中國(guó)科學(xué)院電工研究所趙峰團(tuán)隊(duì)
個(gè)人情況
趙峰 男，漢族，中科院電工所 研究員，博導(dǎo)，IEEE會(huì)員，IEEE PES儲(chǔ)能技術(shù)委員會(huì)常務(wù)理事，IEEE PES中國(guó)區(qū)電動(dòng)汽車技術(shù)委員會(huì)充換電技術(shù)分委會(huì)常務(wù)理事，民盟中央科技委員會(huì)委員，沈陽(yáng)市中青年科技智庫(kù)。主要從事高速電機(jī)驅(qū)動(dòng)、電動(dòng)汽車系統(tǒng)技術(shù)、新型混合動(dòng)力系統(tǒng)、高功率密度、極端環(huán)境條件的電機(jī)驅(qū)動(dòng)與電力電子技術(shù)等方面研究，熟悉電機(jī)和電機(jī)控制器的理論、研發(fā)、工藝、生產(chǎn)全過(guò)程。承擔(dān)并完成了30余項(xiàng)國(guó)家科技部、自然基金委、總裝備部和工信部研究開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，取得了多項(xiàng)研究成果。2012年獲得電工技術(shù)學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)。2015年入選中國(guó)科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)，入選天津市“131”人才工程。至今已在國(guó)內(nèi)外重要刊物及會(huì)議上發(fā)表高水平論文100余篇，發(fā)明專利授權(quán)20余項(xiàng)。
團(tuán)隊(duì)情況
中國(guó)科學(xué)院電工研究所是一個(gè)以電氣科學(xué)與工程為主要發(fā)展方向的研究所，是我國(guó)目前從事電氣科學(xué)研究的唯一國(guó)立研究機(jī)構(gòu)。本團(tuán)隊(duì)核心人員均來(lái)自電工所的中科院“電力電子與電氣驅(qū)動(dòng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”（以下簡(jiǎn)稱實(shí)驗(yàn)室），實(shí)驗(yàn)室在2015年獲批成立了“國(guó)家能源電力電子技術(shù)與裝備研發(fā)中心”和“電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)大功率電力電子器件封裝技術(shù)北京市工程實(shí)驗(yàn)室”。團(tuán)隊(duì)成員20余人，碩士以上占比80%，多數(shù)具有5年以上電力電子工作經(jīng)驗(yàn)。團(tuán)隊(duì)具有特種電機(jī)電磁、機(jī)械、散熱設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)、電力電子變換器集成設(shè)計(jì)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制、高速電機(jī)無(wú)位置控制等開(kāi)發(fā)能力和經(jīng)驗(yàn)。
研究方向
項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)開(kāi)展了全速度范圍無(wú)位置傳感器控制技術(shù)研究，實(shí)現(xiàn)了零速下隱極電機(jī)的IF啟動(dòng)，凸極式永磁電機(jī)的方波高頻注入位置觀測(cè)和中高速下全階滑模位置觀測(cè)的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了全速度范圍的帶速重投，已應(yīng)用在風(fēng)機(jī)、泵、發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)等場(chǎng)合，從0-2000Hz均可以準(zhǔn)確估算轉(zhuǎn)子位置。
項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)針對(duì)高速電機(jī)電感小、高速運(yùn)行時(shí)載頻比低，諧波大的問(wèn)題，在不改變現(xiàn)有器件的開(kāi)關(guān)頻率基礎(chǔ)上，硬件上通過(guò)倍頻電路提高等效的開(kāi)關(guān)頻率，同時(shí)采用固定諧波消除的調(diào)制方式（SHEPWM）減小低頻電流諧波。開(kāi)發(fā)了基于IP核的無(wú)位置傳感器全數(shù)字化矢量控制軟件平臺(tái)。該平臺(tái)能夠以IP核的形式進(jìn)行產(chǎn)權(quán)保護(hù)，具有良好的可重復(fù)性、可移植性、易使用性以及友好的升級(jí)維護(hù)。由于核心程序以IP核的形式出現(xiàn)，大大降低了開(kāi)發(fā)門(mén)檻，提高了開(kāi)發(fā)進(jìn)度，方便第三方開(kāi)發(fā)功能，具備了體系化、平臺(tái)化、模塊化的特點(diǎn)。
取得的成果
基于上述平臺(tái)開(kāi)發(fā)了100W-100kW的高速電機(jī)驅(qū)動(dòng)器系列產(chǎn)品，最高電頻率可達(dá)2000Hz。分別應(yīng)用于勢(shì)加透博、蔚領(lǐng)動(dòng)力、煙臺(tái)東德燃料電池空壓、福建雪人螺桿式燃料電池空壓機(jī)、明程電機(jī)（深圳）有限公司高速鼓風(fēng)機(jī)等領(lǐng)域。目前正在于北京航空航天大學(xué)合作進(jìn)行3000Hz（180000r/min）的高速控制器研制，將用于無(wú)人機(jī)和單兵電源的微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)。
● 高速電機(jī)控制器產(chǎn)品
技術(shù)參數(shù)：
1、輸入電壓范圍：500-720VDC；
2、最高輸出電頻率2000Hz(單對(duì)極電機(jī)對(duì)應(yīng)機(jī)械轉(zhuǎn)速120000r/min，兩對(duì)極電機(jī)對(duì)應(yīng)機(jī)械轉(zhuǎn)速60000r/min)；
3、電機(jī)控制方式：無(wú)位置傳感器控制的矢量控制技術(shù)，具有順逆風(fēng)啟動(dòng)和帶速重投功能；
4、可根據(jù)需求定制。
● 100KW鼓風(fēng)機(jī)電機(jī)控制器
開(kāi)發(fā)了100kW，30000r/min的高速電機(jī)控制器，可用于大功率工業(yè)鼓風(fēng)機(jī)、脫硫風(fēng)機(jī)等。
技術(shù)參數(shù)：
1、輸入電壓范圍：380VAC，最大輸出電流250Arms（單管）/500Arms（雙管并聯(lián)）；
2、額定輸出功率100KW，峰值160kW；
3、最高輸出電頻率1000Hz(單對(duì)極電機(jī)對(duì)應(yīng)機(jī)械轉(zhuǎn)速60000r/min，兩對(duì)極電機(jī)對(duì)應(yīng)機(jī)械轉(zhuǎn)速30000r/min)；
4、電機(jī)控制方式：無(wú)位置傳感器控制的矢量控制技術(shù)，具有順逆風(fēng)啟動(dòng)和帶速重投功能；
5、風(fēng)冷，重量<90kg，可根據(jù)需求定制。
