永磁傳動技術(shù)論文大全11篇

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篇（1）

一、概述

從70年代后期到80年代初期，隨著微處理技術(shù)，大功率高性能半導(dǎo)體功率器件技術(shù)和電機永磁材料制造工藝的發(fā)展，其性能價格比的日益提高，交流伺服技術(shù)－交流伺服電機和交流伺服控制系統(tǒng)逐漸成為主導(dǎo)產(chǎn)品。目前，高性能的伺服系統(tǒng)大多采用永磁同步型交流伺服電機，永磁同步電機交流伺服系統(tǒng)在技術(shù)上已趨于完全成熟，具備了十分優(yōu)良的低速性能并可實現(xiàn)弱磁高速控制，能快速、準(zhǔn)確定位的控制驅(qū)動器組成的全數(shù)字位置伺服系統(tǒng)。并且隨著永磁材料性能的大幅度提高和價格的降低，特別是釹鐵硼永磁的熱穩(wěn)定性和耐腐蝕性的改善和價格的逐步降低以及電力電子器件的進一步發(fā)展，加上永磁電機研究開發(fā)經(jīng)驗的逐步成熟，經(jīng)大力推廣和應(yīng)用已有研究成果，其在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中的領(lǐng)域也越來越廣泛，正向大功率化（高轉(zhuǎn)速、高轉(zhuǎn)矩）、高功能化和微型化方面發(fā)展。

二、永磁同步電機伺服系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

永磁同步電機伺服系統(tǒng)除電機外，系統(tǒng)主要包括驅(qū)動單元、位置控制系統(tǒng)、速度控制器、轉(zhuǎn)矩和電流控制器、位置反饋單元、電流反饋單元、通訊接口單元等。

1．永磁式交流同步伺服電機。永磁同步電機永磁式同步電機具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、損耗小、效率高的特點。和直流電機相比，它沒有直流電機的換向器和電刷等需要更多維護給應(yīng)用帶來不便的缺點。相對異步電動機而言則比較簡單，定子電流和定子電阻損耗減小，且轉(zhuǎn)子參數(shù)可測、控制性能好，但存在最大轉(zhuǎn)矩受永磁體去磁約束，抗震能力差，高轉(zhuǎn)速受限制，功率較小，成本高和起動困難等缺點。與普通同步電動機相比，它省去了勵磁裝置，簡化了結(jié)構(gòu)，提高了效率。永磁同步電機矢量控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)高精度、高動態(tài)性能、大范圍的調(diào)速或定位控制，因此永磁同步電機矢量控制系統(tǒng)引起了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。

2．驅(qū)動單元。驅(qū)動單元采用三相全橋自控整流，三相正弦PWM電壓型逆變器變頻的AC-DC-AC結(jié)構(gòu)。設(shè)有軟啟動電路和能耗泄放電路可避免上電時出現(xiàn)過大的瞬時電流以及電機制動時產(chǎn)生很高的泵升電壓。逆變部分采用集驅(qū)動電路，保護電路和功率開關(guān)于一體的智能功率模塊(IPM)。

3．控制單元。控制單元是整個交流伺服系統(tǒng)的核心， 實現(xiàn)系統(tǒng)位置控制、速度控制、轉(zhuǎn)矩和電流控制器。具有快速的數(shù)據(jù)處理能力的數(shù)字信號處理器(DSP)被廣泛應(yīng)用于交流伺服系統(tǒng)，集成了豐富的用于電機控制的專用集成電路，如A/D轉(zhuǎn)換器、PWM發(fā)生器、定時計數(shù)器電路、異步通訊電路、CAN總線收發(fā)器以及高速的可編程靜態(tài)RAM和大容量的程序存儲器等。

4．位置控制系統(tǒng)。對于不同的信號，位置控制系統(tǒng)所表現(xiàn)出的特性是不同的。典型的輸入信號有三種形式:位置輸入（位置階躍輸入）、速度輸入（斜坡輸入）以及加速度輸入（拋物線輸入）。位置傳感器一般采用高分辨率的旋轉(zhuǎn)變壓器、光電編碼器、磁編碼器等元件。旋轉(zhuǎn)變壓器輸出兩相正交波形，能輸出轉(zhuǎn)子的絕對位置，但其解碼電路復(fù)雜，價格昂貴。磁編碼器是實現(xiàn)數(shù)字反饋控制性價比較高的器件，還可以依靠磁極變化檢測位置，目前正處于研究階段，其分辨率較低。

5．接口通訊單元。接口包括鍵盤/顯示、控制I/O接口、串行通信等。伺服單元內(nèi)部及對外的I/O接口電路中，有許多數(shù)字信號需要隔離。這些數(shù)字信號代表的信息不同，更新速度也不同。

三、對當(dāng)前兩種不同的永磁同步電機伺服系統(tǒng)的分析

由于轉(zhuǎn)子磁鋼的幾何形狀不同，當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，在定子上產(chǎn)生的反電動勢波形就有兩種：一種為正弦波；另一種為梯形波。這樣就造成同步電動機在原理、模型及控制方法上有所不同，為了區(qū)別由它們組成的永磁同步電動機交流調(diào)速系統(tǒng)，習(xí)慣上又把正弦波永磁同步電動機組成的調(diào)速系統(tǒng)稱為正弦型永磁同步電動機（PMSM）調(diào)速系統(tǒng)；而由梯形波（方波）永磁同步電動機組成的調(diào)速系統(tǒng)，在原理和控制方法上與直流電動機系統(tǒng)類似，故稱這種系統(tǒng)為無刷直流電動機（BLDCM）調(diào)速系統(tǒng)。

PMSM不需要勵磁電流，在逆變器供電的情況下不需要阻尼繞組，效率和功率因素都比較高，體積也較同容量的異步機小。PMSM通常采用矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩兩種控制方式。矢量控制借助與坐標(biāo)變換，將實際的三相電流變換成等效的力矩電流分量和勵磁電流分量，以實現(xiàn)電機的解耦控制，控制概念明確；而直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)采用定子磁場定向，借助于離散的兩點是調(diào)節(jié)，直接對逆變器的開關(guān)狀態(tài)進行最佳控制，以獲得轉(zhuǎn)矩的高動態(tài)性能，其控制簡單，轉(zhuǎn)矩響應(yīng)迅速。PMSM的矢量控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)高精度、高動態(tài)性能、大范圍的速度和位置控制，但是它的傳感器則給調(diào)速系統(tǒng)帶來了諸如成本較高、抗干擾性和可靠性不強、電動機的軸向尺寸較長等缺陷。另外，PMSM轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)不同，則電動機的運行特性、控制系統(tǒng)等也不同。根據(jù)永磁體在轉(zhuǎn)子上的位置的不同，永磁同步電動機主要可分為：表面式和內(nèi)置式。在表面式永磁同步電動機中，永磁體通常呈瓦片形，并位于轉(zhuǎn)子鐵心的外表面上，這種電機的重要特點是直、交軸的主電感相等；而內(nèi)置式永磁同步電機的永磁于轉(zhuǎn)子內(nèi)部，永磁體外表面與定子鐵心內(nèi)圓之間有鐵磁物質(zhì)制成的極靴，可以保護永磁體。這種永磁電機的重要特點是直、交軸的主電感不相等。

轉(zhuǎn)貼于

BLDCM組成的伺服系統(tǒng)具有轉(zhuǎn)速平滑，響應(yīng)快，易于控制等特點，但若按照常規(guī)的控制方法，其轉(zhuǎn)速直接與電壓相關(guān)，易受電源波動和負(fù)載波動的影響。BLDCM類似于PMSM轉(zhuǎn)子上也有永磁磁極，定子電樞需要交變電流以產(chǎn)生恒定轉(zhuǎn)矩，其主要區(qū)別是前者的反電勢為梯形波，而后者的反電勢為正弦波。但由于電磁慣性，BLDCM的定子電流實際上為梯形波，而無法產(chǎn)生方波電流，并由集中繞組供電，所以BLDCM較PMSM脈動力矩大。在高精度伺服驅(qū)動中，PMSM有較大競爭力。另一方面，PMSM單位電流產(chǎn)生的力矩較BLDCM單位電流產(chǎn)生的力矩小。在驅(qū)動同容量的電動機時，PMSM所需逆變器容量大并且需要控制電流為正弦波，開關(guān)損耗也大很多。

PMSM的交軸電抗和直軸電抗隨電機磁路飽和等因素而變化，從而影響輸出力矩的磁阻力矩分量。PMSM對參數(shù)的變化較BLDCM敏感，但當(dāng)PMSM工作于電流控制方式時，磁阻轉(zhuǎn)矩很小，其矢量控制系統(tǒng)對參數(shù)變化的敏感性與BLDCM基本相同。當(dāng)電機轉(zhuǎn)速較高，無刷直流電機反電勢與直流母線電壓相同時，反電勢限制了定子電流。而永磁同步電機能夠采用弱磁控制，因此具有較大的調(diào)速范圍。

四、永磁同步電機伺服系統(tǒng)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

早期對永磁同步電機的研究主要為固定頻率供電的永磁同步電機運行特性的研究，特別是穩(wěn)態(tài)特性和直接起動性能的研究。V.B.Honsinger和M.A.Rahman等人對永磁同步電機的直接起動方面做了大量的研究工作。在上個世紀(jì)八十年代國外開始對逆變器供電的永磁同步電機進行了深入的研究，其供電的永磁同步電機與直接起動的永磁同步電機的結(jié)構(gòu)基本相同，但多數(shù)情況下無阻尼繞組。并在該時期發(fā)表了大量的有關(guān)永磁同步電機數(shù)學(xué)模型、穩(wěn)態(tài)特性、動態(tài)特性的研究論文。A.V.Gumaste等研究了電壓型逆變器供電的永磁同步電動機穩(wěn)態(tài)特性及電流型逆變器供電的永磁同步電動機穩(wěn)態(tài)特性。

隨著對永磁同步電機調(diào)速系統(tǒng)性能要求的不斷提高，G.R.Slemon等人針對調(diào)速系統(tǒng)快速動態(tài)性能和高效率的要求，提出了現(xiàn)代永磁同步電機的設(shè)計方法。可設(shè)計出高效率、高力矩慣量比、高能量密度的永磁同步電機。

近年來微型計算機技術(shù)的發(fā)展，永磁同步電動機矢量控制系統(tǒng)的全數(shù)字控制也取得了很大的發(fā)展。D.Naunin等研制了一種永磁同步電動機矢量控制系統(tǒng)，采用了十六位單片機8097作為控制計算機，實現(xiàn)了高精度、高動態(tài)響應(yīng)的全數(shù)字控制。八十年代末，九十年代初B.K.Bose等發(fā)表了大量關(guān)于永磁同步電動機矢量控制系統(tǒng)全數(shù)字控制的論文。

九十年代初期，R.B.Sepe首次在轉(zhuǎn)速控制器中采用自校正控制。早期自適應(yīng)控制主要應(yīng)用于直流電機調(diào)速系統(tǒng)。劉天華等也將魯棒控制理論應(yīng)用于永磁同步電機伺服驅(qū)動。自適應(yīng)控制技術(shù)能夠改善控制對象和運行條件發(fā)生變化時控制系統(tǒng)的性能，N.Matsui，J.H.Lang等人將自適應(yīng)控制技術(shù)應(yīng)用于永磁同步電機調(diào)速系統(tǒng)。仿真和實驗結(jié)果表明，自適應(yīng)控制技術(shù)能夠使調(diào)速系統(tǒng)在電機參數(shù)發(fā)生變化時保持良好的性能。滑模變結(jié)構(gòu)控制 由于其特殊的“切換”控制方式與電機調(diào)速系統(tǒng)中逆變器的“開關(guān)”模式相似，并且具有良好的魯棒控制特性，因此，在電機控制領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。

隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，智能控制已成為現(xiàn)代控制領(lǐng)域中的一個重要分支，電氣傳動控制系統(tǒng)中運用智能控制技術(shù)也已成為目前電氣傳動控制的主要發(fā)展方向，并且將帶來電氣傳動技術(shù)的新紀(jì)元。目前，實現(xiàn)智能控制的有效途徑有三條：基于人工智能的專家系統(tǒng)（ExpertSystem）;基于模糊集合理論（FuzzyLogic）的模糊控制；基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ArtificialNeuralNetwork）的神經(jīng)控制。B.K.Bose等人從八十年代后期一直致力于人工智能技術(shù)在電氣傳動領(lǐng)域的應(yīng)用，并取得了可喜的研究成果。

參考文獻

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[2]高性能交流永磁同步電機伺服系統(tǒng)現(xiàn)狀[J]．自動化控制系統(tǒng)，2007．

篇（2）

中圖分類號： TM3 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號：

前言

直線驅(qū)動器主要定位于高精密加工伺服進給領(lǐng)域，因此它的高響應(yīng)、高效率和高精度三項技術(shù)指標(biāo)一直是國內(nèi)外學(xué)者重點研究方向[1]。傳統(tǒng)的直線驅(qū)動器一般均采用旋轉(zhuǎn)伺服電機驅(qū)動滾珠絲杠螺母副來實現(xiàn)，或采用液壓系統(tǒng)（氣動系統(tǒng)）驅(qū)動液壓缸（氣缸）來實現(xiàn)。

本文提出了一種內(nèi)置永磁同步電機的滾珠絲杠直線驅(qū)動器，通過自主優(yōu)化的控制算法將永磁同步電機高功率密度、高效率的優(yōu)良性能充分發(fā)揮，從而克服采用傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)伺服電機的直線驅(qū)動器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，外形尺寸大等缺點，并獲得更高的驅(qū)動精度以及可控性。

1 內(nèi)置永磁同步電機的滾珠絲杠直線驅(qū)動器的工作原理和基本結(jié)構(gòu)

永磁同步電機相對于其他類型的旋轉(zhuǎn)伺服電機具有功率密度高、效率高、調(diào)速平穩(wěn)等特點，更適合用于高速高精密加工伺服進給領(lǐng)域。

內(nèi)置永磁同步電機的滾珠絲杠直線驅(qū)動器主要由驅(qū)動器殼體、前后端蓋、定子、轉(zhuǎn)子、位置傳感器、滾珠絲杠、滾珠螺母等組成。具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

驅(qū)動器采用自然冷卻方式，前端蓋1和后端蓋8通過螺栓與驅(qū)動器殼體2連接，定子4固定于驅(qū)動器殼體2的內(nèi)部；轉(zhuǎn)子5安裝在空心轉(zhuǎn)子軸7上，轉(zhuǎn)子5兩側(cè)安裝有平衡環(huán)11，轉(zhuǎn)子軸7通過過渡軸套12與前軸承安裝軸3連接成一個整體，轉(zhuǎn)子軸7、過渡軸套12和前軸承安裝軸3組成的整體通過前軸承14和后軸承10與前后端蓋連接。轉(zhuǎn)子軸末端安裝有位置傳感器9，用來實時采集轉(zhuǎn)子的位置，反饋給驅(qū)動控制器。調(diào)節(jié)螺母13用來調(diào)整前部軸承14的游隙。軸承安裝軸3前端與滾珠螺母15連接，滾珠絲杠6位于空心轉(zhuǎn)子軸7的內(nèi)部。

轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)如下圖2所示，轉(zhuǎn)子沖片19經(jīng)過疊壓后由鉚釘16進行固定形成轉(zhuǎn)子鐵芯，轉(zhuǎn)子鐵芯外部沿圓周分布有磁鋼17，定子鐵芯兩端裝有有轉(zhuǎn)子扣套18，用來固定磁鋼17。

圖1內(nèi)置永磁同步電機的滾珠絲杠直線驅(qū)動器結(jié)構(gòu)圖 圖2 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)圖

直線驅(qū)動器工作時，轉(zhuǎn)子帶動轉(zhuǎn)子軸、過渡軸套、前軸承安裝軸、滾珠螺母等一起旋轉(zhuǎn)，滾珠絲杠不旋轉(zhuǎn)，從而可以得到滾珠絲杠的軸向直線運動，通過改變轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向來改變絲杠的直線運動方向。

2內(nèi)置永磁同步電機的滾珠絲杠直線驅(qū)動器的控制實現(xiàn)

空間矢量脈寬調(diào)制(Space Vector Pulse Width Modulation，SVPWM)由于其直流電壓利用率高，易于數(shù)字化實現(xiàn)等優(yōu)點，己廣泛應(yīng)用于交流伺服系統(tǒng)的全數(shù)字控制系統(tǒng)中[2]。內(nèi)置永磁同步電機的滾珠絲杠直線驅(qū)動器采用三相電壓型功率逆變器作為功率驅(qū)動單元，其硬件結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 內(nèi)置永磁同步電機的滾珠絲杠直線驅(qū)動器硬件結(jié)構(gòu)示意圖

圖中，C為系統(tǒng)主電容組，直接接于系統(tǒng)直流母線兩端，需根據(jù)系統(tǒng)電壓及負(fù)載考慮其匹配參數(shù)，用于穩(wěn)定系統(tǒng)直流母線的電壓波動，保證驅(qū)動器正常工作。

主控制板作為直線驅(qū)動器的核心，通過CAN與系統(tǒng)部件進行通訊，通過A/D端口采集電機溫度、功率器件溫度和電機輸入電流等信號，通過I/O端口接收前進/后退，開啟/關(guān)閉、溫度設(shè)定等信號，經(jīng)旋轉(zhuǎn)變壓器測量接收旋轉(zhuǎn)變壓器位置信號由旋變解碼芯片U4對其進行解碼后傳遞給電機運行控制芯片U3使用。U3測量驅(qū)動電機M1的電流值并根據(jù)U4返回的驅(qū)動電機位置值、系統(tǒng)提供的一系列信號輸出SVPWM矢量控制波形至相應(yīng)驅(qū)動板以控制電機M1的運行。

對于永磁同步電動調(diào)速控制策略則采用矢量變換控制。矢量控制技術(shù)不論在電機的低速運行區(qū)還是高速運行區(qū)，其抗擾特性、啟制動特性、穩(wěn)速特性均達到或者超過直流調(diào)速系統(tǒng)，尤其在高精度傳動系統(tǒng)中其調(diào)速范圍已達100000：1，因此，特別適合于交流伺服傳動系統(tǒng)的控制[3-4]。

圖4 內(nèi)置永磁同步電機的滾珠絲杠直線驅(qū)動器矢量控制框圖

如圖4所示為內(nèi)置永磁同步電機的滾珠絲杠直線驅(qū)動器矢量控制框圖，其控制過程為：

1)控制器接收來自上位機或數(shù)控系統(tǒng)的位置參考信號χ_Ref，與檢測元件檢測到的實際位置χ相比較得到位置偏差。為了減小偏差，位置調(diào)節(jié)器按實現(xiàn)設(shè)定好的調(diào)節(jié)規(guī)律(如PID控制、滑模控制等)，給出速度環(huán)參考信號v_Ref。

2)將速度環(huán)參考信號v_Ref與電機實際運行速度v進行比較，得到速度偏差。以速度偏差為輸入，速度調(diào)節(jié)器按一定的調(diào)節(jié)規(guī)律給出電流環(huán)的參考輸入i_Ref；

3)根據(jù)d、q軸電流偏差，經(jīng)電流調(diào)：竹器調(diào)節(jié)得到參考電壓空間矢量的d、q坐標(biāo)系分量；

4)經(jīng)逆Park變換，將參考電壓空間矢量的d、q坐標(biāo)系分量轉(zhuǎn)化為α、β坐標(biāo)系分量；

5)經(jīng)SVPWM變換，由參考電壓空間矢量的α、β坐標(biāo)系分量調(diào)制輸出SVPWM波形，控制電壓型逆變器調(diào)制三相初級繞組的電壓，改變繞組電流。從而改變電動機的加速度、速度和位置。

進一步分析，采用矢量控制的直線驅(qū)動器構(gòu)成了電流環(huán)、速度環(huán)和位置環(huán)的三環(huán)全數(shù)字反饋。電流環(huán)接受速度調(diào)節(jié)器的輸出，控制電流矢量的幅值和相對于定子磁場的位置，從而控制電動機的推力大小和方向；速度環(huán)則克服驅(qū)動器運行時受到自身推力波動、非線性摩擦力、負(fù)載變化以及參數(shù)時變的影響，使電機快速而準(zhǔn)確地跟蹤位置環(huán)調(diào)節(jié)器的輸出；位置環(huán)則用于消除內(nèi)環(huán)調(diào)節(jié)偏差及其他未知因素的影響，使驅(qū)動器準(zhǔn)確跟蹤系統(tǒng)發(fā)出的位置指令，從而獲得預(yù)期的加工軌跡。

3結(jié)論

本文提出的內(nèi)置永磁同步電機的滾珠絲杠直線驅(qū)動器，克服了現(xiàn)有的采用旋轉(zhuǎn)伺服電機驅(qū)動滾珠絲杠螺母副的直線驅(qū)動器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，外形尺寸大等缺點,并大大提高其驅(qū)動精度和可控性。通過對直線驅(qū)動器機械結(jié)構(gòu)性能的優(yōu)化設(shè)計，實現(xiàn)最佳慣量匹配,進而保證伺服驅(qū)動電機的工作性能和滿足傳動系統(tǒng)對控制指令的快速響應(yīng)要求。通過對直線驅(qū)動器驅(qū)動控制算法的深入研究，實現(xiàn)由位置、速度和電流構(gòu)成的三環(huán)反饋全部數(shù)字化、軟件處理數(shù)字PID，進而實現(xiàn)伺服進給系統(tǒng)運動的準(zhǔn)確性以及靈活性。

參考文獻

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[2]F. Blaschke. Principle of field orientation as used in the new Transvektor control system for induction machines, (Das Prinzip der Feldorientierung. die Grundlage fuer die TRANSVEKTOR-Regelung yon Drehfeldmaschinen)，1971，45(10).

篇（3）

交流傳動車輛的制動分類如圖1 所示。對于交流電機而言，可使用的電力制動方式除了再生制動， 還有反接制動和能耗制動，但在交流傳動車輛中一般不采用。本文分析了各種電氣制動方式在交流傳動車輛制動中的應(yīng)用。

圖1 　交流傳動車輛的制動分類

1 　車輛制動時的制動力分配

德國ICE —V 列車采用復(fù)合制動方式，其制動力分配試驗結(jié)果見圖2 。由圖2 可知，列車制動時， 高速區(qū)列車制動以軌道渦流制動為主，再生制動由于處于弱磁區(qū)，隨轉(zhuǎn)速不斷降低而逐漸增大，總制動力不足可采用盤形摩擦制動補償;速度降至基速后(圖2 中基速對應(yīng)列車運行速度162 km/ h) ，再生制動力增值到最大;低速下則以盤形摩擦制動為主。

圖2 　德國ICE —V 列車復(fù)合制動的制動力分配

上海軌道交通3 號線(明珠線) 車輛的牽引、制動特性曲線如圖3 所示。城軌車輛的速度較低，車輛均采用再生制動和閘瓦摩擦制動的復(fù)合方式。在大部分的速度范圍內(nèi)，均以電氣制動為主，速度在5 km/ h 以下時采用空氣制動。

圖3 　3 號線車輛牽引、制動特性曲線

2 　電力制動分析

力制動指牽引電機運行中產(chǎn)生的電磁制動力。當(dāng)交流異步電機運行于發(fā)電工況下，電機輸出轉(zhuǎn)矩作用方向與電機轉(zhuǎn)速方向相反，電磁轉(zhuǎn)矩使得電機處于制動狀態(tài)，轉(zhuǎn)子減速，牽引電機軸輸入機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋０凑罩苿幽芰康牟煌a(chǎn)生方式，電力制動可分為反接制動、能耗制動及再生制動。

2. 1 　電力制動原理分析

異步電機在牽引[3 ] 和制動工況下的磁鏈?zhǔn)噶繄D如圖4。在牽引工況下，定子磁鏈ψs 帶動轉(zhuǎn)子磁鏈ψr 旋轉(zhuǎn)，定子磁鏈在空間位置上超前轉(zhuǎn)子磁鏈，電機輸出正轉(zhuǎn)矩。在制動工況下，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)頻率超過定子頻率，轉(zhuǎn)子電流與牽引狀態(tài)下方向相反，使得氣隙磁場幅值增大。為保持氣隙磁場恒定，定子電流需要反向以減小氣隙磁場，定子電流流向中間直流環(huán)節(jié)， 在空間位置上滯后于轉(zhuǎn)子電流，電機輸出負(fù)轉(zhuǎn)矩。電磁轉(zhuǎn)矩( Tem) 可由定子磁鏈和轉(zhuǎn)子磁鏈的叉積得到。B點，電磁轉(zhuǎn)矩變?yōu)樨?fù)值，電機將在負(fù)載轉(zhuǎn)矩與電磁轉(zhuǎn)矩共同作用下迅速運行至C 點。如果對電機繼續(xù)供電，則電機進入反向牽引工況。在反接制動瞬間，電機將產(chǎn)生很大的制動電流和制動轉(zhuǎn)矩。如處理不當(dāng)，電機將發(fā)生反向行駛。從安全角度考慮，電力傳動車輛上均不使用反接制動。

2. 3 　能耗制動

能耗制動時切斷三相交流電源，并在定子中通入直流電源產(chǎn)生恒定的靜止磁場。該靜止磁場與轉(zhuǎn)子磁場的相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，其方向與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反。牽引工況與能耗制動工況下的電磁與轉(zhuǎn)矩關(guān)系如圖6 所示。

圖4　交流異步電機牽引、制動工況磁鏈?zhǔn)噶繄D

在實際運行中，要改變電磁轉(zhuǎn)矩，可以通過改變定子磁鏈和轉(zhuǎn)子磁鏈的相位關(guān)系來實現(xiàn)。

2. 2 　反接制動

反接制動是通過控制定子磁場的旋轉(zhuǎn)方向與轉(zhuǎn)子磁場的旋轉(zhuǎn)方向相反來實現(xiàn)的。電機正向旋轉(zhuǎn)時， 定子磁場超前于轉(zhuǎn)子磁場，定子磁場拉動轉(zhuǎn)子磁場以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn);當(dāng)改變電源的相序時，定子磁場的旋轉(zhuǎn)反向，而轉(zhuǎn)子磁場因轉(zhuǎn)子慣性的作用運行方向不變，滑差s

圖5　反接制動工況下電機調(diào)速特性

在牽引狀態(tài)下，定子電壓與頻率一定時運行于圖5 中A 點，電磁轉(zhuǎn)矩與恒負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL 相平衡。反接制動時，電機的轉(zhuǎn)矩—轉(zhuǎn)速特性曲線變?yōu)榍€2 ， 由于電機轉(zhuǎn)速不能突變，電機工作點由A 點變?yōu)?/p>

圖6　電機牽引工況和能耗制動工況電磁模型

能耗制動工況下，轉(zhuǎn)子和負(fù)載的動能及從直流電源吸收的電能全部轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)子回路的損耗，使得電機發(fā)熱嚴(yán)重。能耗制動的最大優(yōu)點是可以通過改變定子繞組直流電流的大小來調(diào)節(jié)磁場，進而控制制動轉(zhuǎn)矩。由于在車上需加裝可調(diào)的直流電源，以及牽引電機發(fā)熱嚴(yán)重等因素，交流傳動車輛上一般也不采用能耗制動。

2. 4 　再生制動

電機運行過程中，如果外力使電機轉(zhuǎn)子加速，或人為控制定子頻率降低，使轉(zhuǎn)子頻率高于定子頻率， 滑差s

出現(xiàn)再生制動狀態(tài)通常有兩種工況:

(1) 減速制動。圖7所示為電機機械特性曲線。定子頻率為f 1 ， 負(fù)載轉(zhuǎn)矩為TL ，電機工作于第一象限點A點(曲線1) ，電磁轉(zhuǎn)矩與負(fù)載轉(zhuǎn)矩相平衡。減速制動時， 降低定子供電頻率為f ′ 1< f1) ，1 (f ′ 由于車輛慣性，電機轉(zhuǎn)速不發(fā)生突變，電機工作于第四象限的B點(曲線2) 。這時， n > n1、Tem < 0 ， 電機進入發(fā)電狀態(tài)，在電磁轉(zhuǎn)矩和負(fù)載轉(zhuǎn)矩共同作用下沿f ′特性曲線減速，若不斷降低定子供電頻率，可獲得滿意的減速制動特性。

(2) 恒速下坡制動。車輛下坡時，特別在長大坡道上，由于重力作用迫使車輛加速， 電機工作點沿著f 1 機械特性曲線進入第四象限， 電磁轉(zhuǎn)矩為負(fù)，電機為發(fā)電制動狀態(tài);直到電磁轉(zhuǎn)矩與負(fù)載轉(zhuǎn)矩相平衡的C 點，電機處于新的穩(wěn)定狀態(tài)。

3 　電磁渦流制動

電磁渦流制動是利用電磁渦流在磁場下產(chǎn)生勞倫磁力，而勞倫磁力方向與物體運動方向相反。電磁渦流制動具有無摩擦、無噪聲、體積小、制動力大的優(yōu)點。目前車輛利用電磁渦流制動的方式主要有盤形渦流制動和軌道直線渦流制動。

3. 1 　盤形渦流制動

盤形渦流制動利用安裝在車軸上的圓盤切割磁力線產(chǎn)生渦流和勞倫磁力。根據(jù)產(chǎn)生磁場的機理可分為電磁渦流制動和永磁渦流制動。

日鐵新干線的高速電動車組采用的電磁渦流制動原理如圖8 所示。圖中， IF 為勵磁電流， 使電磁鐵心在制動工況下產(chǎn)生所需要的磁場; n 為輪對旋轉(zhuǎn)速度; TB 為制動力。電磁渦流制動裝置安裝于電動車組的拖車上，利用相鄰車輛牽引電機的主電路電源作為勵磁電源。

永磁渦流盤形制動利用永磁鐵代替電磁鐵線圈產(chǎn)生電磁場，制動盤在磁場中產(chǎn)生渦流阻止磁場增加，產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩。日本鐵道綜合研究所試驗的永磁渦流盤形制動裝置原理如圖9 所示。永磁渦流制動裝置的制動盤安裝于轉(zhuǎn)軸上，定子為永磁圓盤。永磁圓盤分為內(nèi)圈圓盤和外圈圓盤，配置有內(nèi)、外兩圈磁軛。兩圈磁軛內(nèi)均交錯放置N 極和S 極的永久磁鐵。車輛正常運行時，外圈和內(nèi)圈的永磁鐵極性為異性排列在一起，磁通在極片和磁軛內(nèi)構(gòu)成閉合磁路、不穿越制動圓盤，因而不產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩。車輛制動時，內(nèi)、外圈的永磁鐵極性為同性排列，永磁鐵通過極片和制動圓盤構(gòu)成磁路。制動盤隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，切割磁力線產(chǎn)生渦流和制動轉(zhuǎn)矩，改變極片相對位置可以調(diào)節(jié)制動轉(zhuǎn)矩的大小。

兩種渦流制動中，電磁渦流盤型制動的制動功率大，但設(shè)備較多，已在日本新干線得以廣泛應(yīng)用; 永磁渦流盤型制動結(jié)構(gòu)簡單，但由于目前制動功率受到一定限制，尚處于試驗階段。

圖7 　再生制動工況下的

圖8 　電磁渦流盤形

圖9 　永磁渦流盤形電機調(diào)速特性制動裝置原理圖制動工況的磁通流向

3. 2 　軌道直線渦流制動

軌道直線渦流制動通過對安裝于轉(zhuǎn)向架兩側(cè)車輪之間的條形磁鐵勵磁，在鋼軌上產(chǎn)生渦流使車輛制動。具有無摩擦、制動迅速等優(yōu)點。同時，軌道直線渦流制動裝置可增加車輛軸重，提高車輛粘著力。其原理圖見圖10 。制動狀態(tài)時，由于電磁鐵的N 極和S 極相對于鋼軌的運動，在鋼軌內(nèi)產(chǎn)生交變的磁場，使鋼軌頭部產(chǎn)生渦流，渦流與電磁鐵相互作用， 產(chǎn)生一個垂直于鋼軌面的吸引力和一個與車輛運行方向相反的制動力;垂直于軌面的力可增加車輛的粘著力，與車輛運行方向相反的力就是電磁渦流制動力。但軌道渦流制動如果要得到很大的渦流制動力，則需要很龐大的制動裝置。這種軌道渦流制動裝置應(yīng)用于上海磁浮列車的制動控制系統(tǒng)中[4 ] 。

圖10 　軌道渦流制動裝置原理圖

參考文獻

1 　徐國卿. 城市軌道交通車輛電力傳動. 上海:上海科學(xué)技術(shù)出版

社，2003

2 　王振民. 三相異步電動機的制動. 北京:機械工業(yè)出版社，1998

3 　吳峻. 鼠籠電機再生制動狀態(tài)分析與控制. 微電機，2002(3) :60

篇（4）

DSP是一種專用的綜合性的微處理器，能夠告訴輸入和輸出數(shù)據(jù)，其是專門處理以運算為主的信號處理應(yīng)用系統(tǒng)。90年代DSP揭開了計算機、消費類、通信、軍事、汽車等電子市場的新紀(jì)元，在這些技術(shù)高速發(fā)展的同時，又反過來促進了數(shù)字信號處理器技術(shù)的發(fā)展。

一、DSP的電機控制系統(tǒng)概述

常見的數(shù)字式閉環(huán)電機飼服控制系統(tǒng)原理較為簡單，該系統(tǒng)一般由電機、DSP、驅(qū)動放大電路、光盤編碼器等組成。當(dāng)DSP接受主機發(fā)出的參考輸入時（轉(zhuǎn)動角速度及方向），將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為PWM輸出，經(jīng)過驅(qū)動放大送給電機，進而產(chǎn)生輸出。再通過編碼器來檢測電機的轉(zhuǎn)動方向和角度，反饋回DSP系統(tǒng)，形成閉環(huán)控制，進而達到有效地控制運動精度。如下圖所示：

圖1 電機控制示意圖

設(shè)計以DSP為核心的電機控制系統(tǒng)平臺對實現(xiàn)多個電機進行控制非常有必要。與其它控制系統(tǒng)相比，電機DSP控制系統(tǒng)有如下優(yōu)越性：

1、DSP采用哈佛結(jié)構(gòu)或者是改進的哈佛結(jié)構(gòu)，使數(shù)據(jù)和程序相互獨立的總線結(jié)構(gòu)提高了計算能力。因此可以實現(xiàn)比較復(fù)雜的控制規(guī)律，如智能控制、優(yōu)化控制等，將現(xiàn)代算法和控制理論的應(yīng)用得以體現(xiàn)。

2、簡化了電機控制器的硬件設(shè)計難度，降低了整體的重量，縮小了體積，降低了能耗。

3、DSP芯片內(nèi)部設(shè)計，在一定程度上為元器件的可靠性和穩(wěn)定性提供了保證，從而會使整個系統(tǒng)的可靠性得到提高。

4、通過DSP控制系統(tǒng)，使得軟件的靈活性和硬件的統(tǒng)一性得到了有機的結(jié)合，DSP電機控制電路可以統(tǒng)一，如DSP控制三相逆變器驅(qū)動相應(yīng)的感應(yīng)電機、無刷直流電機、永磁同步電機或用改進后的逆變器驅(qū)動直流電機等，它們的硬件電路的結(jié)構(gòu)大致相同，我們只需要針對不同的電機，編寫和設(shè)計出不同的控制規(guī)律即可，進而使得系統(tǒng)的靈活性大大提高。

二、電機控制系統(tǒng)的發(fā)展

從主傳動機電能量轉(zhuǎn)換的角度來看，電機控制系統(tǒng)主要經(jīng)歷了：機械控制系統(tǒng)（如齒輪箱變速）、機械和電氣聯(lián)合控制系統(tǒng)（如感應(yīng)電機電磁離合器調(diào)速）、全電氣控制系統(tǒng)（基于電力電子電源變換器的電機控制系統(tǒng)）；而從控制電路的角度來看，經(jīng)歷了模擬電路、數(shù)字電路、模擬混合電路、全數(shù)字電路控制系統(tǒng)；從控制策略的角度來看，主要經(jīng)歷了從最初的低效有級控制發(fā)展到現(xiàn)在的高性能智能型控制。電機運動控制系統(tǒng)主要指電機的位置控制系統(tǒng)或位置伺服系統(tǒng)。電機的運動控制系統(tǒng)是通過電機伺服驅(qū)動裝置，通過編制指令將期望的運動路線得以實現(xiàn)。雖然系統(tǒng)的功率不大，但是對運動軌跡的準(zhǔn)確性要求較高，并能頻繁啟動和制動，該技術(shù)在導(dǎo)航、雷達、機器人、數(shù)控機床、磁盤驅(qū)動器，以及全自動洗衣機等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

三、電機控制系統(tǒng)的類型

在電氣傳動系統(tǒng)和位置伺服系統(tǒng)中，經(jīng)常需要使用各種各樣的驅(qū)動電機，如永磁同步電機、無刷直流電機、直流電機、感應(yīng)電機、步進電機等。目前常見的電機控制系統(tǒng)主要有以下幾種：

（一）直流電機控制系統(tǒng)

直流電機由于勵磁磁場和電樞磁場完全解藕，可以獨立控制，具備良好的調(diào)速性能，出力大，調(diào)速范圍寬和易于控制，廣泛用于拖動系統(tǒng)中，目前在各種推進系統(tǒng)中也仍有著廣泛的應(yīng)用。

（二）感應(yīng)電機控制系統(tǒng)

感應(yīng)電機定子一般為多對稱多相繞組，轉(zhuǎn)子可以是繞線式，也可以式鼠籠式繞組。不同的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，使用不同的控制策略。例如繞線式感應(yīng)電機可以達到轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速、串級調(diào)速等目的，而鼠籠式感應(yīng)電機可以實現(xiàn)電子變頻、變極調(diào)速的要求。現(xiàn)代交流感電機控制系統(tǒng)主要有以下幾種：轉(zhuǎn)差頻率控制系統(tǒng)、矢量變換控制系統(tǒng)、直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)，以及空間矢量調(diào)制控制系統(tǒng)等。

（三）同步電機控制系統(tǒng)

永磁交流電機的驅(qū)動電源波形主要有正弦波和方波兩種。前者稱為永磁同步電機，而后者稱為直流無刷永磁電機。永磁無刷直流電機的特點是磁極位置檢測與無換向器電機一樣比較簡單，通常為磁敏式霍爾傳感器，驅(qū)動控制易于實現(xiàn)，主要應(yīng)用在恒速驅(qū)動、調(diào)速驅(qū)動，以及一些精度要求不很高的領(lǐng)域。而正弦波驅(qū)動永磁同步電機的控制系統(tǒng)，電機轉(zhuǎn)子采用的是永磁材料，電子繞組和普通同步電機一樣，為對稱多相正弦分布繞組。它主要應(yīng)用在恒速、調(diào)速驅(qū)動和精度要求很高的位置伺服系統(tǒng)。當(dāng)前國際國內(nèi)學(xué)者研究較多的是轉(zhuǎn)矩脈動、削弱齒諧波、消除位置傳感器技術(shù)。

（四）變磁阻電機控制系統(tǒng)

變磁阻電機主要是由反應(yīng)式步進電機、同步磁阻電機、開關(guān)磁阻電機等組成。步進電機做為電磁式增量運動執(zhí)行的元件，它的作用是將輸入的電脈沖信號轉(zhuǎn)換成執(zhí)行的線位移和機械角位移信號，從而完成執(zhí)行操作。所以我們又稱步進電機為脈數(shù)字電動機或者是沖電動機。簡而言之，它是主要用作數(shù)字控制裝置的執(zhí)行元件，直接控制者電機旋轉(zhuǎn)角度，切旋轉(zhuǎn)角度與脈沖數(shù)成正比關(guān)系， 因此電機轉(zhuǎn)速與輸入脈沖頻率成比例。步進電機的控制一般是采用的開環(huán)控制，它的有點使控制系統(tǒng)簡單并具有很高的精度。可以改變繞組的勵磁順序?qū)崿F(xiàn)步進電機的正反轉(zhuǎn)控制。

四、電機DSP控制存在的常見問題

結(jié)合自己工作實際，我個人認(rèn)為在電機的DSP控制中還存在以下不足，有待我們?nèi)蘸蠼鉀Q，具體如下：

（一）控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)需進一步優(yōu)化

電動機作為控制系統(tǒng)中主要動力執(zhí)行元件之一，在具體控制系統(tǒng)中起著拖動機械負(fù)載實現(xiàn)位置伺服、速度調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)矩或力控制調(diào)節(jié)的作用。對于常見的閉環(huán)電機控制系統(tǒng)，屬于機械運動正向控制，一般由傳感、機電禍合關(guān)系、信號檢測和電氣控制這幾個部分。機械運動控制通過外部給定的位置信號和轉(zhuǎn)子位置傳感器檢測的位置信號比較，進而獲得位置誤差信號。控制系統(tǒng)中的信號檢測主要指的是轉(zhuǎn)子位置的檢測，以及電壓與電流的檢測等。我們首先要解決的問題是如何利用檢測到的電機轉(zhuǎn)子位置、電流和電壓信號觀測電機內(nèi)部磁場的變化。其次是如何反映電機產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩大小，以便有效地控制電機的電磁轉(zhuǎn)矩。

（二）DSP控制的硬件需及時更新

基礎(chǔ)以DSP為基礎(chǔ)構(gòu)建的電機控制系統(tǒng)，其硬件資源主要包括：信號檢測與轉(zhuǎn)換、PWM控制器、系統(tǒng)接口等等。隨著科技快速發(fā)展，各設(shè)備技術(shù)更新較快，為了保證控制系統(tǒng)的高效運行，就必須及時更新DSP控制的硬件。此外控制系統(tǒng)中信號檢測是必不可少的，尤其是在閉環(huán)控制系統(tǒng)中，狀態(tài)信息的檢測也十分重要，我們必須嚴(yán)格按照工作要求，認(rèn)真做好信號檢測，及時發(fā)現(xiàn)、解決問題。而檢測信號又分為電量和非電量兩大類。電量信號有電流、電壓和電功率等；非電量信號包括位置、力或轉(zhuǎn)矩、速度和溫度等。這些變量的檢測主要是通過傳感器將非電量信號轉(zhuǎn)換成電信號再來檢測。

參考文獻：

[1]劉鼎.基于DSP的永磁無刷直流電機模糊控制系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D].湖南大學(xué).2010

篇（5）

中圖分類號：TH137.3 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）06-0110-02

1 引言

伺服驅(qū)動器（servo drives）又稱為“伺服控制器”、“伺服放大器”，是用來控制伺服電機的一種控制器，其作用類似于變頻器作用于普通交流馬達，屬于伺服系統(tǒng)的一部分，主要應(yīng)用于高精度的定位系統(tǒng)。一般是通過位置、速度和力矩三種方式對伺服馬達進行控制，實現(xiàn)高精度的傳動系統(tǒng)定位，目前是傳動技術(shù)的高端產(chǎn)品。

伴隨著電機由有刷電機、無刷電機以及永磁同步電機的發(fā)展歷程，伺服驅(qū)動器相應(yīng)經(jīng)歷了模擬電路、8位單片機模數(shù)混合電路及高性能DSP電機專用控制解決方案等發(fā)展階段。伺服進給系統(tǒng)的調(diào)速范圍寬、定位精度高、有足夠的傳動剛性和高的速度穩(wěn)定性、快速響應(yīng)無超調(diào)、低速大轉(zhuǎn)矩，過載能力強、可靠性高等諸多特點對控制芯片提出了更高的要求。

2 DSP電路設(shè)計

伺服驅(qū)動器選用微芯公司高性能16位數(shù)字信號控制器dsPIC 30F4011作為無刷電機的主控芯片，它集DSP的高速運算處理能力與電機常用檢測接口于一體，成為很多伺服方案的首選。DSP在伺服系統(tǒng)中主要承擔(dān)對實時輸入數(shù)據(jù)按照某種控制規(guī)律、算法實時地計算、處理并且存儲，最后將實時結(jié)果輸出。DSP的性能對整個伺服系統(tǒng)的控制性能起著至關(guān)重要的作用，因此選擇一款合適的DSP芯片變得尤為重要，整個伺服驅(qū)動器硬件都是圍繞DSP來設(shè)計的。

2.1 dsPIC30F4011芯片及功能

dsPIC30F4011是伺服驅(qū)動器的主控芯片。是Microchip公司為滿足高性能，高精度伺服要求而推出的一款電機專用芯片，如圖1所示，外設(shè)資源比較豐富。

dsPIC30F4011采用改進的哈佛架構(gòu)，能提供最高30MIPS的工作速度[1]，指令寬度為24，16位的數(shù)據(jù)總線寬度，2KB數(shù)據(jù)RAM，48KB程序FLASH，除此之外：

（1）高灌/拉電流I/O引腳，25mA/25mA。

（2）5個16位定時器/計數(shù)器，需要時可組合成32位定時器。

（3）10位高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）模塊。

（4）6路PWM輸出，邊沿對齊或中心對齊，3個占空比發(fā)生器，輸出可改寫。

（5）可用于帶霍爾傳感器電機的輸入捕捉模塊。

（6）可用于進行速度和位置測量的正交編碼器接口（QEI），A相、B相、索引脈沖三輸入信號。

（7）通用異步收發(fā)器（UART）模塊。

2.2 dsPIC30F4011開發(fā)環(huán)境及工具

dsPIC30F4011的開發(fā)環(huán)境由MPLAB IDE代碼編輯器和ICD2程序下載和調(diào)試器構(gòu)成，前者主要完成控制程序代碼編輯、修改，經(jīng)編譯生成Hex文件后，通過ICD2下載到器件中，也可以使用ICD2進行調(diào)試。

3 伺服驅(qū)動器軟件的研究

3.1 伺服系統(tǒng)控制程序總體框架

無刷直流電機位置伺服系統(tǒng)主要由無刷電機、功率驅(qū)動模塊、電子換相單元、光電編碼器、原點位置傳感器、RS-485總線通訊單元[43]等組成。如圖2。

3.2 伺服驅(qū)動器控制系統(tǒng)功能的實現(xiàn)

由于電流、速度、位置各環(huán)的比例，積分系數(shù)值是在電機啟動前通過串口設(shè)置的，在電機運行過程中也隨時可以更改，增強了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，減小了超調(diào)，縮短了響應(yīng)時間[4]。從而實現(xiàn)了無刷電機高要求的控制系統(tǒng)。

4 結(jié)語

本課題來源在于研究dsPIC30F4011做為控制核心芯片解決了伺服驅(qū)動器的調(diào)速范圍寬、定位精度高、有足夠的傳動剛性和高的速度穩(wěn)定性、快速響應(yīng)無超調(diào)、低速大轉(zhuǎn)矩，過載能力強、可靠性高等諸多特點在設(shè)計與運用的問題。從而提高了生產(chǎn)率和加工質(zhì)量，也滿足了定位精度高，響應(yīng)速度快的要求。

參考文獻

[1]孫振源.基于dspic30F4011的BLDC模糊自適應(yīng)PID控制研究[D].青島：青島大學(xué)碩士學(xué)位論文，2011：35.

篇（6）

2合成纖維紡絲機變頻調(diào)速系統(tǒng)發(fā)展概況

合成纖維紡絲機變頻調(diào)速系統(tǒng)發(fā)展大致可分為3個階段:

(1)大變頻器調(diào)速由一臺大功率變頻器來驅(qū)動多臺永磁同步電動機。電動機可逐臺起動或分組啟動。優(yōu)點是系統(tǒng)簡單、控制方便，可保證多電機同步運行。缺點是變頻器容量必須選用很大;單臺電動機短路故障有可能引起變頻跳閘，造成整臺紡絲機停車。

(2)多臺小變頻器驅(qū)動每臺電動機均有一臺小變頻器驅(qū)動。對比大變頻器驅(qū)動，優(yōu)點有:a)、一臺變頻器驅(qū)動一臺電機，可以實現(xiàn)軟起動，變頻器容量基本與電動機相同;b)、當(dāng)某臺電動機發(fā)生故障時，對應(yīng)變頻器停止工作，不會影響整臺紡絲機的正常運轉(zhuǎn)。缺點是:a)、總設(shè)定、總啟動需另加調(diào)節(jié)環(huán)節(jié);b)、幾臺變頻器輸出頻率會有離散性，為達到轉(zhuǎn)速同步，需加串行通信接口。

(3)共用直流電源多臺小逆變器驅(qū)動采用共用直流電源多臺小逆變器驅(qū)動。除了保持小變頻器拖動的特點外，更重要的是可以實現(xiàn)再生發(fā)電制動，也可防止電網(wǎng)瞬時低電壓(含瞬時失電)帶來的停役故障。

3滌綸短纖維紡絲裝置對電氣控制系統(tǒng)的基本要求及對原有拖動系統(tǒng)的分析

(1)滌綸短纖維紡絲裝置對電氣控制系統(tǒng)的基本要求

紡絲機對電氣傳動的要求為“四高”和“一少”。

四高:即高同步性(一臺紡絲機不同紡位的電機轉(zhuǎn)速要求橫向轉(zhuǎn)速一致，縱向比例同步);高精確性(轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，精確度高達0.1%～0.01%);高轉(zhuǎn)速或甚高轉(zhuǎn)速(在沒有升速齒輪箱條件下，電機轉(zhuǎn)速高達8000～9000r/min);高可靠性(至少保證一年安全連續(xù)運行8000小時)。

一少:即少維修或免維修，無須照看。在采用了高精度的變頻調(diào)速器和永磁同步電動機組成的調(diào)速系統(tǒng)后，高同步、高精度、高轉(zhuǎn)速和少維修可以實現(xiàn)，但高可靠性還做不到，影響了紡絲裝置安穩(wěn)長滿優(yōu)生產(chǎn)。以3萬噸/年短絲生產(chǎn)線為例，其日產(chǎn)量為100噸短纖維，若外來電網(wǎng)瞬時低電壓(或瞬時失電)，引起計量泵變頻器停役電機停轉(zhuǎn)，會造成聚酯熔體壓力增大，迫使聚酯裝置熔體增壓泵停止，從而影響聚酯裝置正常生產(chǎn)。

(2)原有電力拖動系統(tǒng)的優(yōu)缺點

原1.5萬噸/年短絲直接紡裝置的變頻器屬于第一代變頻器，即一臺變頻器驅(qū)動多臺永磁同步電動機，此類變頻器在技術(shù)上采用公用換流環(huán)節(jié)，具有輔助充電裝置的換流電路。優(yōu)點是:a)、即使直流電壓很低時也能可靠換流。b)、在短時間內(nèi)數(shù)倍額定電流(最大為3倍)時，也能可靠換流。c)、變頻器由空載狀態(tài)到負(fù)載狀態(tài)時，能夠迅速抑制起動電流的極限值。但變頻裝置在運行中尚存在以下不足之處:a)、短絲裝置由于多臺電動機共用一臺變頻器，無法實現(xiàn)軟起動，所以選用時既要考慮到最高頻率時直接起動，又要考慮到若干臺電機高速運轉(zhuǎn)時，某一紡位故障排除后又繼續(xù)投入運行，因此變頻器容量不得不選用偏大。b)、紡絲機故障停臺率偏高。但因變頻器不能承受電網(wǎng)瞬時低電壓(含瞬時失電)，而由于雷電、電纜接地故障及開關(guān)倒閘操作，定會出現(xiàn)瞬時低壓現(xiàn)象，造成變頻器停役，致使整臺紡絲機停產(chǎn)，釀成巨大損失。c)、無法實現(xiàn)再生發(fā)電制動。后紡采用直流拖動，電動機維護和保養(yǎng)很麻煩，牽伸比調(diào)節(jié)也很困難。

4前紡裝置變頻調(diào)速系統(tǒng)特點分析(由UPS供電、小逆變器永磁同步電動機開環(huán)同步拖動系統(tǒng))

新生產(chǎn)線的前紡部分變頻調(diào)速系統(tǒng)如圖1。前紡裝置變頻調(diào)速系統(tǒng)主要是由UPS供電、小逆變器永磁同步電動機開環(huán)同步拖動系統(tǒng)組成，前紡裝置的主要改進是電源系統(tǒng)采用UPS(西門子System4233，330kVA)供電。

正常情況下由市電進行供電，若電網(wǎng)瞬時失電或低電壓，由電子開關(guān)控制自動切換到蓄電池供電，確保逆變器不受影響。為保證紡絲的精度，前紡沒有采用1臺逆變器帶1臺電動機的控制方式，而是由2臺大逆變器分別向32臺計量泵電機(永磁同步電動機)提供可變頻交流電源。裝置控制采用集散式數(shù)字工藝控制系統(tǒng)(DCS)和微處理機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在兩臺逆變器之間用PLC加串行通信接口組成開環(huán)控制，確保兩變頻器的輸出頻率相同，即保證了32臺計量泵電動機轉(zhuǎn)速的絕對同步。與原生產(chǎn)線相比，雖然一次性投入較大，但可確保在瞬時低電壓(含瞬時失電)時，計量泵可正常工作，提高經(jīng)濟效益。在前紡調(diào)速系統(tǒng)中，32臺計量泵電動機、7輥導(dǎo)絲輥電動機及喂入輪電動機的所有逆變器均接在共用直流母線上。

5后處理裝置變頻調(diào)速系統(tǒng)特點分析

后紡裝置的變頻調(diào)速系統(tǒng)如圖2。后處理裝置中牽伸、緊張熱定型、疊絲、卷曲的拖動采用共用直流多逆變器變頻調(diào)速系統(tǒng)，其逆變器接同一直流母線。電動機則采用大功率的異步電動機。共用直流母線由＃1、＃2整流裝置供電。兩套整流器的疊加既可擴大容量，又可減少紋波和諧波，穩(wěn)定直流電壓。與原生產(chǎn)線相比有如下優(yōu)點:

(1)采用共用直流母線可以自適應(yīng)調(diào)整不同牽伸比條件下被拖電動機的制動力矩。比如對某一設(shè)定好的牽伸比，頭道、二道、三道牽伸機的轉(zhuǎn)速分別為n1、n2、n3，由于絲的張力作用，在沒有制動功能時，頭道牽伸輥會被后面牽伸輥拖著跑，而現(xiàn)在采用共用直流母線的變頻調(diào)速后，一旦n1的數(shù)值超過設(shè)定值，電動機便進入了再生發(fā)電制動狀態(tài)。一方面被拖電機變成發(fā)電機，發(fā)出的電能經(jīng)續(xù)流二極管整流變成直流回饋到直流母線，電動機不僅無須從電網(wǎng)吸收能量，還可將制動能量供給其他逆變器，既可穩(wěn)定直流母線電壓，又由于電動機容量較大(如第二牽伸機電動機為400KW)，電能節(jié)約也相當(dāng)可觀。另一方面，被拖電動機處于制動狀態(tài)，只要設(shè)置相應(yīng)的頻率比，就能控制轉(zhuǎn)速比，確保了牽伸比控制精度。

(2)滌綸短絲后處理牽伸緊張熱定型聯(lián)合機組是滌綸短纖維生產(chǎn)中的一道關(guān)鍵工序，主要承擔(dān)著將原絲按一定牽伸倍率進行拉伸和定型。滌綸部原短絲裝置的后紡?fù)蟿佑梢慌_功率較大的直流電動機拖動一根機械長邊軸，再帶動各道牽伸輥、緊張熱定型輥等。直流電動機雖然在調(diào)速的范圍、調(diào)速的精度及動態(tài)響應(yīng)等方面性能較好，但直流拖動最致命的問題就是直流電動機的維護和保養(yǎng)很麻煩，并且對環(huán)境要求也較高。另外采用長邊軸傳動，若要改變生產(chǎn)品種，則牽伸比的調(diào)節(jié)較困難，并且精度也達不到要求，這樣勢必會影響產(chǎn)品質(zhì)量、品種翻改以及高附加值產(chǎn)品的開發(fā)。新生產(chǎn)線采用交流變頻調(diào)速，各道牽伸輥具有獨立的變頻傳動，只需改變各變頻器的頻率就能方便調(diào)整工藝需要的牽伸倍率。從投產(chǎn)后的生產(chǎn)情況分析，生產(chǎn)的滌綸短纖維品種增加(其中1.33dtex有光縫紉線銷量占全國銷量的1/2以上)、質(zhì)量提高、單耗下降，停車故障大幅減少，經(jīng)濟效益顯著。

疊絲機、卷曲機也采用共用直流母線多逆變器調(diào)速方案，只是功率較小，不再討論。切斷機則為獨立變頻器，和一般變頻調(diào)速原理相同，在此不再展開。

6結(jié)束語

(1)如上所述，共用直流母線變頻調(diào)速技術(shù)是可靠的，雖然一次投入較高，但每年可以減少停車2~3次，按一條3萬噸/年生產(chǎn)線計算，可減少PET放流8~12噸，同時還可避免因停車造成的纖維質(zhì)量波動(一次停車將影響144~216噸纖維的質(zhì)量穩(wěn)定性)，如此計算不用幾年就可收回改造費用。

(2)由于采用共用直流母線變頻調(diào)速技術(shù)，使整體生產(chǎn)條件處于穩(wěn)定狀態(tài)，從而給改變產(chǎn)品規(guī)格、調(diào)整工藝參數(shù)帶來極大便利。過度時間短，廢絲少，工藝調(diào)整精確。

(3)從新生產(chǎn)線實際運行情況看，共用直流多逆變器調(diào)速系統(tǒng)在滌綸短纖維的生產(chǎn)中優(yōu)勢突出，代表了紡絲機拖動的發(fā)展方向。但在后紡部分仍不能完全排除電網(wǎng)失電對變頻器的影響，如變頻器一旦停役會使正在牽伸的一段滌綸絲(約100m)報廢。改進方法可采用兩個獨立的交流電源供電，分別經(jīng)整流器整流后送至共用直流母線(需用二極管隔離)，一旦失掉一路電源，仍有另一路交流電源支持，不會停車。另外，前紡卷繞紡絲裝機容量196kW，UPS輸出容量330kW，實際使用的容量較小，需要注意。

參考文獻

篇（7）

1.前言

在逆變器中，其功率損耗主要出現(xiàn)在絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）和續(xù)流二級管上。IGBT具有驅(qū)動功率低，工作頻率高，通態(tài)電流大和通態(tài)電阻小等優(yōu)點，已成為當(dāng)前電力電子裝置中的主導(dǎo)器件，因此也成為學(xué)者研究的熱點。當(dāng)前，對IGBT/DIODE功率損耗研究的方法主要分為基于物理結(jié)構(gòu)的損耗模型和基于數(shù)學(xué)方法的損耗模型。通過物理結(jié)構(gòu)計算IGBT功率損耗時，需要通過分析IGBT/DIODE的物理結(jié)構(gòu)和內(nèi)部載流子的工作情況，采用電容，電阻，電感，電流源，電壓源等一些相對簡單的元件模擬出IGBT/DIODE的特性。這種損耗模型的準(zhǔn)確程度取決于器件物理模型的準(zhǔn)確程度，因此實現(xiàn)起來非常困難。相反，通過數(shù)學(xué)模型的IGBT/DIODE功率損耗模型則是利用相關(guān)實驗數(shù)據(jù)，推導(dǎo)出電流，電壓與IGBT自身參數(shù)之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，該方法易于實現(xiàn)且通用較強。在已有的論文中，也有類似的功率損耗計算，但表達式不夠精準(zhǔn)，且沒有在常見的功率因數(shù)角范圍內(nèi)分段推導(dǎo)得出。本文推導(dǎo)了SVPWM 7段調(diào)制情況下，在不同的功率因數(shù)角范圍內(nèi)，逆變器中IGBT和續(xù)流二級管的導(dǎo)通功率損耗公式。

2.逆變器的功率損耗模型

逆變器的功率損耗主要集中在IGBT和續(xù)流二極管上。而這二者的大小主要取決IGBT的開關(guān)次數(shù)和導(dǎo)通電流的大小，逆變器與永磁同步電機的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示：

圖1 逆變器與永磁同步電機拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

在如圖1的結(jié)構(gòu)中，每個周期內(nèi)6個IGBT開關(guān)按照SVPWM 7段式調(diào)制順序依次開關(guān)，在一個PWM周期內(nèi)，每個IGBT和每個續(xù)流二級管導(dǎo)通時間相等，因此在一個PWM周期內(nèi)，每個IGBT/DIODE的導(dǎo)通功率是相等的，在計算中僅需計算一個IGBT/DIODE導(dǎo)通功率，總功率損耗等于6個IGBT的導(dǎo)通功率損耗加上6個續(xù)流二極管的導(dǎo)通功率損耗。

2.1 IGBT的導(dǎo)通功率損耗

計算IGBT的導(dǎo)通損耗的時候，通常設(shè)導(dǎo)通電壓是電流的函數(shù)，根據(jù)IGBT的基本知識可得到下面的等式：

（1）

式中為IGBT的恒定管壓降，為IGBT導(dǎo)通時的等效電阻。以圖1中的開關(guān)S1為例，在IGBT的導(dǎo)通的一個周期內(nèi)，僅有半個周期有電流流過IGBT，在另半個周期內(nèi)無電流流過，因此，可以得到IGBT的功耗如下式：

（2）

式中T為PWM的周期，則為PWM的占空比，N為半個周期內(nèi)IGBT的開關(guān)次數(shù)。當(dāng)IGBT的開關(guān)頻率足夠高的時候，可以認(rèn)為一個周期內(nèi)流經(jīng)IGBT電流是不變的，因此，式（2）可以寫成如下形式：

（3）

由上式可以看出，IGBT的導(dǎo)通損耗分為兩部分，一部分是由導(dǎo)通壓降產(chǎn)生的，而另一部分是由IGBT導(dǎo)通時，等效電阻產(chǎn)生的。當(dāng)開關(guān)頻率足夠高時，式（3）可以轉(zhuǎn)化為以下形式：

（4）

（5）

在式（4），（5）中，為相電流的周期，為相電流， 可以用下式表示：

（6）

根據(jù)空間矢量調(diào)制（SVPWM）的基本原理，若以直流環(huán)節(jié)的中點作為參考點，可以求出PWM的占空比如下式所示：

（7）

該式中，為A相電壓的絕對值，對于SVPWM7段式調(diào)制方法，由于有效電壓矢量在各段的作用時間不相同，所以占空比在各段也不相同，共分為以下6段進行計算：

（8）

式中，為電流的角度，由于電流與電壓之間存在一定的相位差，所以表征的才是此時電壓矢量的空間角度。式中為功率因數(shù)角。功率因數(shù)角表征的是定子電流與定子電壓之間的相位差，在電機控制中是一個很重要的參數(shù)。永磁同步電機空間向量圖如圖2所示：

圖2 永磁同步電機空間向量圖

從圖中可以看出，電子電流向量與q軸之間的夾角為，定子電壓與向量與q軸之間的夾角為，定子電流與定子電壓之間的夾角為功率因數(shù)角。由空間向量圖2可知，定子電流向量與q軸之間的夾角為定子電壓向量

與q軸之間的夾角。則其功率因數(shù)角

由電流電壓可表示為：

（9）

在永磁同步電機控制中，的常見范圍是，而對于電流來講，僅當(dāng)電流在PWM的正

半周期，即電角度時，有電流從S1端

的IGBT 和S2端的DIODE流過，現(xiàn)基于此，對不同功率因數(shù)角范圍內(nèi)流經(jīng)A+端的IGBT和A-端的DIODE的功率損耗進行計算。

當(dāng)功率因數(shù)角，利用（4），（8）式，將t轉(zhuǎn)化成后，在分段積分可得

下式：

（10）

同理IGBT導(dǎo)通時的等效電阻造成的平均功率損耗表達式可利用式（5），（8）得：

（11）

同理可以推導(dǎo)出當(dāng)功率因數(shù)角

時，導(dǎo)通壓降和等效電阻產(chǎn)生的平均功率損耗表達式。這里就不再一一贅述。由上面計算得出的式子可以得出，在功率因素角的時候，IGBT的導(dǎo)通壓降產(chǎn)生的功率

損耗表達式在不同的功率因數(shù)角范圍內(nèi)是不相同的。相反，IGBT導(dǎo)通時等效電阻產(chǎn)生的功率損耗表達式是相同的。

2.2 續(xù)流二級管的導(dǎo)通功率損耗

同樣的，當(dāng)續(xù)流二級管導(dǎo)通的時候，其前向?qū)妷号c導(dǎo)通壓降和輸出電流之間的關(guān)系也是線性的，其表達式如下式：

（12）

式中，是流經(jīng)續(xù)流二級管電流的函數(shù)。由逆變器基本電路理論以及SVPWM 7段調(diào)制的基本原理可知，當(dāng)電壓在SVPWM 7段調(diào)制的一個調(diào)制區(qū)間內(nèi)時，電流若不從S1的IGBT流過，則必將從S2的續(xù)流二級管中流過，因此，在一個PWM周期中，電流作用在續(xù)流二級管上的有效時間為為PWM的周期。根據(jù)之前列出的計算公式，只需將式前面所有積分式中的占空比即可求出相應(yīng)功率因數(shù)角范圍內(nèi)續(xù)流二級管上的功率損耗，結(jié)果如下：

當(dāng)功率因數(shù)角時：

（13）

（14）

同理可以推導(dǎo)出當(dāng)功率因數(shù)角

時，續(xù)流二級管的平均功率損耗。通過計算出來的式子可以看到，在范圍的時候，續(xù)流二級管導(dǎo)通壓降產(chǎn)生

的功耗表達式在不同的功率因數(shù)角范圍內(nèi)是不相同的，相反，續(xù)流二級管導(dǎo)通時等效電阻產(chǎn)生的功耗表達式是相同的。

3.結(jié)論與展望

逆變器在當(dāng)今的車用永磁同步電機中運用相當(dāng)普遍，而對逆變器功耗的研究也成為當(dāng)今的熱門研究課題。但在之前的各論文研究中，均沒有給出在不同功率因數(shù)角范圍內(nèi)，IGBT和續(xù)流二級管上導(dǎo)通功率損耗的準(zhǔn)確表達式，本文經(jīng)過大量計算，給出了在SVPWM 7段式調(diào)制方式下，在不同功率因素角范圍內(nèi)，IGBT與續(xù)流二極管上導(dǎo)通功率損耗的準(zhǔn)確的分段表達式，為日后的研究提供了有力的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。在今后的研究中，只需帶入實際的IGBT/DIODE和電機參數(shù)（即IGBT的導(dǎo)通壓降和導(dǎo)通等效電阻，續(xù)流二極管的導(dǎo)通壓降和導(dǎo)通等效電阻，逆變器相電流幅值和電壓調(diào)制比M）就可很簡便的求出在不同功率因數(shù)角范圍內(nèi)IGBT以及續(xù)流二極管上的導(dǎo)通總功耗。再查表得出IGBT的開關(guān)功耗，即可求出電動汽車逆變器上的總功率損耗。

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篇（8）

不論社會經(jīng)濟如何飛速，對于電機的控制在人們正常生活和生產(chǎn)中起著重要的作用。一旦缺少了電機的控制，輕則給人民生活帶來極大的不便，重則可能造成嚴(yán)重的生產(chǎn)事故及損失，從而對電機控制系統(tǒng)提出了更高的要求，需要滿足及時、準(zhǔn)確、安全等特性。如果仍然使用人工方式，勞動強度大，工作效率低，安全性難以保障，由此必須進行自動化控制系統(tǒng)的改造。

目前的單片機廣泛的應(yīng)用在很多的場合，在以下的民用電子產(chǎn)品、計算機系統(tǒng)、智能儀表、工業(yè)控制、網(wǎng)絡(luò)與通信的智能接口、軍工領(lǐng)域、辦公自動化等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。本次的電機控制系統(tǒng)設(shè)計使用單片機控制電路實現(xiàn)對電機的控制。

本文采用AT89C51單片機作為硬件核心實現(xiàn)對電機進行控制，通過采集電路采集電機的速度信息，并與設(shè)定的速度進行比較，產(chǎn)生偏差信號，偏差信號通過PID調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速，保證電機的恒轉(zhuǎn)速運行。

AT89C51單片機溫度測控儀采用Atmel公司的AT89C51單片機，采用雙列直插封裝（DIP），有40個引腳。該單片機采用Atmel公司的高密度非易失性存儲技術(shù)制造，與美國Intel公司生產(chǎn)的MCS—51系列單片機的指令和引腳設(shè)置兼容。其主要特征如下：8位CPU；內(nèi)置4K字節(jié)可重復(fù)編程Flash，可重復(fù)擦寫1000次；完全靜態(tài)操作：0Hz～24Hz，可輸出時鐘信號；三級加密程序存儲器；128B×8的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器（RAM）；32根可編程I/O線；2個16位定時/計數(shù)器；中斷系統(tǒng)有6個中斷源，可編為兩個優(yōu)先級；一個全雙工可編程串行通道；可編程串行UART通道；具有兩種節(jié)能模式：閑置模式和掉電模式。

1電機控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計

對于電機的整流電路在實際的應(yīng)用過程中已經(jīng)非常成熟，因此可以參考相關(guān)的電機設(shè)計資料，在本論文中就不做相應(yīng)的贅述。

1.1功率驅(qū)動模塊

功率驅(qū)動模塊是電機控制系統(tǒng)的一個重要組成部分，在本文的電機控制系統(tǒng)中，采用的是IR公司的IRAMS10UP60A，這款集成電路具有硬件電路簡單，并且穩(wěn)定性和安全性、可靠性高等特點。在這款電路中具有自舉電路和過溫過流保護，這樣能夠保證閉環(huán)速度控制系統(tǒng)的功能。

1.2檢測電路

在本篇論文中采用的是無刷直流電機自帶的霍爾元件式的位置傳感器，霍爾元件是一種基于霍爾效應(yīng)的磁傳感器。用它們可以檢測磁場及其變化，可在各種與磁場有關(guān)的場合中使用。霍爾元件具有許多優(yōu)點，它們的結(jié)構(gòu)牢固，體積小，重量輕，壽命長，安裝方便，功耗小，頻率高（可達1MHZ），耐震動，不怕灰塵、油污、水汽及鹽霧等的污染或腐蝕。霍爾線性器件的精度高、線性度好；霍爾開關(guān)器件無觸點、無磨損、輸出波形清晰、無抖動、無回跳、位置重復(fù)精度高（可達μm級）。采用了各種補償和保護措施的霍爾器件的工作溫度范圍寬，可達-55℃～150℃。

通過遮光盤的齒部的遮擋與不遮擋，使霍爾元件產(chǎn)生高、低電平信號，從而提供了電動機的轉(zhuǎn)子位置信息。當(dāng)電機轉(zhuǎn)軸逆時針轉(zhuǎn)動時，遮光盤的齒部進入霍爾傳感器定子內(nèi)，此時由于永磁塊的磁力線被齒部所短路，磁力線不穿越霍爾元件，霍爾元件輸出為“1”（高電平）；當(dāng)齒部離開時，磁力線穿越霍爾元件，霍爾元件輸出為“0”（低電平），這樣，根據(jù)這三個霍爾元件的輸出狀態(tài)，就可以準(zhǔn)確地確定轉(zhuǎn)子的磁極位置。

1.3電流采樣設(shè)計

2電機控制系統(tǒng)軟件設(shè)計

3結(jié)論

隨著性能高的微處理器的出現(xiàn)，采用高性能的處理器可以簡化系統(tǒng)的設(shè)計，同時還能夠提高系統(tǒng)的安全性、可靠性。根據(jù)這種方法設(shè)計的電機控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的電機控制系統(tǒng)相比較在成本上具有很大的優(yōu)勢。本文利用ATMEL公司的AT89C51的單片機，設(shè)計出了相應(yīng)的硬件和軟件系統(tǒng)，在系統(tǒng)的軟件設(shè)計中，采用了模塊化的設(shè)計思想，并給出了相應(yīng)的設(shè)計流程，這種芯片式的電機控制系統(tǒng)設(shè)計，簡化了設(shè)計的時間，降低了開發(fā)成本，能夠很好的實現(xiàn)系統(tǒng)的功能。

參考文獻：

篇（9）

中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）41-0183-02

由經(jīng)濟形勢和行業(yè)需求所決定，中國高等教育資源和學(xué)生分布于理工科的占比大于其他學(xué)科。反思高校工程教育，筆者認(rèn)為存在如下問題：

1.理工科學(xué)校對工程科技人才培養(yǎng)定位含糊，特色不明，重規(guī)模，輕質(zhì)量。包括教師、教材、實驗和作業(yè)把工程問題當(dāng)成“可以解決”的簡單問題。造成學(xué)生不能發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、簡化問題并最終解決問題。

2.重答案，輕過程。好奇心是創(chuàng)新的基礎(chǔ)，有成就的科技工作者大多具有較強批判精神，敢于問“為什么”，并從中找到科學(xué)創(chuàng)新點。學(xué)生最初不會提問，然后害怕提問，最后變成沒有問題可提。

3.關(guān)注教師授課體系，輕視學(xué)生知識系統(tǒng)。教師灌輸式的教學(xué)方式，學(xué)生死記硬背的學(xué)習(xí)方式，無法掌握知識的內(nèi)涵。教師提供“標(biāo)準(zhǔn)答案”，學(xué)生習(xí)慣于互相看答案。重以教師為中心，輕以學(xué)生為中心。

4.重科學(xué)論文，輕工程設(shè)計和實踐教育。缺乏設(shè)計和工程實踐環(huán)節(jié)，學(xué)生很少對實驗產(chǎn)生深刻印象，更不用說影響學(xué)生興趣和愛好。專業(yè)缺乏學(xué)科融合與交叉;與企業(yè)關(guān)系疏遠(yuǎn);重理論輕實踐，重課堂教學(xué)，忽視實踐環(huán)節(jié)，注重傳授知識，不重視能力或者輕視能力培養(yǎng)。

我國的工程教育規(guī)模居世界首位，提高工程教育質(zhì)量是當(dāng)務(wù)之急。高等教育培養(yǎng)出數(shù)量足夠，能面向生產(chǎn)一線的優(yōu)秀工程科技人才，這是中國高等工科院校不可推卸的歷史責(zé)任。要達到這一目的，論文提出了提高本科工程教育質(zhì)量的對策，并結(jié)合區(qū)域經(jīng)濟特色，探討協(xié)同培養(yǎng)高校工程技術(shù)本科人才的模式，并以株洲區(qū)域經(jīng)濟為例，詳述了湖南工業(yè)大學(xué)高校工程技術(shù)本科人才培養(yǎng)模式。

一、株洲區(qū)域經(jīng)濟

株洲是“中國電力機車搖籃”，也是“中國軌道交通之都”。南車株洲電力機車研究所有限公司、南車株洲電力機車有限公司、南車株洲電機有限公司等核心企業(yè)，在軌道交通裝備領(lǐng)域的歷史積淀、品牌優(yōu)勢、技術(shù)實力、集群優(yōu)勢是國內(nèi)其他企業(yè)所無法比擬的。株洲電力機車廠出產(chǎn)了中國的第一輛電力機車，并且較長時期壟斷國內(nèi)市場;南車株洲電力機車研究所有限公司是中國電力機車牽引傳動系統(tǒng)、安全監(jiān)控系統(tǒng)的行業(yè)龍頭;南車株洲電機有限公司是中國最大的高速動車組、城軌車輛電機和變壓器專業(yè)化科研、生產(chǎn)基地。目前，株洲市擁有軌道交通產(chǎn)業(yè)相關(guān)企業(yè)共300余家，產(chǎn)業(yè)門類齊全，已形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈，軌道交通零部件、配套件等覆蓋電力機車與鐵路車輛所需的70%以上，已成為全國最大的軌道交通裝備制造產(chǎn)業(yè)集群。

作為“長株潭”國家自主創(chuàng)新示范區(qū)中重要一極，株洲在國家創(chuàng)新型城市建設(shè)的戰(zhàn)略指引下，全力打造“中國動力谷”。2013年，株洲軌道交通產(chǎn)業(yè)入選全國首批創(chuàng)新型產(chǎn)業(yè)集群試點，“株洲國家軌道交通裝備高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化基地”在17家被科技部授牌的國家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化基地中綜合實力排名第一。株洲到2016年將在以高新區(qū)為核心的區(qū)域內(nèi)，形成全國首個千億規(guī)模軌道交通產(chǎn)業(yè)集群，將推動科技服務(wù)體系的建立和完善，進一步提升產(chǎn)業(yè)鏈的科技含量，加速實現(xiàn)軌道交通產(chǎn)業(yè)的跨越發(fā)展。

軌道交通產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展離不開專業(yè)人才的培養(yǎng)，本地區(qū)的軌道交通對該領(lǐng)域的高層次人才需求很大。

二、結(jié)合區(qū)域經(jīng)濟的高校本科人才培養(yǎng)模式

根據(jù)株洲區(qū)域經(jīng)濟特色，以軌道交通自動化為主，分析相關(guān)企業(yè)行業(yè)的創(chuàng)新需求、并據(jù)此設(shè)置高校實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)本科工程實踐創(chuàng)新能力，優(yōu)化并合理使用本科專業(yè)創(chuàng)新資源，從而形成課堂理論培養(yǎng)為主、課外實踐工程能力為輔完整的師資整合和創(chuàng)新訓(xùn)練體系創(chuàng)新人才培養(yǎng)機制。提出校企共建工程實踐教育中心的舉措，提供學(xué)生在企業(yè)學(xué)習(xí)的教學(xué)條件，形成“辦學(xué)體制、科技創(chuàng)新、人才培養(yǎng)、校企產(chǎn)學(xué)研”全方位合作;明確企業(yè)承擔(dān)繼續(xù)培訓(xùn)工程技術(shù)人員和接納實習(xí)的責(zé)任，為未來工程師提供實習(xí)崗位;企業(yè)逐漸成為創(chuàng)新主體，擁有先進的技術(shù)、設(shè)備和高水平的工程技術(shù)人員，企業(yè)文化有助于學(xué)生成長，企業(yè)經(jīng)歷有助于學(xué)生就業(yè)。

（一）聚合實踐教學(xué)創(chuàng)新能量，協(xié)同構(gòu)建高層次師資隊伍

按照創(chuàng)新團隊流動不調(diào)動的政策，分別從企業(yè)派駐院士、教授、高工及其團隊到湖南工業(yè)大學(xué)參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才的培養(yǎng)，并在資金、項目和人才隊伍組建等方面予以全方位的支持，為形成深度融合的學(xué)科方向、學(xué)術(shù)團隊，并為開展創(chuàng)新活動奠定了堅實的基礎(chǔ)。

將湖南工業(yè)大學(xué)的高層次人才引進計劃和科研團隊建設(shè)目標(biāo)納入各自的人才隊伍建設(shè)工程總體規(guī)劃中，并分年度予以實施，在人才隊伍建設(shè)工程中，充分考慮協(xié)同中心團隊凝練的結(jié)構(gòu)、層次、學(xué)科、方向需要，為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)提供強力的人才支持。

對納入創(chuàng)新培養(yǎng)團隊成員，實行重點培養(yǎng)和系統(tǒng)支持，在資源利用、項目申報、研究條件、成長發(fā)展等方面制定了相應(yīng)的支持政策，鼓勵冒尖、鼓勵拔尖、鼓勵創(chuàng)新研究和成果產(chǎn)出。與此同時，全面落實跨單位考評機制和考評辦法。

（二）協(xié)同辦學(xué)環(huán)境，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式

湖南軌道交通核心業(yè)務(wù)發(fā)展和下游產(chǎn)業(yè)鏈的延伸對高端專業(yè)人才的旺盛需求，極大地調(diào)動了相關(guān)軌道交通裝備企業(yè)共同參與協(xié)同辦學(xué)的積極性。結(jié)合產(chǎn)業(yè)對高素質(zhì)工程技術(shù)人才的需求，以創(chuàng)新項目研究為載體，以強化軌道交通自動化相關(guān)專業(yè)特色為目標(biāo)，制定“四個共同”人才培養(yǎng)機制。

協(xié)同培養(yǎng)研究生的模式主要有兩種：一是獨立導(dǎo)師制。由產(chǎn)業(yè)企業(yè)的技術(shù)骨干單獨指導(dǎo)研究生，研究生在學(xué)校修完學(xué)科基礎(chǔ)課后進入企業(yè)，跟隨指導(dǎo)老師開展課題研究，具體科研題目由導(dǎo)師決定，企業(yè)提供學(xué)生的住宿和生活費;二是雙導(dǎo)師制。由企業(yè)和學(xué)校各自派出一名導(dǎo)師共同指導(dǎo)一名學(xué)生，學(xué)生的課題由兩位導(dǎo)師共同商量。截至2014年底，僅電氣工程、計算機科學(xué)與技術(shù)等學(xué)科已經(jīng)聯(lián)合培養(yǎng)碩士研究生100余人，其中大部分畢業(yè)后留在聯(lián)合培養(yǎng)單位從事科研開發(fā)工作，取得了很好的培養(yǎng)效果，深受企業(yè)和社會歡迎。

（三）聚合實踐教學(xué)創(chuàng)新能量，實現(xiàn)技術(shù)產(chǎn)業(yè)無縫對接，快速推進科技成果轉(zhuǎn)化

圍繞株洲軌道交通千億產(chǎn)業(yè)集群核心技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)業(yè)鏈延伸的共性技術(shù)問題進行協(xié)同創(chuàng)新，各協(xié)同企業(yè)在軌道交通自動化領(lǐng)域針對永磁同步電機與傳動控制、網(wǎng)絡(luò)控制及故障診斷等理論進行了深入研究和探討，對相關(guān)技術(shù)共同進行產(chǎn)業(yè)化培育，其中部分成果已成功應(yīng)用于我國高速軌道交通和城軌鐵路交通運行中。有力推動了株洲軌道交通千億產(chǎn)業(yè)集群主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的形成，并對其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)形成了創(chuàng)新技術(shù)溢出延伸效應(yīng)，取得了顯著的經(jīng)濟和社會效益。

大學(xué)生創(chuàng)新實踐能力提升后，就業(yè)渠道明顯拓寬。近三年畢業(yè)生平均就業(yè)率達93%以上，在湖南省同類專業(yè)中處于領(lǐng)先地位。由于就業(yè)成績顯著，2015年湖南工業(yè)大學(xué)被評為“全國畢業(yè)生就業(yè)典型經(jīng)驗高校50強”。

參考文獻：

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Regional Economic and The University undergraduate engineering Talents Training Mode

GU Zhi-ru1，CHEN Shun-ke1，HUANG Xiao-feng1

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曲折之一：方案如何優(yōu)化細(xì)化

課堂上，我事先作了“翻轉(zhuǎn)”設(shè)計，課前拋出問題讓學(xué)生百度各種解決方案，包括淘寶上的成品自動雨水感應(yīng)晾衣架，然后在課堂上集思廣益，比一比誰的方案能在眾多方案里勝出？還是需要優(yōu)勢組合？最終學(xué)生們形成的設(shè)計預(yù)案如下。

設(shè)計一個雨水感應(yīng)自動收衣裝置，當(dāng)雨水感應(yīng)器上滴到雨滴或者天色明顯變暗時，啟動機械臂把衣服收進陽臺。如果雨水感應(yīng)器上的水滴被曬干（雨轉(zhuǎn)多云），光線又足夠亮?xí)r，衣服再次曬出。主人可以設(shè)置預(yù)約收衣時間。并且對是否雨后重新曬出作出預(yù)設(shè)。S4A控制畫面同步運行。

以上要求進一步分解后具體要達到以下控制：（1）有雨或者光線明顯變暗時，收衣服。（2）當(dāng)天空放晴、光線變亮，且傳感器上雨水被曬干時，衣服重新曬出。（3）主人可以預(yù)設(shè)收衣時間。此時無論天氣如何，衣服強制收回。（4）主人可以手動收衣或者定r收衣，此兩種模式收好衣服后不再晾出。

此環(huán)節(jié)的產(chǎn)品技術(shù)設(shè)計思維訓(xùn)練得到了充分的體現(xiàn)，學(xué)生要針對在自己周圍每天都要發(fā)生的問題模擬產(chǎn)品設(shè)計工程師進行設(shè)計及分解。

曲折之二：機械傳動如何設(shè)計

學(xué)生在設(shè)計方案時碰到的第一個攔路虎，不是來自電子線路，而是機械傳動部分。圖1所示開窗器按供電模式分有24V直流、220V交流兩種，其中按開窗器機械臂行程長短又有100mm到1500mm等不同種類。本例所有24V直流電，當(dāng)正接時機械臂伸出，反之縮回。

圖2看似簡單的機械結(jié)構(gòu)，是社團學(xué)生溝通、爭論了很久才有的結(jié)果。首先，淘寶上對開窗器的介紹寥寥數(shù)字，很多具體問題需要直接跟淘寶店主溝通。比如，產(chǎn)品大都與配套的升降（或開合）控制盒一起銷售，能否拆分購買等具體問題；沒有控制盒，Arduino 又如何擔(dān)當(dāng)起智能控制的重任？

曲折之三：S4A控制的畫面如何同步變化

下載3DMAX陽臺模型（可直接使用軟件包中模型）、衣架模型后，利用標(biāo)準(zhǔn)基本體構(gòu)建衣架及開窗器機械臂模型。由于MAX模型中的元素較多，建議按圖3所示對衣架進行“成組”操作。

按F10對衣架運動中的幾個關(guān)鍵幀分別渲染，注意本例下載的模型須安裝V-RAY插件，并在公用―指定渲染器中選擇V-RAY渲染器。

曲折之四：如何實現(xiàn)開窗器機械手的伸縮

當(dāng)了解到24V直流電機正負(fù)極倒置后伸縮方向即相反后，有學(xué)生搜索關(guān)鍵詞“直流電機正反轉(zhuǎn) 繼電器”繪制出圖4所示控制線路。經(jīng)反復(fù)推演各種可能，均不會造成短路事故。

曲折之五：開窗機的電機本身沒有到位后自動停止功能，如果開窗或者貫穿機械臂到位后繼續(xù)加電，將對電機造成傷害，此問題如何破解

有學(xué)生稱可以設(shè)置時間，但是馬上又有學(xué)生質(zhì)疑，當(dāng)掛的衣服重量不同時，造成的阻力不同，時間不是一個定量。后來有學(xué)生詢問淘寶商家后找到了解決辦法，如圖5在數(shù)字口2、3分別安裝兩個磁感應(yīng)開關(guān)，相關(guān)的動臂上安裝永磁鐵。當(dāng)檢測到機械臂運作到位后，立即停止供電。

曲折之六：腳本如何設(shè)計

曬衣部分腳本：當(dāng)綠旗被點擊時，當(dāng)系統(tǒng)檢測到接在模擬口0的光線傳感器數(shù)值大于800，光線充足，并且接在模擬口5的雨水傳感器上無水滴，數(shù)值小于50，則廣播曬衣服。

收衣部分腳本：分三個條件語句，第一是檢測光線數(shù)值小于150則收衣。第二是檢測雨水傳感器數(shù)值大于100則收衣。第三是按鈕傳感器大于1000即接通狀態(tài)則自動收衣。

預(yù)約收衣部分腳本：當(dāng)綠旗被點擊時，先詢問預(yù)約多少小時后收衣，然后將輸入值賦予變量t，計時器歸零。計時器單位為秒，因此變量t須乘3600。當(dāng)計時器數(shù)值大于預(yù)設(shè)時間，廣播收衣服。

曲折之七：學(xué)生開始編制腳本時發(fā)現(xiàn)繼電器反復(fù)被觸發(fā)，“噠噠”聲不斷，這對繼電器及控制終端都不是好事，如何解決

為了防止繼電器反復(fù)被觸發(fā)，損傷電機及其他器件，分別設(shè)置變量k、m，當(dāng)條件已符合時分別設(shè)定為1。然后將相關(guān)變量不等于1，即等于1不成立，作為條件語句的必備條件之一。

當(dāng)曬衣觸發(fā)時，變量K為1，當(dāng)收衣觸發(fā)時變量M為1。如果系統(tǒng)對兩個事件依次觸發(fā)一遍。如果不對相關(guān)變量清零，則造成太陽出來后或者下雨了系統(tǒng)不再有響應(yīng)。所以要對K賦值1的同時，要對M清零。反之也一樣。

由于手動收衣及定時收衣要求之后即使符合曬衣條件時也不再觸發(fā)，所以不再對M清零操作。為保險起見，建議在對K賦值1的同時，添加給變量M賦值1的語句。

篇（11）

(三)運用稅收杠桿助推質(zhì)量效益升級1.稅收能源消耗掛鉤制度。針對全縣陶瓷行業(yè)均是中小企業(yè)且稅務(wù)監(jiān)控難的實際,由兩稅、統(tǒng)計等部門深入企業(yè)、氣、電等能源供應(yīng)部門調(diào)研,廣泛收集企業(yè)產(chǎn)能、產(chǎn)值、總能源消耗等數(shù)據(jù),測算出行業(yè)平均氣、電、煤等單位能耗產(chǎn)值,結(jié)合行業(yè)實際分產(chǎn)品大類,將產(chǎn)品單位能耗作為稅收的重要參考,促使企業(yè)采取措施降低能耗。2.節(jié)能項目稅收優(yōu)惠制度。企業(yè)從事節(jié)能項目所得,自項目取得第一年生產(chǎn)經(jīng)營收入所屬納稅年度起,前三年縣級企業(yè)所得稅全部返還,第四年至第六年企業(yè)所得稅減半返還;企業(yè)購買并使用《節(jié)能節(jié)水專用設(shè)備企業(yè)所得稅優(yōu)惠目錄》規(guī)定的節(jié)能設(shè)備,該專用設(shè)備投資額的10%可以從企業(yè)當(dāng)年的應(yīng)繳納稅中抵免;當(dāng)年不足抵免的,可以在以后5個納稅年度結(jié)轉(zhuǎn)。3.節(jié)能研發(fā)稅收抵扣制度。企業(yè)為研發(fā)新技術(shù)、新產(chǎn)品、新工藝發(fā)生的研究開發(fā)費,未形成無形資產(chǎn)計入當(dāng)年損益的,在按照規(guī)定據(jù)實扣除的基礎(chǔ)上,按照研究開發(fā)費用的50%加計扣除;形成無形資產(chǎn)的,按照無形資產(chǎn)成本的150%攤銷。

二、三大特點凸顯節(jié)能減排成效

(一)走出了一條政府多種手段調(diào)控能耗的新路子1.節(jié)能降耗初見成效。2008年1—6月,全縣130家模以上企業(yè),總能耗76萬噸標(biāo)煤,規(guī)模以上萬元工業(yè)增加值能耗5.285噸標(biāo)煤,較去年同期下降8.08%,節(jié)約標(biāo)煤6.687萬噸。2.環(huán)境保護力度加大。率先在四川省施行環(huán)保信譽考核制度和樂山市在建立鄉(xiāng)鎮(zhèn)環(huán)保辦,企業(yè)環(huán)保信譽考核制度和約見談話制度不斷鞏固,網(wǎng)格式環(huán)境監(jiān)察不斷擴展,新萬興公司投資566.55萬元,治理噴霧干燥塔5座、壓制生產(chǎn)線5條和磨邊生產(chǎn)線5條,每年可減少粉塵排放911.2噸。2008年1—6月,全縣削減二氧化硫1021噸,完成全年任務(wù)的184.96%。3.生態(tài)環(huán)境初步改善。治理水土流失5平方公里,成片造林5000畝,四旁植樹35萬株,森林覆蓋率提高0.6個百分點,全縣城區(qū)環(huán)境質(zhì)量好于二級天數(shù)占總天數(shù)的93%。2008年1—6月,全縣財政投入140萬元,撬動企業(yè)和社會各界投入3.5億元投入節(jié)能環(huán)保技術(shù)改造。

(二)走出了一條企業(yè)主體作用充分發(fā)揮的新路子1.開展廢料循環(huán)利用。建輝、新萬興等21家陶瓷企業(yè)建成廢水處理循環(huán)利用設(shè)施,拋光線日耗水從2000噸/條減為600噸/條,工業(yè)用水重復(fù)利用率達71%;全部陶企廢水沉淀物壓濾干化后再次用作陶瓷生產(chǎn)坯料,減少原料消耗和廢物排放;峨佳、峨頂水泥廠每天使用陶瓷廢渣200—300噸,年產(chǎn)熟料水泥20—25萬噸。2.實施工業(yè)窯爐節(jié)能。推廣陶瓷窯爐一次燒成技術(shù)、窯爐內(nèi)堂涂節(jié)能材料及加長燃?xì)鈬姌尅⒏脑祜L(fēng)機和燒嘴脈沖助燃,威尼陶瓷改傳統(tǒng)的二次燒成為一次快燒,年節(jié)約天然氣達150萬方以上,節(jié)能率達20%;明珠陶瓷改單層為雙層燃?xì)馍a(chǎn)線,下層煅燒窯爐的熱能直接作用于上層干燥窯爐,綜合能耗下降20%,產(chǎn)能提高30%。3.實現(xiàn)余熱余壓利用。重點在陶瓷行業(yè)推廣窯爐尾氣余熱復(fù)用噴霧塔技術(shù)和陶瓷輥道窯余熱發(fā)電技術(shù),東泰陶瓷廠利用蒸汽發(fā)電機余熱發(fā)電,可滿足企業(yè)自身50-70%的生產(chǎn)用電,年可發(fā)電250萬度,度電成本僅為0.05元;米蘭諾等企業(yè)利用窯爐尾氣余熱復(fù)用噴霧塔,可節(jié)省噴霧塔原煤或天然氣耗用,尾氣利用率達到30%,節(jié)能率達13%。4.推進機電系統(tǒng)節(jié)能。以電力電子技術(shù)傳動方式改造機械傳動方式,采用交流調(diào)速取代直流調(diào)速,重點推廣高效節(jié)能電動機、稀土永磁電動機和軟啟動裝置、無功補償自動投切裝置、計算機自動控制系統(tǒng)等;合理匹配電機系統(tǒng),消除“大馬拉小車”現(xiàn)象。5.推廣能量系統(tǒng)優(yōu)化。重點在陶瓷行業(yè)通過系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計、技術(shù)改造和改善管理,提高能源系統(tǒng)效率。近兩年,新中源、新萬興、米蘭諾等企業(yè)投入技改資金達7億多元,科達陶瓷在省內(nèi)陶企業(yè)中首家通過ISO10012:2003測量管理體系認(rèn)證,西部瓷都陶瓷產(chǎn)區(qū)實現(xiàn)煤渣固體垃圾的零排放。

(三)走出了一條切實轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式的新路子1.企業(yè)競爭力明顯增強。3家企業(yè)進入了全國建陶行業(yè)銷售收入30強,2家進入“四川省行業(yè)領(lǐng)先中小企業(yè)”200強。2.自主創(chuàng)新能力顯著改善。組建四川省建筑陶瓷工程技術(shù)研究中心,高檔紅坯陶瓷共性技術(shù)研發(fā)取得初步成果,研發(fā)出“玉晶石”系列產(chǎn)品,利用釩鈦礦渣生產(chǎn)有色仿古磚技術(shù)得到突破,企業(yè)新獲專利授權(quán)3件,建輝公司被命名為四川省建設(shè)創(chuàng)新型培育企業(yè)。3.品牌戰(zhàn)略實現(xiàn)突破。目前全縣已有中國馳名商標(biāo)1個、四川省著名商標(biāo)3個、省級名牌2個和16個國家免檢產(chǎn)品。新萬興年底將建成中國名牌產(chǎn)品,建輝、米蘭諾將獲得中國馳名商標(biāo)。

三、四位一體建立節(jié)能長效機制

(一)完善行政問責(zé)制進一步明確縣鄉(xiāng)政府節(jié)能減排責(zé)任,對本行政轄區(qū)內(nèi)節(jié)能減排考核結(jié)果實行四掛鉤。1.跟政績掛鉤。將節(jié)能排污總量指標(biāo)分值和經(jīng)濟增長的分值實行同等權(quán)重。2.跟職務(wù)任免掛鉤。實行節(jié)能減排一票否決,被評為差和較差的不予提拔。3.跟評先評優(yōu)掛鉤。節(jié)能減排差的取消評先評優(yōu)資格。4.跟執(zhí)行紀(jì)律掛鉤。對監(jiān)管失職、瀆職、發(fā)生重大環(huán)境污染事故或造成區(qū)域環(huán)境質(zhì)量惡化的給予紀(jì)律處分。

(二)完善能效準(zhǔn)入制1.制定目錄。根據(jù)國家、省、市產(chǎn)業(yè)政策以及夾江縣資源供給、環(huán)境容量及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀,加快制訂夾江縣限制和淘汰制造業(yè)落后生產(chǎn)能力目錄。2.能耗審核。固定資產(chǎn)投資項目的可行性研究報告(項目申請報告)必須包括合理用能的專題論證或節(jié)能篇(章);固定資產(chǎn)投資項目的設(shè)計和建設(shè),必須遵守合理用能標(biāo)準(zhǔn)和節(jié)能設(shè)計規(guī)范。3.能效標(biāo)識。嚴(yán)格執(zhí)行國家能效標(biāo)識管理辦法,加強對強制性能效標(biāo)識制度產(chǎn)品的監(jiān)督檢查,積極推動節(jié)能產(chǎn)品質(zhì)量認(rèn)證。

(三)完善激勵約束制1.獎勵機制。堅持和完善財政專項資金“以獎代補”新機制,對重大節(jié)能技術(shù)和產(chǎn)品推廣應(yīng)用、城市污水處理設(shè)施配套管網(wǎng)建設(shè)等關(guān)系節(jié)能減排成效的關(guān)鍵領(lǐng)域和關(guān)鍵環(huán)節(jié),采取財政專項獎勵資金與節(jié)能減排量掛鉤辦法,多節(jié)能減排,多獎勵,并在氣、電、運等要素配置及項目申報上給予優(yōu)先考慮。2.約束機制。加強對企業(yè)節(jié)能降耗的政策調(diào)控,對不認(rèn)真實施節(jié)能管理,能源使用效率低下的企業(yè),在調(diào)峰錯峰時將首先限制其用電,在生產(chǎn)要素配置、項目申報和享受有關(guān)優(yōu)惠政策方面不予支持,并依照有關(guān)法律、法規(guī)予以相應(yīng)處罰。

(四)完善監(jiān)察督導(dǎo)制1.網(wǎng)絡(luò)監(jiān)察。重點抓好縣鄉(xiāng)兩級自動監(jiān)測聯(lián)網(wǎng)建設(shè),主要搞好重點節(jié)能減排企業(yè)、污水處理廠、主要飲用水源地、小集鎮(zhèn)和工業(yè)集中區(qū)五個方面的在線監(jiān)控設(shè)施建設(shè)。2.強化執(zhí)法。建立以企業(yè)節(jié)能環(huán)保自查與執(zhí)法人員現(xiàn)場監(jiān)測檢查和日常執(zhí)法監(jiān)管與專項行動相結(jié)合的節(jié)能環(huán)保監(jiān)察制度,提高節(jié)能環(huán)保執(zhí)法能力和水平。3.掛牌督辦。堅持以查促改,對突出的節(jié)能減排問題進行掛牌督辦,縣發(fā)改、環(huán)保、工業(yè)、監(jiān)察、統(tǒng)計等部門密切配合,限期解決。4.責(zé)任追究。全面落實節(jié)能減排法律法規(guī),嚴(yán)格節(jié)能降耗和環(huán)境污染行政責(zé)任追究,確保查處整改到位、責(zé)任追究到位。5.能耗公示。每周通過電視臺、西部瓷都網(wǎng)站等媒體公布一次主城區(qū)的空氣質(zhì)量預(yù)報,每季度向縣“四大家”和縣級各部門通報一次全縣節(jié)能減排狀況,每年底對節(jié)能減排“責(zé)任書”執(zhí)行情況進行考核。