别人的尊重与信任。我不仅自己如此,也要求团队所有的人都是如此。”何欣说。
何欣时常告诫团队的人,不要仅仅局限于关系型营销,新能源的专业性很强,一定要把自己塑造成懂技术、能帮助提供解决方案技术型销售人才。“不一定非要看技术类书籍,历史、文学、科技、哲学等广泛涉猎,提高自身修养,建立和客户更高层次的交流”何欣说。
何欣接着说:“微宏是一家很规范的企业,本身就很讲诚信,与我一贯的信念一致,我只是把微宏的诚信传达给了用户。人与人之间讲诚信才能建立良好的沟通渠道,这也是微宏多年来开拓电池市场的最有力办法。”
天道酬信,何欣一直坚持的理念也得到现实验证。2014年2月,何欣入职微宏,一个以前没有接触过动力电池的人,凭着坦诚与用户打交道,3个月后就接到了大订单,此后大订单持续不断。2014年11月2日,微宏动力拿到了北京公交集团370台纯电动客车快充电池系统订单,这是微宏首次进入北京市场,并为彼时即将举办的APEC峰会服务,凭借这个以及后续的订单,微宏在2016年北京公交市场中纯电动的占有率一度达到了65%以上。与此同时,西安、青岛、大连等地也不断纳入快充的版图,到目前为止,微宏快充电池已在全球160余个城市运行。
坦诚专业、务实负责,这些品质闪现在一个柔美女性身上,刚柔并济成就何欣独特的美丽与魅力。我相信,微宏产品在她带领的团队推广下,将会更加深入人心,更好服务社会。