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【關(guān)鍵詞】永磁同步 電動機(jī) 低速大扭矩 高效節(jié)能

1 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人類社會對能源的需求也日益增加，石油、煤炭等不可再生資源也日益枯竭，能源緊張也成為了全球共同關(guān)注的話題，黨的十六屆五中全會強(qiáng)調(diào)，要加快建設(shè)資源節(jié)約型，環(huán)境友好型社會。同時，國家也提出了推廣變頻永磁電動機(jī)技術(shù)的要求，在這種背景下，低速永磁同步電動機(jī)技術(shù)也日益成熟，廣泛運用到了各個行業(yè)中。

2 低速永磁同步電動機(jī)的特點

永磁同步電動機(jī)與傳統(tǒng)感應(yīng)電動機(jī)工作原理基本相同，都是由定子產(chǎn)生磁場帶動轉(zhuǎn)子，其不同之處在于低速永磁同步電動機(jī)由永磁體勵磁替代了傳統(tǒng)感應(yīng)電動機(jī)的電勵磁。永磁同步電動機(jī)具有低速大扭矩、結(jié)構(gòu)簡單、功率因數(shù)高、效率高、體積小、噪聲低、可靠性高等顯著優(yōu)點。

低速大扭矩、結(jié)構(gòu)簡單。與傳統(tǒng)電動機(jī)相比，低速永磁電動機(jī)的氣隙磁場是有永磁體產(chǎn)生的，加上永磁體形狀及磁路設(shè)計的多樣性，這樣就可以簡化電動機(jī)結(jié)構(gòu)，根據(jù)需要靈活設(shè)計電動機(jī)的外形尺寸。傳統(tǒng)感應(yīng)電動機(jī)在起動時存在最小轉(zhuǎn)矩，通常來說其最小轉(zhuǎn)矩倍數(shù)小于1，而低速永磁同步電動機(jī)是變頻起動，在起動時無最小轉(zhuǎn)矩倍數(shù)的限制，只要負(fù)載所需起動扭矩小于最大轉(zhuǎn)矩，都可以順利起動。在某些領(lǐng)域，傳統(tǒng)感應(yīng)電動機(jī)低起動轉(zhuǎn)矩的特性，使其在選型時不得不提高電動機(jī)功率來增大起動轉(zhuǎn)矩，以永磁同步電動機(jī)設(shè)計轉(zhuǎn)速100rpm為例，由公式

可知，相同功率的低速永磁同步電動機(jī)與傳統(tǒng)4P電動機(jī)相比，其起動扭矩是傳統(tǒng)電動機(jī)的15倍。

效率、功率因數(shù)高。傳統(tǒng)感應(yīng)電動機(jī)因存在定子電阻和定子電流損耗，穩(wěn)定運行時風(fēng)磨耗也占據(jù)一定比例，這些因素限制了功率因數(shù)的提高；低速永磁同步電動機(jī)在運行時不產(chǎn)生無功勵磁電流，且風(fēng)磨耗、雜耗、機(jī)械耗等損耗都低于傳統(tǒng)感應(yīng)電動機(jī)，這些因素都使永磁同步電動機(jī)的效率、功率因素高于傳統(tǒng)感應(yīng)電動機(jī)。大量統(tǒng)計表明，就效率而言，同規(guī)格永磁電動機(jī)比傳統(tǒng)感應(yīng)電動機(jī)提高了2～8%。圖1是低速永磁同步電動機(jī)和傳統(tǒng)感應(yīng)電動機(jī)不同負(fù)載下的效率、功率因數(shù)曲線，從圖中可以看出，低速永磁同步電動機(jī)在25%～120%額定負(fù)載范圍內(nèi)均可以保持較高的功率因數(shù)和效率，而傳統(tǒng)感應(yīng)電動機(jī)在低負(fù)載率或者高負(fù)載率時效率、功率因數(shù)同額定負(fù)載率相比下降很多，在低負(fù)載率時下降尤為明顯。低速永磁同步電動機(jī)這種高效率、高功率因數(shù)的優(yōu)點是傳統(tǒng)感應(yīng)電動機(jī)所不具備的。

體積小。對于傳統(tǒng)驅(qū)動系統(tǒng)，尤其是末級傳動需要較低速度時，一般需要異步電動機(jī)加減速機(jī)或者是異步電動機(jī)加2～3級皮帶輪減速來實現(xiàn)，這種機(jī)構(gòu)體積龐大且笨重，不僅增加了設(shè)計成本，在設(shè)備安裝方面也占據(jù)了大量的空間。而低速永磁同步電動機(jī)直驅(qū)系統(tǒng)的體積和重量通常不到傳統(tǒng)驅(qū)動系統(tǒng)的一半，加上可以靈活設(shè)計永磁電動機(jī)的結(jié)構(gòu)，在設(shè)備的安裝、調(diào)試等方面要求大大降低。

噪聲低，運行平穩(wěn)。應(yīng)用低速永磁同步電動機(jī)的直驅(qū)系統(tǒng)取消了減速機(jī)、皮帶輪等機(jī)械減速裝置，消除了齒輪嚙合或皮帶輪傳動時的噪聲，系統(tǒng)高速運轉(zhuǎn)時由于各個部件中間不平衡帶來的噪聲、震動大大降低。

可靠性高。機(jī)械減速傳動裝置的取消，消除了中間傳動環(huán)節(jié)的機(jī)械故障，同時，由于設(shè)備磨損、機(jī)械變形、零部件松動等帶來的油泄露問題也不復(fù)存在，大大提高了傳動系統(tǒng)的穩(wěn)定性，如圖1所示。

3 低速永磁同步電動機(jī)應(yīng)用現(xiàn)狀

自1831年科學(xué)家巴洛發(fā)明世界上第一臺永磁電動機(jī)以來，各國的科技工作者一直在探索永磁同步電動機(jī)的發(fā)展，但由于永磁材料性能的限制，一直停滯不前。二十世紀(jì)三十年代以來，隨著鋁鎳鈷和鐵氧體材料的先后出現(xiàn)，永磁材料的性能得到了很大的提升，用永磁體做成的電動機(jī)也不斷的出現(xiàn)在軍事裝備、工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備、日常家電等領(lǐng)域。但是，由于鋁鎳鈷和鐵氧體材料矯頑力偏低、剩磁密度不高等缺陷，永磁電動機(jī)性能并沒有達(dá)到預(yù)期效果，加上當(dāng)時永磁電動機(jī)成本較高，在一定程度上限制了永磁電動機(jī)的發(fā)展。1983年，銣鐵硼（NdFeB）永磁材料的出現(xiàn)，極大的提高了永磁材料的各項性能，且加上價格相對便宜，加快了國內(nèi)外對永磁電動機(jī)研究的步伐，研究的重點也逐漸的轉(zhuǎn)移到了工業(yè)裝備自動化和日常生活領(lǐng)域。隨著科學(xué)工作者對永磁材料研究的不斷深入，永磁材料的電磁性能、耐高溫性能也在不斷的提升。同時，伴隨著電力電子控制技術(shù)的發(fā)展，與傳統(tǒng)電勵磁電動機(jī)相比，永磁電動機(jī)高效節(jié)能的優(yōu)勢更加明顯，低速永磁同步電動機(jī)也朝著大功率化、高轉(zhuǎn)矩化、微型化、智能化等多個方向發(fā)展。

目前，由于低速永磁同步電動機(jī)低速大扭矩、體積小、輸出平穩(wěn)、高效節(jié)能等優(yōu)點，已經(jīng)在很多方面作為驅(qū)動裝置得到應(yīng)用，如電動車輛、煤炭開采、石油開采、冶金、電梯等領(lǐng)域。在電動車輛方面，日本已將其用于低地板式電動車、獨立車輪式電動車上；德國、法國也將永磁同步電動機(jī)用于高速列車組和低地板車；在煤炭、石油、冶金、港口起重等工業(yè)裝備自動化領(lǐng)域，低速永磁同步電動機(jī)在保證高性能、高效率、高精度需求的同時，省去了傳統(tǒng)傳動系統(tǒng)中的機(jī)械減速裝置，已經(jīng)成功得到應(yīng)用；在電梯曳引機(jī)上，由于低速永磁同步電動機(jī)可以實現(xiàn)無需機(jī)械減速裝置的直驅(qū)運行，日本三菱公司首先采用了永磁同步電動機(jī)作為動力源，美國奧迪斯公司研發(fā)的GEN2系統(tǒng)也廣泛采用了永磁無齒輪曳引機(jī)技術(shù)。

4 低速永磁同步電動機(jī)的發(fā)展趨勢

目前來看，去除減速機(jī)、多級皮帶輪等機(jī)械減速裝置，采用低速永磁直驅(qū)系統(tǒng)，更能夠充分發(fā)揮低速永磁同步電動機(jī)的優(yōu)勢。低速永磁同步電動機(jī)作為驅(qū)動系統(tǒng)動力提供者，正向著專用化、高性能化、輕型化、機(jī)電一體化等等方向發(fā)展。

4.1 專用化發(fā)展

在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，有很多設(shè)備需要減速機(jī)等機(jī)械減速裝置來減速進(jìn)而驅(qū)動負(fù)載，這就需要電動機(jī)行業(yè)技術(shù)人員仔細(xì)分析其負(fù)載特性，專門設(shè)計一種性能優(yōu)良、運行可靠且價格合理的低速永磁同步電動機(jī)，來替代傳統(tǒng)傳動裝置。據(jù)統(tǒng)計，有些專用低速永磁同步電動機(jī)節(jié)電率可以達(dá)到20%左右，如油田用到的抽油機(jī)電機(jī)、泥漿泵電機(jī)，陶瓷行業(yè)用到了陶瓷球磨機(jī)電機(jī)等。

4.2 高性能方向發(fā)展

S著工業(yè)的發(fā)展，對電動機(jī)的要求不僅僅是簡單的提供動力，而是提出了各種各樣的性能要求。如航空航天領(lǐng)域要求具備高性能同時，還要具備高可靠性；化纖行業(yè)、數(shù)控機(jī)床、智能加工中心等設(shè)備要求電動機(jī)具有高調(diào)速精度。

4.3 輕型化方向發(fā)展

由于安裝空間、攜帶等方面的因素，都對永磁同步電動機(jī)提出了重量輕、體積小的要求。如地下煤礦開采、數(shù)控機(jī)床、醫(yī)療器械、船舶推進(jìn)、便攜式機(jī)電一體化產(chǎn)品等都有這方面的要求。

4.4 機(jī)電一體化方向發(fā)展

高性能的永磁電動機(jī)是實現(xiàn)機(jī)電一體化的基礎(chǔ)，電力電子技術(shù)、微電子控制技術(shù)和永磁同步電動機(jī)技術(shù)的結(jié)合催化出了一批新型且性能優(yōu)異的機(jī)電一體化產(chǎn)品。

5 結(jié)語

我國具有豐富的稀土礦產(chǎn)資源，且對以稀土作為原材料的永磁材料和永磁電動機(jī)技術(shù)研究都已位列世界先進(jìn)水平，充分發(fā)揮這種優(yōu)勢，加快低速永磁同步電動機(jī)技術(shù)的研究和推廣，對加快我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有十分重要的意義。低速永磁同步電動機(jī)較傳統(tǒng)電勵磁電動機(jī)在性能上有很大優(yōu)勢，但目前在我國工業(yè)領(lǐng)域并沒有得到廣泛應(yīng)用，其市場還正處在推廣階段。相信隨著永磁材料技術(shù)的發(fā)展、電力電子和驅(qū)動裝置技術(shù)的進(jìn)步，以及人類社會環(huán)境保護(hù)意識、能源問題社會意識的提高，在不久的將來，低速永磁同步電動機(jī)作為動力的驅(qū)動裝置會慢慢滲透到工業(yè)和日常生活的各個方面，低速永磁同步電動機(jī)也將得到廣泛應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介

王錦涵（2000-），女，河南省南陽市人?，F(xiàn)為南陽第一高級中學(xué)在讀學(xué)生。

篇2

論文摘要：交流電動機(jī)固有的優(yōu)點是：結(jié)構(gòu)簡單，造價低，堅固耐用，事故率低，容易維護(hù)；但它的最大缺點在于調(diào)速困難，簡單調(diào)速方案的性能指標(biāo)不佳，這只能夠依靠交流調(diào)速理論的突破和調(diào)速裝置的完善來解決。本文論述了交流調(diào)速傳動的現(xiàn)狀和發(fā)展

交流傳動系統(tǒng)之所以發(fā)展得如此迅速，和一些關(guān)鍵性技術(shù)的突破性進(jìn)展有關(guān)。它們是功率半導(dǎo)體器件（包括半控型和全控型）的制造技術(shù)、基于電力電子電路的電力變換技術(shù)、交流電動機(jī)控制技術(shù)以及微型計算機(jī)和大規(guī)模集成電路為基礎(chǔ)的全數(shù)字化控制技術(shù)。為了進(jìn)一步提高交流傳動系統(tǒng)的性能，國內(nèi)外有關(guān)研究工作正圍繞以下幾個方面展開：

1采用新型功率半導(dǎo)體器件和脈寬調(diào)制（PWM）技術(shù)

功率半導(dǎo)體器件的不斷進(jìn)步，尤其是新型可關(guān)斷器件，如BJT（雙極型晶體管）、MOSFET（金屬氧化硅場效應(yīng)管）、IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）的實用化，使得開關(guān)高頻化的PWM技術(shù)成為可能。目前功率半導(dǎo)體器件正向高壓、大功率、高頻化、集成化和智能化方向發(fā)展。典型的電力電子變頻裝置有電壓型交-直-交變頻器、電流型交-直-交變頻器和交-交變頻器三種。電流型交-直-交變頻器的中間直流環(huán)節(jié)采用大電感作儲能元件，無功功率將由大電感來緩沖，它的一個突出優(yōu)點是當(dāng)電動機(jī)處于制動（發(fā)電）狀態(tài)時，只需改變網(wǎng)側(cè)可控整流器的輸出電壓極性即可使回饋到直流側(cè)的再生電能方便地回饋到交流電網(wǎng)，構(gòu)成的調(diào)速系統(tǒng)具有四象限運行能力，可用于頻繁加減速等對動態(tài)性能有要求的單機(jī)應(yīng)用場合，在大容量風(fēng)機(jī)、泵類節(jié)能調(diào)速中也有應(yīng)用。電壓型交-直-交變頻器的中間直流環(huán)節(jié)采用大電容作儲能元件，無功功率將由大電容來緩沖。對于負(fù)載電動機(jī)而言，電壓型變頻器相當(dāng)于一個交流電壓源，在不超過容量限度的情況下，可以驅(qū)動多臺電動機(jī)并聯(lián)運行。電壓型PWM變頻器在中小功率電力傳動系統(tǒng)中占有主導(dǎo)地位。但電壓型變頻器的缺點在于電動機(jī)處于制動（發(fā)電）狀態(tài)時，回饋到直流側(cè)的再生電能難以回饋給交流電網(wǎng)，要實現(xiàn)這部分能量的回饋，網(wǎng)側(cè)不能采用不可控的二極管整流器或一般的可控整流器，必須采用可逆變流器，如采用兩套可控整流器反并聯(lián)、采用PWM控制方式的自換相變流器（“斬控式整流器”或“PWM整流器”）。網(wǎng)側(cè)變流器采用PWM控制的變頻器稱為“雙PWM控制變頻器”，這種再生能量回饋式高性能變頻器具有直流輸出電壓連續(xù)可調(diào)，輸入電流（網(wǎng)側(cè)電流）波形基本為正弦，功率因數(shù)保持為1并且能量可以雙向流動的特點，代表一個新的技術(shù)發(fā)展動向，但成本問題限制了它的發(fā)展速度。通常的交-交變頻器都有輸入諧波電流大、輸入功率因數(shù)低的缺點，只能用于低速（低頻）大容量調(diào)速傳動。為此，矩陣式交-交變頻器應(yīng)運而生。矩陣式交-交變頻器功率密度大，而且沒中間直流環(huán)節(jié)，省去了笨重而昂貴的儲能元件，為實現(xiàn)輸入功率因數(shù)為1、輸入電流為正弦和四象限運行開辟了新的途徑。

隨著電壓型PWM變頻器在高性能的交流傳動系統(tǒng)中應(yīng)用日趨廣泛，PWM技術(shù)的研究越來越深入。PWM利用功率半導(dǎo)體器件的高頻開通和關(guān)斷，把直流電壓變成按一定寬度規(guī)律變化的電壓脈沖序列，以實現(xiàn)變頻、變壓并有效地控制和消除諧波。PWM技術(shù)可分為三大類：正弦PWM、優(yōu)化PWM及隨機(jī)PWM。正弦PWM包括以電壓、電流和磁通的正弦為目標(biāo)的各種PWM方案。正弦PWM一般隨著功率器件開關(guān)頻率的提高會得到很好的性能，因此在中小功率交流傳動系統(tǒng)中被廣泛采用。但對于大容量的電力變換裝置來說，太高的開關(guān)頻率會導(dǎo)致大的開關(guān)損耗，而且大功率器件如GTO的開關(guān)頻率目前還不能做得很高，在這種情況下，優(yōu)化PWM技術(shù)正好符合裝置的需要。特定諧波消除法（SelectedHarmonicEliminationPWM——SHEPWM）、效率最優(yōu)PWM和轉(zhuǎn)矩脈動最小PWM都屬于優(yōu)化PWM技術(shù)的范疇。普通PWM變頻器的輸出電流中往往含有較大的和功率器件開關(guān)頻率相關(guān)的諧波成分，諧波電流引起的脈動轉(zhuǎn)矩作用在電動機(jī)上，會使電動機(jī)定子產(chǎn)生振動而發(fā)出電磁噪聲，其強(qiáng)度和頻率范圍取決于脈動轉(zhuǎn)矩的大小和交變頻率。如果電磁噪聲處于人耳的敏感頻率范圍，將會使人的聽覺受到損害。一些幅度較大的中頻諧波電流還容易引起電動機(jī)的機(jī)械共振，導(dǎo)致系統(tǒng)的穩(wěn)定性降低。為了解決以上問題，一種方法是提高功率器件的開關(guān)頻率，但這種方法會使得開關(guān)損耗增加；另一種方法就是隨機(jī)地改變功率器件的導(dǎo)通位置和開關(guān)頻率，使變頻器輸出電壓的諧波成分均勻地分布在較寬的頻帶范圍內(nèi)，從而抑制某些幅值較大的諧波成分，以達(dá)到抑制電磁噪聲和機(jī)械共振的目的，這就是隨機(jī)PWM技術(shù)。2應(yīng)用矢量控制技術(shù)、直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)及現(xiàn)代控制理論交流傳動系統(tǒng)中的交流電動機(jī)是一個多變量、非線性、強(qiáng)耦合、時變的被控對象，VVVF控制是從電動機(jī)穩(wěn)態(tài)方程出發(fā)研究其控制特性，動態(tài)控制效果很不理想。20世紀(jì)70年代初提出用矢量變換的方法來研究交流電動機(jī)的動態(tài)控制過程，不但要控制各變量的幅值，同時還要控制其相位，以實現(xiàn)交流電動機(jī)磁通和轉(zhuǎn)矩的解耦，促使了高性能交流傳動系統(tǒng)逐步走向?qū)嵱没?。目前高動態(tài)性能的矢量控制變頻器已經(jīng)成功地應(yīng)用在軋機(jī)主傳動、電力機(jī)車牽引系統(tǒng)和數(shù)控機(jī)床中。此外，為了解決系統(tǒng)復(fù)雜性和控制精度之間的矛盾，又提出了一些新的控制方法，如直接轉(zhuǎn)矩控制、電壓定向控制等。尤其隨著微處理器控制技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代控制理論中的各種控制方法也得到應(yīng)用，如二次型性能指標(biāo)的最優(yōu)控制和雙位模擬調(diào)節(jié)器控制可提高系統(tǒng)的動態(tài)性能，滑模（Slidingmode）變結(jié)構(gòu)控制可增強(qiáng)系統(tǒng)的魯棒性，狀態(tài)觀測器和卡爾曼濾波器可以獲得無法實測的狀態(tài)信息，自適應(yīng)控制則能全面地提高系統(tǒng)的性能。另外，智能控制技術(shù)如模糊控制、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)控制等也開始應(yīng)用于交流調(diào)速傳動系統(tǒng)中，以提高控制的精度和魯棒性。

3廣泛應(yīng)用微電子技術(shù)

隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字式控制處理芯片的運算能力和可靠性得到很大提高，這使得全數(shù)字化控制系統(tǒng)取代以前的模擬器件控制系統(tǒng)成為可能。目前適于交流傳動系統(tǒng)的微處理器有單片機(jī)、數(shù)字信號處理器（DigitalSignalProcessor--DSP）、專用集成電路（ApplicationSpecificIntegratedCircuit--ASIC）等。其中，高性能的計算機(jī)結(jié)構(gòu)形式采用超高速緩沖儲存器、多總線結(jié)構(gòu)、流水線結(jié)構(gòu)和多處理器結(jié)構(gòu)等。核心控制算法的實時完成、功率器件驅(qū)動信號的產(chǎn)生以及系統(tǒng)的監(jiān)控、保護(hù)功能都可以通過微處理器實現(xiàn)，為交流傳動系統(tǒng)的控制提供很大的靈活性，且控制器的硬件電路標(biāo)準(zhǔn)化程度高，成本低，使得微處理器組成全數(shù)字化控制系統(tǒng)達(dá)到了較高的性能價格比。

篇3

關(guān)鍵詞 電動汽車;驅(qū)動控制;輪轂電機(jī)

中圖分類號：TM36 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）21-0041-01

電動汽車，是在傳統(tǒng)燃油汽車面臨能源危機(jī)與環(huán)境污染兩大難題時，得到重視和發(fā)展的，并被視為解決上述兩大難題的有效途徑。它是車輛工程、電子信息、新能源技術(shù)、計算機(jī)、自動控制等多學(xué)科交叉技術(shù)的集成，更容易使車輛電子化、信息化，從而提高車輛智能控制水平。電動汽車電機(jī)驅(qū)動控制技術(shù)作為電動汽車關(guān)鍵技術(shù)之一，一直是國內(nèi)外學(xué)者研究的重點。

1 驅(qū)動系統(tǒng)種類及驅(qū)動控制算法

目前，電動汽車的驅(qū)動系統(tǒng)按所使用的驅(qū)動電機(jī)類型不同可以分為交流感應(yīng)電機(jī)、直流電機(jī)、開關(guān)磁阻電機(jī)、永磁同步電機(jī)、永磁無刷直流電機(jī)等驅(qū)動系統(tǒng)。電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)是電動汽車研究開發(fā)的重點之一，就目前而言，單電機(jī)配合減速器和差速器驅(qū)動車輪是電動汽車驅(qū)動的普遍方式?？紤]到各地的差異性及車輛的通用情況，目前大多數(shù)控制策略及控制方法的研究都通過軟件模擬仿真。山東大學(xué)的李珂等建立電動汽車異步電機(jī)仿真模型以及與之對應(yīng)的控制模型，實現(xiàn)了對純電動汽車動力性能仿真[1]。Z.Rahman等人，根據(jù)電動汽車驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)速范圍、車輛行駛對電池組能量需求、驅(qū)動電機(jī)工作效率、車輛傳動系數(shù)，以建模仿真的方式來確定動力驅(qū)動系統(tǒng)關(guān)鍵部件的選型[2]。Mehrdad Ehsani等人，則利用電動汽車?yán)m(xù)航里程和行駛的動力需求為主要優(yōu)化目標(biāo)，對匹配純電動汽車動力參數(shù)優(yōu)化算法進(jìn)行了深入研究[20]。王慶年，丁永濤等人，在MATLAB/SIMULINK環(huán)境下完成了整車的并聯(lián)式控制策略的建模。所得出的研究結(jié)果表明，所開發(fā)電動汽車正向仿真平臺正確性、可靠性，對提高電動汽車初期研發(fā)效率、降低電動汽車的研發(fā)成本具有非常重要的現(xiàn)實意義。

2 電動汽車輪轂電機(jī)驅(qū)動技術(shù)

早在上世紀(jì)中期，名叫ROBERT的美國人將驅(qū)動電機(jī)、傳動/制動裝置全部集成在輪轂上，研發(fā)了最初的電動汽車輪轂。該類電機(jī)根據(jù)其安裝的方式不同，又分為輪轂電機(jī)驅(qū)動、輪邊電機(jī)驅(qū)動兩種結(jié)構(gòu)。輪邊電機(jī)驅(qū)動，它是將驅(qū)動電機(jī)固定在車架位置，電機(jī)的輸出軸直接把驅(qū)動轉(zhuǎn)矩傳遞給驅(qū)動輪，電機(jī)與車輪之間彼此相對獨立，只通過電機(jī)輸出軸或其它變速機(jī)構(gòu)聯(lián)接，減輕了車輪慣性力及車輛顛簸程度。輪轂電機(jī)驅(qū)動在結(jié)構(gòu)上與輪邊電機(jī)驅(qū)動有所不同，它是把驅(qū)動電機(jī)直接安裝在車輪的輪轂內(nèi)直接驅(qū)動車輪。這種結(jié)構(gòu)省略了傳統(tǒng)燃油汽車上面一系列的傳動裝置，大大提高了驅(qū)動效率，使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加簡單。在2005年，美國德州大學(xué)教授E.J.Triche等人對輪轂電機(jī)直接驅(qū)動的混合動力及純電動軍用車輛的沖擊載荷進(jìn)行了相關(guān)的仿真和實驗[4]。K.Cakir和A.Sabanovic設(shè)計了直接驅(qū)動電動汽車的電氣系統(tǒng)，創(chuàng)建了電機(jī)三維模型，通過優(yōu)化設(shè)計，使得該輪轂電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)很好的匹配實驗車輛[5]。2012年，Perer Juris等人研究了溫度對輪轂電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的影響，運用有限元方法對輪轂電機(jī)進(jìn)行瞬時熱力學(xué)仿真分析，結(jié)果表明：過高的溫度會導(dǎo)致輪轂電機(jī)的驅(qū)動失效，并導(dǎo)致永磁鐵失磁。在國內(nèi)，同濟(jì)大學(xué)余卓平教授等，對四輪輪轂驅(qū)動的電動汽車路面附著系數(shù)估算方法進(jìn)行了深入分析研究。他們利用電動汽車輪轂電機(jī)測速準(zhǔn)確、驅(qū)動力響應(yīng)迅速等特點對車輛行駛路面的附著系數(shù)進(jìn)行估算，通過這種方式能有效防止車輛行駛時車輪滑轉(zhuǎn)，確保車輛的行駛穩(wěn)定性。2012年，張立軍等人建立了包括電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動動力學(xué)模型與充氣輪胎剛性圈動力學(xué)模型的系統(tǒng)耦合動力學(xué)模型，并進(jìn)行了時頻域特性分析。此外，北京理工大學(xué)在輪轂電機(jī)驅(qū)動方面也有較深入研究，如謝邵波，林誠對前輪輪轂電機(jī)驅(qū)動的電動車行駛穩(wěn)定性進(jìn)行研究，通過實驗仿真，驗證了其設(shè)計的控制策略可提高車輛橫擺穩(wěn)定性。

3 結(jié)論

目前，國內(nèi)外在電動汽車電機(jī)驅(qū)動控制方面的研究已涉及各個方面，從目前研發(fā)的進(jìn)程狀況來看，國內(nèi)外基本處于同一起跑線上，國外略處于領(lǐng)先地位。另外，在電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)中，絕大部分研究焦點都集中于對電機(jī)本體的研究，沒有與電動汽車整車控制需求相結(jié)合。將電機(jī)驅(qū)動控制策略與車輛行駛工況緊密結(jié)合來提高驅(qū)動效率的相關(guān)報道較少。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞： 聯(lián)合辦學(xué) 崗位素質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 機(jī)電工程技能 交互訓(xùn)導(dǎo)機(jī)制

一、立論

51b1

高等職業(yè)技術(shù)教育具有雙重教育屬性，屬于高等教育范疇系列，同時又屬于職業(yè)技術(shù)教育，培養(yǎng)的是技術(shù)型人才。高等職業(yè)技術(shù)教育研究總是著眼于職業(yè)的載體——行業(yè)人才素質(zhì)的構(gòu)成要求。高等職業(yè)技術(shù)教育機(jī)構(gòu)與跨國公司在華企業(yè)聯(lián)合辦學(xué)是基于“定向培養(yǎng)現(xiàn)代企業(yè)適用的崗位人才”行動作為的校企合作關(guān)系。

在我國，高職教育事業(yè)機(jī)構(gòu)與國際知名企業(yè)聯(lián)合辦學(xué)的專業(yè)建設(shè)較系統(tǒng)的、富含職業(yè)教育技術(shù)的資料樣本尚不多見。

我國高職院校和跨國公司企業(yè)員工培訓(xùn)機(jī)構(gòu)在組織制度、行為方式、能力范圍等方面存在著差異，聯(lián)合辦學(xué)首項技術(shù)要略就是以特定企業(yè)專業(yè)崗位人才素質(zhì)要求為背景，以高等職業(yè)技術(shù)教育層次為平臺，在教育實施過程中研究適用的專業(yè)課程體系。

我國機(jī)電產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與多數(shù)跨國公司企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)存在著差異，這種專業(yè)性內(nèi)質(zhì)規(guī)范的差異如何在課程體系中形成最簡潔、最有系統(tǒng)性、最適用的表述，是需要在聯(lián)合辦學(xué)的工作基面上攻關(guān)解決的難題。

日立電梯（中國）有限公司與廣州工程技術(shù)職業(yè)學(xué)院簽約聯(lián)合辦學(xué)，日立電梯廣州制造基地掛牌“廣州工程技術(shù)職業(yè)學(xué)院日立電梯技術(shù)學(xué)院”。我們持有“積極推行訂單培養(yǎng)，探索工學(xué)交替、任務(wù)驅(qū)動、項目導(dǎo)向、頂崗實習(xí)等教學(xué)模式”的教學(xué)技術(shù)發(fā)展理念，面對已經(jīng)開始與國際知名企業(yè)聯(lián)合辦學(xué)的工作現(xiàn)實，不可回避這種聯(lián)合辦學(xué)機(jī)制下專業(yè)課程體系設(shè)置亟須在工作實踐中探索研究。

日立公司是以機(jī)電產(chǎn)品為主的世界500強(qiáng)企業(yè)。日立企業(yè)歷史悠久，生產(chǎn)管理機(jī)制和生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)自成體系。

據(jù)調(diào)研資料：日立公司在華企業(yè)與國內(nèi)其他職業(yè)院校的聯(lián)合辦學(xué)均未達(dá)到“掛牌日立梯技術(shù)學(xué)院，實行2年學(xué)院專業(yè)取向性學(xué)習(xí)+1年企業(yè)崗位培養(yǎng)”的機(jī)制技術(shù)層次。聯(lián)合辦學(xué)的專業(yè)課程體系研究以“特定企業(yè)崗位人才素質(zhì)”為基面在實踐中探索并形成具有“普適性”價值的“聯(lián)合辦學(xué)機(jī)電專業(yè)課程體系設(shè)置”理論，既符合“創(chuàng)制辦學(xué)特色”的職業(yè)教育技術(shù)方針指向，又應(yīng)合我國高等職業(yè)技術(shù)教育在“在技術(shù)進(jìn)步與創(chuàng)新”理念導(dǎo)引下的發(fā)展趨勢。我們確信：這個工作項目的過程將會是充滿創(chuàng)新機(jī)會、歷練團(tuán)隊的過程。勤奮踏實地工作和鉆研，則豐碩成果可期。

二、課題工作的目標(biāo)

機(jī)電一體化技術(shù)是一門跨學(xué)科的綜合性科學(xué)，是由微電子技術(shù)、計算機(jī)科學(xué)、機(jī)械工程和電力電子技術(shù)互相滲透而成的一門學(xué)科，是在信息論、控制論和系統(tǒng)論基礎(chǔ)上建立起來的應(yīng)用技術(shù)。因而機(jī)電一體化專業(yè)技術(shù)課程內(nèi)容是一種綜合結(jié)構(gòu)，在設(shè)置專業(yè)課程時應(yīng)以畢業(yè)生應(yīng)具備的現(xiàn)代機(jī)電主流技術(shù)的運用能力為主線重組課程內(nèi)容。機(jī)電一體化專業(yè)建設(shè)與課程體系的再構(gòu)建，形成具有地區(qū)機(jī)電企業(yè)專業(yè)人才特色的高職高專綜合課程，有著極其現(xiàn)實的職業(yè)教育技術(shù)進(jìn)步與創(chuàng)新意義。

電梯是集機(jī)電一體化各側(cè)向高級技術(shù)工藝（如新材料應(yīng)用技術(shù)、先進(jìn)加工技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、智能控制技術(shù)、大功率電子技術(shù)、傳感與信號處理技術(shù)、維修與調(diào)校工藝）為一體的現(xiàn)代化機(jī)電設(shè)備，其職業(yè)技術(shù)課程體系的開發(fā)過程必然富含高專業(yè)技術(shù)含量的、極具教學(xué)技術(shù)創(chuàng)新意義的項目設(shè)計類研究子課題。

以聯(lián)合辦學(xué)雙方的專業(yè)人才培養(yǎng)方案的比對——取職業(yè)知識與技能要素——嵌合性研究為起點，在教育實施過程中研究通識性機(jī)電工藝知識與企業(yè)崗位專門技能并重的專業(yè)課程體系。

日立電梯產(chǎn)品集擁多項先進(jìn)工業(yè)技術(shù)，如能量再生技術(shù)、永磁同步技術(shù)、無機(jī)房技術(shù)、扶梯一體化設(shè)計等，將這些高端的制造技術(shù)工藝?yán)碚摼幾较嚓P(guān)專業(yè)教材或項目化實訓(xùn)指導(dǎo)書之中，則特色專業(yè)將從聯(lián)合辦學(xué)的教學(xué)實施過程中創(chuàng)制。

解決“專業(yè)性內(nèi)質(zhì)規(guī)范的差異如何在課程體系中形成最簡潔、最有系統(tǒng)性、最適用的表述”難題，課題成果可期成為“高等職業(yè)教育機(jī)構(gòu)與跨國公司在華企業(yè)聯(lián)合辦學(xué)課程體系設(shè)計”的優(yōu)質(zhì)標(biāo)樹。

具有普適性價值的工作過程資料將能夠展現(xiàn)出實證性強(qiáng)、系統(tǒng)性佳、普適性優(yōu)的“高等職業(yè)教育機(jī)構(gòu)與跨國公司在華企業(yè)聯(lián)合辦學(xué)課程體系設(shè)計”的理論體系和應(yīng)用價值。

形成系列教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)文件——聯(lián)合辦學(xué)課程體系設(shè)計方案、“電梯技術(shù)”人才培養(yǎng)工作標(biāo)準(zhǔn)、聯(lián)合辦學(xué)課程體系主干課程標(biāo)準(zhǔn)、課題項目總結(jié)報告書與自評報告書等。

三、技術(shù)要略

1.地域工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的現(xiàn)實性認(rèn)識和前瞻性意識

兼具完善性和創(chuàng)新性的高等職業(yè)技術(shù)教育機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)課程重構(gòu)著眼于廣東“十二五”規(guī)劃關(guān)于機(jī)電行業(yè)職業(yè)人才素質(zhì)特征及需求情況描述；著眼于泛珠江三角洲地區(qū)機(jī)電行業(yè)規(guī)模與技術(shù)工藝整合、進(jìn)步的水平預(yù)期；優(yōu)化高等職業(yè)教育體系機(jī)電一體化技術(shù)（專業(yè)知識與工作能力）教學(xué)實施項目體系的結(jié)構(gòu)。

人才服務(wù)區(qū)依據(jù)機(jī)電一體化專業(yè)就業(yè)崗位類別劃分：產(chǎn)品制造、設(shè)備應(yīng)用維護(hù)或改造、市場營銷服務(wù)。服務(wù)區(qū)調(diào)整的靈活性設(shè)計并體現(xiàn)在工學(xué)結(jié)合、校企聯(lián)合辦學(xué)、訂單培養(yǎng)、頂崗實習(xí)等的各類型專業(yè)實踐（教、學(xué)）項目之中。

知識、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)調(diào)整的靈活性體現(xiàn)在：學(xué)生在接受高職專業(yè)教育過程中可自主選擇并趨近有利于尚揚天賦、激勵專業(yè)進(jìn)取的面向行業(yè)技術(shù)工藝崗位的四個就業(yè)和發(fā)展取向——通用機(jī)械或金屬加工機(jī)床設(shè)備傳動結(jié)構(gòu)改進(jìn)和工藝維護(hù)工程實施、機(jī)電設(shè)備的微機(jī)控制技術(shù)運用、機(jī)電設(shè)備功率控制系統(tǒng)的電力電子技術(shù)運用、機(jī)電產(chǎn)品技術(shù)文檔設(shè)計與編撰或行業(yè)市場信息采集與處理。相應(yīng)地，專業(yè)技能課程板塊是機(jī)械工程工藝、電工電子技術(shù)與技能、先進(jìn)加工技術(shù)與技能、微機(jī)控制技術(shù)與電力電子技術(shù)。

2.企業(yè)文化

廣州工程技術(shù)職業(yè)學(xué)院與日立電梯（中國）有限公司聯(lián)合辦學(xué)協(xié)議規(guī)定采取實行“2+1”的模式，即“2年學(xué)院專業(yè)學(xué)習(xí)，1年企業(yè)崗位培養(yǎng)”的機(jī)制。2年學(xué)院專業(yè)學(xué)習(xí)的課程體系包括豐富的企業(yè)文化元素（課程）和以現(xiàn)代電梯設(shè)備技術(shù)工藝為襯托的通識型機(jī)電基礎(chǔ)課程。1年企業(yè)崗位培養(yǎng)是在日立企業(yè)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)管理下的、以電梯設(shè)備制造過程工藝和產(chǎn)品技術(shù)服務(wù)過程技能為核心元素的培訓(xùn)系統(tǒng)工程實施。日立企業(yè)借此造就成批的“忠于職業(yè)、技能適用于產(chǎn)品體系”的企業(yè)骨干員工。

聯(lián)合辦學(xué)是定向培養(yǎng)現(xiàn)代企業(yè)適用的崗位人才行動作為，企業(yè)文化課程或?qū)Ｓ眉夹g(shù)工藝課程就要和諧地融入專業(yè)課程體系。企業(yè)文化課程要素有些是要形成單列課程；如企業(yè)經(jīng)營歷史與發(fā)展概況、企業(yè)技術(shù)工藝體系特征、企業(yè)生產(chǎn)管理機(jī)制學(xué)說、企業(yè)員工職業(yè)環(huán)境和生活節(jié)律情況、企業(yè)福利制度、特殊工種操作技能等。

3.企業(yè)專有先進(jìn)技術(shù)或工藝的基礎(chǔ)理論平臺構(gòu)建

有些涵括基礎(chǔ)專業(yè)工藝的課程要素應(yīng)該細(xì)致地研究如何有取舍地融入高職專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程之中，如電梯設(shè)備裝配與調(diào)試、數(shù)控加工專用程序、電路測試等。

現(xiàn)代機(jī)電設(shè)備制造業(yè)工程技能的培訓(xùn)內(nèi)容是；

（1）通識通用類課程內(nèi)容——適用性好、結(jié)構(gòu)精化、帶有標(biāo)準(zhǔn)索引。

（2）涵括基礎(chǔ)專業(yè)工藝的企業(yè)專門技術(shù)課程要素。

（3）系統(tǒng)工藝意識的形成方法。

機(jī)電設(shè)備工程是綜合的支向技術(shù)工藝實施過程體系。實施工程的過程包括制作、調(diào)試、檢測、記錄、評價、改進(jìn)等階段。我們理解“崗位高端人才”必須具備機(jī)電技術(shù)綜合運用能力。因而在項目任務(wù)型技能訓(xùn)練課程中設(shè)計有指標(biāo)有比例的電氣技術(shù)工藝、傳動技術(shù)工藝、編程技術(shù)工藝、調(diào)測技術(shù)工藝、專業(yè)文檔編整工藝的交互訓(xùn)導(dǎo)。

4.逆向工程工藝基礎(chǔ)

專業(yè)軟實力的培養(yǎng)方法研究是高等職業(yè)教育技術(shù)研究的重項，專業(yè)智能水平是職業(yè)適應(yīng)狀況的決定性要素。

針對機(jī)電一體化技術(shù)人才崗位特征——專業(yè)智能成分較多、技巧思維保持、非連續(xù)性非周期性的操作等，在專業(yè)技術(shù)和專業(yè)技能綜合性課程中加入“工藝培養(yǎng)”項目。開設(shè)“機(jī)電設(shè)備控制系統(tǒng)高級工藝實訓(xùn)”課程，以培養(yǎng)技術(shù)工藝素質(zhì)人才為目標(biāo)，實施工藝能力培養(yǎng)。機(jī)電設(shè)備傳動結(jié)構(gòu)和電氣控制系統(tǒng)測繪、規(guī)范技術(shù)文檔編撰、技術(shù)文獻(xiàn)或技師項目論文品閱評價等項目化的訓(xùn)導(dǎo)和實踐科目活動為課程主要內(nèi)容，課程項目實施采用逆向工程方式。先修課程理論引領(lǐng)理解實踐任務(wù)的技術(shù)工藝內(nèi)涵，實踐活動充實原理理解并且在專業(yè)思維空間樹立柔性連接理論與實踐的工藝意識。經(jīng)過此課程的項目化工作訓(xùn)練，學(xué)生應(yīng)勝任一般機(jī)電行業(yè)企業(yè)電氣技術(shù)工程崗位工作——達(dá)到電氣工藝師（或電工技師）業(yè)務(wù)水平。

5.校企合作課程設(shè)計

主要工作任務(wù)是研究基于工學(xué)結(jié)合實踐課目工作過程的機(jī)電支向技能課程的交互訓(xùn)導(dǎo)模式。這種交互訓(xùn)導(dǎo)模式要求有三維研究：

（1）橫向要素：各支向技術(shù)工藝課目（機(jī)械傳動構(gòu)件課目、電氣控制課目、微機(jī)編程解析課目、大功率驅(qū)動器課目、專業(yè)文檔編整課目、特種工種操作技能培訓(xùn)與考證）的內(nèi)容分布。

（2）縱向要素：各支向技術(shù)工藝課目工序、工步、工時的分配。

（3）立向要素：各支向技術(shù)工藝課目工作評價（工藝水平、適用性）指標(biāo)、改進(jìn)要略、安全措施、客觀動態(tài)適應(yīng)等方面的機(jī)制“軟件庫資料”的形成。

交互訓(xùn)導(dǎo)模式要求改造現(xiàn)行教學(xué)理論與實踐在空間和時間上分別進(jìn)行的時空結(jié)構(gòu)，將實驗室、實訓(xùn)室或生產(chǎn)車間與教室整合為理論與實踐融合互動的一體化情境氛圍教學(xué)平臺，為進(jìn)行理論與實踐融合互動提供支撐條件。

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篇5

從“離網(wǎng)”向“并網(wǎng)”的跨越

光伏并網(wǎng)發(fā)電是當(dāng)今世界光伏發(fā)電的主要發(fā)展方向，是光伏技術(shù)步入大規(guī)模發(fā)電階段，成為電力工業(yè)組成部分之一的重大技術(shù)步驟。許多統(tǒng)計資料表明，近幾年來世界光伏并網(wǎng)發(fā)電市場發(fā)展迅速，光伏并網(wǎng)發(fā)電的裝機(jī)容量從1 996年的7MWp上升到2000年的140MWp，光伏并網(wǎng)發(fā)電在光伏行業(yè)中的市場比例也從1 996年的10％上升到2000年的50％，2007年光伏并網(wǎng)發(fā)電的市場比例已達(dá)到80％。而在中國，光伏發(fā)電也將在未來的電力供應(yīng)中扮演重要的角色，其累計裝機(jī)容量預(yù)計至201 0年將達(dá)600MWp，2020年將達(dá)到30GWp，2050年將達(dá)到100GWp。根據(jù)電力科學(xué)院預(yù)測，到2050年，中國可再生能源發(fā)電將占到全國總電力裝機(jī)的25％，其中光伏發(fā)電則占到5％。顯而易見，光伏并網(wǎng)發(fā)電已經(jīng)是大規(guī)模光伏發(fā)電的主要趨勢。

早在上世紀(jì)80年代，合肥工業(yè)大學(xué)已經(jīng)開展起太陽能光伏與風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的研究，張興就是在那個時候走入合肥工業(yè)大學(xué)校門的。在這所留下他半生印記的學(xué)校里，不僅走過了從學(xué)士到博士的求學(xué)之路，而且也撇下了攻關(guān)，探索的辛勤汗水。他對太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的研究，源于1 997年新疆新能源研究所原所長王國華研究員在合肥工業(yè)大學(xué)的一次講學(xué)。在那次講學(xué)中，張興對歐美日等發(fā)達(dá)國家正在興起的光伏并網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)生了濃厚的興趣，當(dāng)時，我國的光伏發(fā)電技術(shù)與產(chǎn)業(yè)還是針對技術(shù)相對落后的光伏離網(wǎng)系統(tǒng)，很少有人關(guān)注技術(shù)新穎且有一定難度的光伏并網(wǎng)技術(shù)。盡管深知其中的挑戰(zhàn)，張興卻從未想過低頭，他抓住光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中的并網(wǎng)逆變器這一核心技術(shù)，開始了潛心的研究。經(jīng)過一年多的努力，他終于成功研制了500W光伏并網(wǎng)樣機(jī)。在1 998年的全國光伏年會上，該樣機(jī)一經(jīng)展出即引起了同行的高度關(guān)注。在此基礎(chǔ)上，1999年，張興教授又與新疆新能源研究所開展了技術(shù)合作，共同承擔(dān)起自治區(qū)的科技攻關(guān)項目。當(dāng)時，逆變電源專家曹仁賢創(chuàng)辦的合肥陽光電源有限公司起步不久，雖然主打產(chǎn)品主要是離網(wǎng)型光伏逆變器，但他還是給予了這一項目充分的肯定和支持。在共同的努力下，該項目組于2000年成功開發(fā)出3kW工程化樣機(jī)，并在新疆鄯善縣成功地進(jìn)行了應(yīng)用測試，取得了預(yù)期性能。隨之，在經(jīng)過一年多的試運行之后，2001年，該項目順利通過了新疆維吾爾自治區(qū)組織的專家鑒定，得到了一致的好評。

而正是這個項目的成功，拉開了張興教授與合肥陽光電源有限公司產(chǎn)學(xué)研合作的帷幕。此后，國家“十五”科技攻關(guān)項目“并網(wǎng)光伏發(fā)電用系列逆變器的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)”、科技部新能源行動計劃項目等諸多科技攻關(guān)項目在他們的攜手并進(jìn)下，得以產(chǎn)業(yè)化實踐，同時建造了多個并網(wǎng)光伏示范電站，其中，科技部新能源行動計劃項目“60kW光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用與研究”項目獲得新疆維吾爾自治區(qū)科技進(jìn)步二等獎。

與“陽光”同行

“陽光”，一個聽起來倍感明媚的詞語。而在電源領(lǐng)域，這一個詞語則讓人聯(lián)想起我國知名的新能源發(fā)電電源專業(yè)制造商――合肥陽光電源有限公司(以下簡稱“陽光電源”)。

自1 997年成立以來，陽光電源專注于可再生能源發(fā)電產(chǎn)品的研發(fā)與生產(chǎn)，囊括了光伏發(fā)電電源、風(fēng)力發(fā)電電源、回饋式節(jié)能負(fù)載、電力系統(tǒng)電源等系列產(chǎn)品，曾成功參與北京奧運鳥巢、上海世博會、三峽工程，全球環(huán)境基金可再生能源項目、西班牙MaIaga 5MW大型光伏電站，英國和法國小型風(fēng)力并網(wǎng)發(fā)電項目、青藏鐵路等重大工程，獲得了國內(nèi)外業(yè)界的一致好評。多年來，陽光電源先后獲得“安徽省優(yōu)秀民營科技企業(yè)”、“安徽名牌產(chǎn)品”、“優(yōu)秀創(chuàng)新企業(yè)”，“安徽省‘115’產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊”、國家發(fā)改委REDP項目“技術(shù)進(jìn)步優(yōu)秀項目獎”，“太陽能光伏產(chǎn)品金太陽認(rèn)證”等榮譽(yù)，是安徽省可再生資源電源工程技術(shù)研究中心依托單位、安徽省研究生產(chǎn)學(xué)研示范基地。

同樣，經(jīng)過二十余年的努力，合肥工業(yè)大學(xué)在太陽能光伏與風(fēng)力發(fā)電技術(shù)等可再生能源發(fā)電技術(shù)方面也取得了長足的進(jìn)展，如今，不僅擁有電力電子與電力傳動國家級重點學(xué)科、教育部光伏工程研究中心，還進(jìn)入了國家培育優(yōu)勢重點學(xué)科的“111計劃”，成為“可再生能源并網(wǎng)發(fā)電國家級創(chuàng)新引智基地”。而在可再生能源并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)的科學(xué)研究中，張興教授與陽光電源的產(chǎn)學(xué)研合作尤其值得稱道。

從1 999年共同開展新疆維吾爾自治區(qū)的科技攻關(guān)項目開始，他們的產(chǎn)學(xué)研合作已經(jīng)整整十年。十年間，他們聯(lián)手創(chuàng)造了不少成績，近年來更是成果選出。

“上海電力局奉賢10kW光伏屋頂示范工程項目”屬于上海電力局新能源發(fā)展計劃項目，工程于2003年3月建成并投入運行，2004年7月通過專家鑒定，是上海首個全部采用國產(chǎn)化技術(shù)的光伏屋頂并網(wǎng)示范系統(tǒng)，該系統(tǒng)所用的1臺10kW三相并網(wǎng)逆變器即由張興課題組與陽光電源聯(lián)合研制。

他們合作的“并網(wǎng)光伏發(fā)電用系列逆變器的產(chǎn)業(yè)化”項目是國家科技部“十五”科技攻關(guān)項目，該項目于2005年2月通過科技部的專家鑒定。其成功研發(fā)解決了并網(wǎng)光伏系統(tǒng)的關(guān)鍵部件逆變器的產(chǎn)業(yè)化難點，推進(jìn)了我國并網(wǎng)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，如今，該項目系列產(chǎn)品已在陽光電源實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，并定型了多種規(guī)格的并網(wǎng)逆變器產(chǎn)品。

隨即，在國家科技部新能源行動計劃項目“新疆烏魯木齊大型光伏并網(wǎng)工程”研發(fā)中，張興課題組承擔(dān)起72臺60kW并網(wǎng)逆變器的系統(tǒng)及控制設(shè)計任務(wù)，而陽光電源則對逆變系統(tǒng)的制造，現(xiàn)場安裝與調(diào)試工作進(jìn)行了全權(quán)負(fù)責(zé)。2004年12月，該工程完滿建成并投入運行，2006年3月，通過科技部驗收及專家鑒定。經(jīng)鑒定，該項目采用可調(diào)度型并網(wǎng)發(fā)電結(jié)構(gòu)，并具有并網(wǎng)發(fā)電、蓄電池充放電和獨立逆變?nèi)剡\行功能，省略了常規(guī)的充電控制器，簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，大大提高了光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的性價比，是當(dāng)時新疆地區(qū)最大且功能最為先進(jìn)的光伏并網(wǎng)示范工程，其成果被授予新疆維吾爾自治區(qū)科技進(jìn)步二等獎。

此外，在“上海生態(tài)示范園光伏屋頂工程”、安徽省科技攻關(guān)項目“合肥陽光電源30kW光伏屋頂示范工程項目”以及

科技部科技攻關(guān)推廣項目“上海崇明30kW光伏屋頂示范工程”研發(fā)中，他們的表現(xiàn)也不負(fù)眾望。

“非?！弊非?/p>

電力電子與新能源應(yīng)用技術(shù)的多年研發(fā)、與陽光電源十年的產(chǎn)學(xué)研合作，點點滴滴的付出，張興教授用自己的智慧和汗水寫出了一個不一般的科研生涯。

在風(fēng)力發(fā)電研究方面，其MW級變流器作為核心技術(shù)一直被外國壟斷，其國產(chǎn)化的路途極其艱辛和富有挑戰(zhàn)性，2004年，張興教授與陽光電源再度聯(lián)手進(jìn)行科技攻關(guān)，他們首先完成了安徽省“十五”科技攻關(guān)項目“風(fēng)力發(fā)電用交直交并網(wǎng)變流器”，并獲得安徽省2006年度科技進(jìn)步二等獎。接著，作為課題負(fù)責(zé)人之一，張興教授與陽光電源聯(lián)合申報并獲得了“十一五”國家科技支撐計劃“大功率風(fēng)電機(jī)組研制與示范”的兩個重大項目的資助――“1 5MW以上直驅(qū)式風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)及變流器的研制與產(chǎn)業(yè)化”與“1，5MW以上雙饋式風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)及變流器的研制與產(chǎn)業(yè)化”。經(jīng)過大家不懈的努力，目前，MW級雙饋型與直驅(qū)型風(fēng)機(jī)變流器基本實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，部分機(jī)型已經(jīng)批量向整機(jī)廠商供貨。

在柔性直流輸電變流與控制研究方面，張興教授著眼于柔性直流輸電技術(shù)與風(fēng)力發(fā)電相結(jié)合，對安徽省自然基金項目“電網(wǎng)異常條件下風(fēng)場柔性直流輸電網(wǎng)側(cè)變流器控制策略研究”進(jìn)行了攻關(guān)研究。與此同時，在合肥工業(yè)大學(xué)本科評建項目的支持下，他自主研發(fā)成功了一套1 5kW柔性直流輸電變流及控制系統(tǒng)研究平臺。

在PWM整流器技術(shù)研究方面，張興教授完成了包括HT--7u超導(dǎo)托卡馬克等離子移快控電源、蓄電池雙向饋電電源、背靠背雙向變流器等多項研究成果，并在其博士學(xué)位論文基礎(chǔ)上，由“電氣自動化新技術(shù)叢書”編委會資助并由機(jī)械工業(yè)出版社出版了《PWM整流器及控制》學(xué)術(shù)專著，該學(xué)術(shù)專著在新能源并網(wǎng)發(fā)電的逆變器研究與應(yīng)用領(lǐng)域得到了學(xué)術(shù)界專家學(xué)者的肯定并被廣泛引用。

在積極進(jìn)行科研攻關(guān)的同時，張興教授還將大量精力投入到特色實驗室建設(shè)中。2006年，他主持完成了“合肥工業(yè)大學(xué)風(fēng)力發(fā)電變流器及其控制實驗室”的建設(shè)，其主要包括“250kW中低壓雙饋、交流異步全功率風(fēng)力發(fā)電驅(qū)動平臺”、“永磁同步直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電驅(qū)動平臺”，以及分布式發(fā)電系統(tǒng)中的“風(fēng)力發(fā)電模擬平臺”，“柔性直流輸電變流及控制系統(tǒng)研究平臺”等。而他與陽光電源合作，還為該公司建成了“2MW雙饋型風(fēng)力發(fā)電變流器試驗平臺”、“2MW同步直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電變流器試驗平臺”。這些實驗研究平臺基本上涵蓋了張興教授及其團(tuán)隊近年來的大部分成果，在這些成果的基礎(chǔ)上，經(jīng)過深入地自主研制，這些平臺已經(jīng)開始發(fā)揮各自的功用，不僅大大促進(jìn)了合肥工業(yè)大學(xué)新能源應(yīng)用及其電力電子研究技術(shù)的發(fā)展，使其成為全國高校風(fēng)力發(fā)電變流器研究條件一流的單位，也為國家支撐項目的取得與完成提供了良好的研究條件與基礎(chǔ)。

經(jīng)過多年的拼搏，張興教授不僅在風(fēng)力、太陽能并網(wǎng)發(fā)電的變流器技術(shù)的研究和工程應(yīng)用方面取得眾多的成果，積累了大量研究與工程經(jīng)驗，同時也為陽光電源以及電力電子行業(yè)輸送了一批高素質(zhì)人才。從當(dāng)年初次涉足光伏并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)，到如今的MW級風(fēng)電變流器的研制成功，在太陽能光伏并網(wǎng)、風(fēng)力發(fā)電變流控制與驅(qū)動領(lǐng)域的多年研究，使他和團(tuán)隊得到了錘煉和成長，逐漸發(fā)展為一支擁有2名教授、2名副教授、3名博士畢業(yè)的青年科研骨干教師以及近30名博士、碩士研究生的優(yōu)秀團(tuán)隊，在一起，他們總是能形成一股強(qiáng)大的科研力量。而與陽光電源長期的優(yōu)勢互補(bǔ)合作，其科研水平經(jīng)受了考驗，更是得到了升華。