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第十三届全国电技术节能学术年会

召开年：2015
召开地：扬州
出版时间： 2015-06-26

主办单位：中国电工技术学会电气节能专业委员会

会议文集：第十三届全国电技术节能学术年会论文集

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1.IGBT模块用低热阻陶瓷覆铜板的制作研究
- 李磊;吴济钧;王锦泽;李国刚
- 《第十三届全国电技术节能学术年会》 | 2015年
摘要：IGBT模块用低热阻陶瓷覆铜板(Direct Bonded Copper简称DBC)是在高温(＞1000℃)、流动(N2+O2)气氛下将厚度0.15mm～0.3mm的铜箔与厚度0.25mm或0.38mm的Al2O3陶瓷基片直接单面或双面键合而成的复合材料.它具有优良的热导性,高的电绝缘强度,超级的热循环稳定性,稳定的机械性能和优异的可焊性.它的热膨胀系数与硅很接近,因而可把硅芯片直接焊在DBC陶瓷覆铜板上,从而减掉了过渡层钼片.它可按功率单元电路的要求,像PCB板一样能蚀刻出各种图形作为硅芯片焊接衬底以及主电极和控制极的焊接支架.它载流能力大,其铜箔的电流密度约为铜导体的6～8倍左右.因此DBC陶瓷覆铜板已成为目前电力半导体模块制作的基础关键材料.文章还简要地介绍了淄博市临淄银河高技术开发有限公司在生产IGBT模块用低热阻陶瓷覆铜板过程中所采用的特殊专有工艺技术以及DBC陶瓷覆铜板的规格和主要技术参数.
2.单相二极管箝位三电平级联整流器研究
- 王世涛;赵莉;柳明;舒泽亮
- 《第十三届全国电技术节能学术年会》 | 2015年
摘要：近年来,大功率变流器装置逐渐成为研究的热点,特别是级联型变换器系统.相比于传统的H桥级联拓扑,本文将二极管箝位三电平(NPC)电路应用在级联系统中.对于相同数量的级联模块,二极管箝位三电平电路级联的交流端口电平数更多,因此电压正弦性更好,同时设备容量也扩大一倍.本文以三模块级联为例,采用载波反相层叠(Phase Opposition Disposition,POD)与载波相移(Carrier Phase Shifted SPWM,CPSSPWM)相结合的调制技术,利用MATLAB/SIMULINK进行系统仿真并且完成了小功率实验验证.仿真和实验结果表明,所采用的控制算法和调制算法可以有效地实现直流侧电压稳定,而且控制算法简单,方便向更多级联模块扩展。
3.超级电容防晃电装置在聚酯生产中的应用改造
- 袁春剑;夏学翔;李琦
- 《第十三届全国电技术节能学术年会》 | 2015年
摘要：浙江万凯新材料有限公司地处钱塘畔,势开阔雷电及鸟类站线活动频繁,加之该地区采用20KV供电,多用户同时投切负荷对网造成瞬间晃电次数多,而在聚酯连续性生产过程中任何一次晃电都会对工艺生产系统造成极大的影响,同时造成巨大的经济损失,有时甚至会造成安全事故。本文介绍采用一种超级电容防晃电装置在连续性生产装置改造中的成功应用，运行结果表明该装置安全可靠，效果明显，具有：结构合理、操作简单、安装维护方便，基本上是免维护；模块化设计、自动化管理，智能化操作，界面友好，功能齐全；具有输出大功率、感性负载能力强、耐正反向冲击、高可靠性、抗干扰能力强等特点；运行方式采用并联热备(摒弃了电子开关)，减少了故障点，安全可靠等优点。
4.防反二极管模块——新一代的环保节能代表
- 颜辉;孙祥玉;邵凌翔
- 《第十三届全国电技术节能学术年会》 | 2015年
摘要：历经数十载风风雨雨，在瑞华电子研发团队与国内知名光伏逆变器厂家共同研发下，已经成功开发出专用于太阳能汇流专用的防反二极管模块。瑞华电子最新推出的100A以下新型新能源专用防反二极管模块，此款模块均采用GPP工艺和模块、散热器一体化工艺等新技术。与传统工艺相比，新能源专用防反二极管模块具有最优的性价比，优异的电气性能、散热性、电磁屏蔽性、高耐压等优势。
5.电阻焊机用FRD焊接二极管
- 周宜春;夏吉夫;潘福泉
- 《第十三届全国电技术节能学术年会》 | 2015年
摘要：综述了电阻焊机的种类和特点，介绍了ABB、EUPEC的焊接二极管，重点叙述了锦州圣和FRD焊接二极管及组件的创新发展过程。
6.创新之道,客户至上
- 徐宏伟
- 《第十三届全国电技术节能学术年会》 | 2015年
摘要：赛英电子是陈总带领他的创业团队在2002年成立的，旨在为全球大功率半导体器件提供优质的陶瓷封装外壳。创业之初，在先行者已经布局国内市场的前提下，加入PK势必陷入价格战的红海之中，当时选择了一条也许更艰难的道路，到国际市场去和外国公司竞争，只要品质上得去，价格的优势会非常明显。在互联网+时代，资本思维将取代市场思维，但是赛英还仅仅走在客户思维取代产品思维的道路上，聚焦核心客户，挖掘客户痛点，真正服务好客户是当下要做的事，赛英己确立了“一切以客户为中心”的企业价值观，客户选择了你，是客户的决策，你不能让客户的决策失误。
7.采用现代管理技术,提升质量管理
- 邢雁
- 《第十三届全国电技术节能学术年会》 | 2015年
摘要：致力于中国电力电子技术应用的普及和提升，节约能源，造福社会，成为中国最具竞争力的功率半导体提供者，是台基股份的愿景。认为企业要保持持续健康发展的动力，既要坚持技术创新，更要提升质量管理，台基股份的选择，是引入现代管理技术，提升质量管理。其持续改善的强化推进，为企业的进步和健康发展提供了支持；规范化、标准化、制度化的管理体系，对增强企业抗风险能力提供了保障。
8.用于贯通式牵引供电系统的并联逆变器环流抑制策略研究
- 彭旭;何晓琼
- 《第十三届全国电技术节能学术年会》 | 2015年
摘要：贯通式牵引供电系统通过变流器替代变压器可以彻底取消铁路供电系统电分相,极大改善其电能质量.本文研究了用在贯通式牵引供电系统中基于单相逆变器并联问题,利用逆变器等效建立了变电所输出模型.计算牵引供电系统阻抗以及该系统环流产生原理,根据牵引系统特性设计环流抑制策略,利用Matlab/Simulink建立了该系统,验证系统在负载位移变化时的环流抑制效果,通过FPGA控制小功率逆变器实验系统,验证本文控制算法的正确性与可行性。
9.国内专家编著的功率半导体专著
- 潘福泉
- 《第十三届全国电技术节能学术年会》 | 2015年
摘要：回顾了中国国内专家自1970年以来的功率半导体器件专著，摘要说明了这些专著的内容、历史意义、对行业发展的巨大推动作用。作者介绍了普及型的基本生产工艺指导书，阐述了晶闸管设计的基本理论，阐明《高压硅半导体器件绝缘耐压与表面绝缘技术》是提高反向电压特性的重要参考书，最后指明脉冲器件是未来功率半导体器件的重大发展方向之一。
10.双向半桥三电平DC-DC变换器的软开关工作条件分析
- 况祖杭;郭潇潇;舒泽亮
- 《第十三届全国电技术节能学术年会》 | 2015年
摘要：本文将脉宽调制方法应用于双向半桥三电平DC-DC变换器中,使变换器两侧桥臂的中点电压分别为占空比为D1和D2的三电平方波,同时采用移相控制使变换器两侧桥臂的中点电压存在移相比为Dφ的移相角.随着D1、D2和Dφ大小关系的变化,变换器共有12种工作模式,分析了其中六种有效工作模式下的传输功率范围和软开关条件,分析表明可以通过协调控制D1、D2和Dφ,使变换器中的开关管在整个传输功率范围内都实现零电压导通;并通过仿真验证了理论分析的有效性.
11.三垦变频器在宅钢的应用概况
- 侯育臻
- 《第十三届全国电技术节能学术年会》 | 2015年
摘要：本文简要介绍三垦变频器,在宝钢炼铁、炼钢、焦化工程建设中应用了许多高性能矢量控制技术,提高了设备的控制精度和性能,节约了维护成本.同时也开启了三垦变频器在宝钢全面应用的新篇章。
12.基于MMC三相-单相变换器的贯通式同相供电系统
- 宋莎莎;陈亚军;赵莉;舒泽亮
- 《第十三届全国电技术节能学术年会》 | 2015年
摘要：同相供电系统是当前铁道牵引供电系统的研究热点之一.贯通式同相供电系统彻底解决了既有系统中供电分段不平衡问题、机车过分相问题、功率因素低和三相不平衡等电能质量问题,有望成为未来高速、重载铁路的牵引供电新方式.本文研究了一种基于模块化多电平变换器MMC(Model Multilevel Converter)的三相-单相变换器的贯通式同相供电系统.分析了基于MMC的三相-单相变换器的结构及其控制系统,研究了三相侧MMC变换器的整流控制、单相侧MMC变换器的并网控制,利用Matlab/Simulink建立了两个变电所贯通式牵引供电系统的仿真模型,验证了该三相-单相变换器的控制性能、功率自动分配特性和并网性能。
13.脉冲功率开关RSD研究进展
- 梁琳;余岳辉
- 《第十三届全国电技术节能学术年会》 | 2015年
摘要：本文介绍了近年来本课题组在半导体脉冲功率开关反向开关晶体管RSD(reversely switched dynistor)器件方面所做的基础研究工作以及工程应用推广的情况,具体包括Si基RSD器件的二位数值模型与导通机理研究、引入缓冲层的结构优化、采用两步式触发的应用优化、高压大电流和重复频率开通试验;以及SiC基RSD器件的模型建立和关键工艺初步探索.其中,自主研制的3时Si基RSD器件堆体单次脉冲工况下最高通过峰值电流173kA,转移电荷量32C;以0.2Hz重复频率工作,峰值电流107kA,寿命超过5万次。
14.一种基于无速度传感器的永磁同步电机控制方法
- 顾宁;王永晴;崔海现
- 《第十三届全国电技术节能学术年会》 | 2015年
摘要：提出了一种基于无速度传感器的永磁同步电机控制方法,该方法利用测量的相电流和端电压对电机的定子磁链进行估计,再通过得到的定子磁链估计预测位置处的定子电流.将估计的定子电流和测量的定子电流作差得到电流误差,用电流误差得到位置误差,从而对估计位置进行校正.仿真结果表明,所提出的永磁同步电机无速度传感器控制方法具有较好的可行性和令人满意的动静态性能.
15.钼片和PVD镀膜钼片
- 俞叶
- 《第十三届全国电技术节能学术年会》 | 2015年
摘要：钼属于难熔金属一族，文章介绍了钼片的热物理特性、机械特性、耐化学性，阐述了钼圆片的加工，曾尝试钼棒切割机加工，钼粉直接压制、烧结-机加工，钼板冲制-机加工三种工艺，目前国内外钼圆镀层方式为两种：电镀方式，PVD镀方式。目前国内生产钼元技术已经达到国际领先水平，各项物理指标和参数与国外产品相一致。
16.基于单相NPC级联整流器的带反向矢量PSC-SVPWM均压策略
- 彭旭;何晓琼;郭爱平;舒泽亮;高仕斌
- 《第十三届全国电技术节能学术年会》 | 2015年
摘要：为提高级联整流器模块间直流侧均压能力,本文以单相三电平二极管钳位级联整流器(neutral point clamped-cascaded rectifier,NPC-CR)为研究对象,提出了一种基于PSC(Phase shft carrier)的带反向矢量的SVPWM均压调制策略,同时兼具NPC模块中点电位平衡的作用.通过理论推导得到了单相三电平NPC-CR在不同工作条件下采用带反向矢量的SVPWM的均压范围.建立三模块的仿真和实验模型,证明该算法可以做到在一个模块空载的情况下仍然实现均压,且均压能力强,均压速度快.
17.案例说明：瑞典Fiskeby造纸厂稀释水泵ABB新一代工业传动实现节能高达80％
- 《第十三届全国电技术节能学术年会》 | 2015年
摘要：瑞典的Fiskeby造纸厂是个耗能大户，同时有很强的节能意识。该厂在一个稀释水泵上安装ABB全新壁挂式ACS880-01工业变频器后，水泵的能耗降低了80%。此后，该厂安装了更多的AC5880变频器。在安装全新ABB传动之前，水泵全速运行,流量控制通过阀门调节实现，80%的时间阀门是关闭的。安装新一代ACS880变频器之后，水泵运行速度可以根据水箱相应的水位不断调整。这意味着水泵在大部分时间里的运行速度变慢了，从而实现了节能。ACS880系列变频器采用ABB通用传动架构，该架构可为许多行业的客户及应用提供前所未有的兼容性、灵活性和易用性。ACS880系列包含单传动、多传动和传动模块。Fiskeby对ABB传动各方面的表现都非常满意。
18.物业资产管理从设备节能开始
- 郭连忠
- 《第十三届全国电技术节能学术年会》 | 2015年
摘要：科学技术是第一生产力，充分利用科学技术实现减员增效(减少人力资源的投入)和节能降耗(提高机电设备的使用效率，拓展企业节能降耗的经济增长点)是物业服务企业的核心竞争力和实现可持续发展的保障。物业服务行业设施设备的节能重点由三部分组成:中央空调系统、电梯系统、照明系统，另外包括物业服务行业长期忽视了的电能质量问题。物业资产管理是系统工程，现代科学技术将引领物业管理行业快速转型，摆脱微利行业的包袱，实现项目资产的保值增值。
19.致力于成为全球杰出的半导体企业
- 王毅
- 《第十三届全国电技术节能学术年会》 | 2015年
摘要：文章介绍了公司概况和发展历程，指出产品可靠性是生命线，同时阐明了自己的核心技术，提出好的产品必有广阔的销售市场和迅速的发展。伴随着国家发展的脚步，扬杰科技从最简单的整流二极管入手，开始了向世界先进水平进军的历程。2008年，在全球经济危机的逆势中，扬杰科技从台湾整体引入了半导体芯片的设备、人才和技术，从仅仅是二极管的封装逐步跨入芯片、封装、测试全系列完整的二极管生产过程。从此可以从头到尾独立完整设计、生产各种各样中小功率方片整流二极管了。
20.中央空调变频节能改造的“神秘面纱”
- 郭连忠
- 《第十三届全国电技术节能学术年会》 | 2015年
摘要：中央空调变频节能改造，已经越来越成熟和普及，但至今还是存在争议。长期观察空调的运行情况，认为:A，B大厦的中央空调都有余量，尤其是B大厦的节能空间更大，决定以B大厦的冷冻泵、冷却泵作为节能的试点。根据设备的选型和运行情况，设计相应较节能的控制技术和产品，同时持续改进，将中央空调设备纳入因特网，实现网上只能监视，方便管理。通过优化设计，在变频器增加控制元器件，节能改造后冷却泵和冷冻泵年节电25万多度，制冷主机年节电超过10万度。
21.铝合金挤压机节能技术改造
- 侯金来;李慧茹;侯益根
- 《第十三届全国电技术节能学术年会》 | 2015年
摘要：深圳市国兆节能科技有限公司是以工业电机节电改造工程为主,自主创新有多项授权专利.采用PLC、变频器应用技术,通过技术改造提高设备运行效率.改造案例经过第三方权威机构检测节电15.1％,多综改造案例节能效果显著,项目具有环保、低碳、循环经济、推广意义.挤压机是金属领域工业挤压成型广泛应用的液压设备,它的动力电机多、功率大、耗电也多,液压控制系统复杂.由于设备生产工艺有空载、轻载、待料过程造成电能浪费,大功率电机在轻载、空载时效率很低,占用视在功率造成电力系统大量无用功.通过节能技术改造达到降低企业生产经营成本。
22.国外高压变频器主电路拓扑方案的分析
- 张选正;倪芳
- 《第十三届全国电技术节能学术年会》 | 2015年
摘要：介绍了国外8类11种中高压变频器的典型主电路方案，并进行了结构和特性的分析，尤其对2010年问世的新产品，多相整流输入、三电平输出的方案，比较详细的从定性到定量的进行了论述，为国内业界人士对改进现有产品提供了借鉴。
23.一种可实现低功耗的绝缘槽势垒LIGBT结构
- 刘美华;孟航;林信南
- 《第十三届全国电技术节能学术年会》 | 2015年
摘要：目前,横向绝缘栅双极型晶体管(LIGBT)已成为功率集成电路(PIC)领域最有潜力的器件之一.然而,硅材料功率器件的特性已逐渐达到物理极限.本论文中,提出一种绝缘槽势垒(TB)结构,通过在器件漂移区靠近发射极的位置添加这一结构进一步改善性能尤其是导损耗和开关耗之间的折中关系.这种绝缘槽势垒结构可以增强电子注入，在保持其他特性不变的条件下,降低导通损耗.此外,TB结构可以和槽栅同时完成,不会增加工艺成本和工艺的复杂性.因此,TB结构在未来的功率电子技术和应用中会带来更广阔的市场。
24.三垦变频器调速技术在棉纺织行业的应用
- 侯育臻
- 《第十三届全国电技术节能学术年会》 | 2015年
摘要：在棉纺织设备中通过采用变频器宽范围无极调速,高、恒转矩输出,以及平滑软启动等特性来满足系统工艺,能使变频器在棉纺织生产中提高棉纱产量、质量,稳定产品品质等;以及特有的节电模式,能大大降低产品成本,从而提高产品在市场的竞争力.
25.混合动力大功率无刷直流电机电动及再生制动研究
- 朱洪雨;张东来
- 《第十三届全国电技术节能学术年会》 | 2015年
摘要：按照混合动力客车的要求,设计了以dsPIC30F3011作为中央处理器的大功率无刷直流电机驱动系统.该系统设计为转矩控制方式,为混合动力客车提供启动,助力和制动扭矩,并且在制动时将能量回馈给超级电容。文中介绍了该大功率无刷直流电机控制系统的构成特点和设计方法,给出了系统框图,并进行了电动和再生制动原理分析,实验结果表明,该驱动系统可以实现对电动转矩控制并且能够回馈能量至超级电容,可以很好地满足混合动力汽车的驱动要求。
26.三电平的功率单元串联变频器在绞车上的应用
- 曹永刚;邵贤强;李海涛
- 《第十三届全国电技术节能学术年会》 | 2015年
摘要：绞车使用国产的单元串联多电平四象限变频器调速,在国内已经有近10年的应用历史,但是这些变频器均使用了两电平H桥逆变输出的功率单元,TMEIC公司2014年推向中国市场的MVe2系列四象限变频器,采用了三电平输出的功率单元,减少了单元数量,减少了故障点数量,大大提高了可靠性。
27.快速恢复外延二极管和SiC肖特基二极管
- 魏明宇
- 《第十三届全国电技术节能学术年会》 | 2015年
摘要：快速恢复外延二极管也称快速动率二极管，是快恢复二极管( FRD)的一种，主要应用在高频开关电路中，它采用外延型PiN结构，其反向恢复时间可低于50ns，一般为几十到几百纳秒，正向压降可低至0.9V左右，一般小于2.OV，但其反向耐压多在1200V以下，可用于开关频率为20-50kHz的场合。现代脉冲电路中大量使用晶体管或二极管作为开关，或者使用主要是由它们构成的逻辑集成电路。快恢复二极管的最主要特点是它的反向恢复时间(trr)在几百纳秒(ns)以下，快速恢复外延二极管(FRED)、超快恢复二极管、SiC二极管甚至能达到几十纳秒，是衡量高频续流及整流器件性能的重要技术指标。SiC肖特基二极管能提供近乎理想的动态性能。作为单子器件，它的工作过程中没有电荷储存，因此它的反向恢复电流仅由它的耗尽层结电容造成，其反向恢复电荷以及反向恢复损耗比硅超快恢复二极管要低一到两个数量级。更重要的是，和它匹配的开关管的开通损耗也可以得到大幅度减少，因此能提高电路的开关频率，同样功率的设备可以做的更小。另外，它几乎没有正向恢复电压，因而能够立即导通，不存在双极型器件的开通延时现象。为了更好地发挥SiC肖特基二极管的优势。在芯片生产中的发展方向是衬底减薄技术和Trench JBS结构，进一步改善正反向特性。不仅增加了SiC肖特基二极管电流密度（芯片面积减小50%），也提高了阻断电压和雪崩能力。另一方面在模块制造上尽量减小热阻和接触电阻，也就是降低SiC肖特基二极管模块的正向电压降，降低工作时的导通损耗和发热。
28.螺栓型整流二极管、晶闸管的再研究
- 韩平;曹榆;张炳友;沈兴祖;潘福泉
- 《第十三届全国电技术节能学术年会》 | 2015年
摘要：回顾了螺栓型整流二极管、晶闸管的发展历程;介绍了IR公司的十种标准螺栓型器件;在新形势下,叙述了晨伊公司在IR公司基础上,采用的低功耗芯片结构、PN结终端大正角技术、可靠性技术、新的井式炉焊接技术、△VF全检试验方法等卓有成效的改进措施.全面提升了螺栓型器件的技术水平,并将产品推向全世界展望了螺栓型产品的市场前景.
29.一种高压大功率IGBT综合参数测试设备的研究与实现
- 顾耀君;余佑民;季凌云;褚敏娟
- 《第十三届全国电技术节能学术年会》 | 2015年
摘要：自主研发出一种用于绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的动、静态综合参数测试设备.该设备采用计算机和PLC控制,实现了IGBT动、静态综合参数测试流程的全自动化.设备可满足6500V/2000A IGBT动、静态综合参数的测试需求,与国内进口的国外同类设备水平相当，并且该设备已为多个厂家使用,填补了国内高压大功率IGBT动、静态综合参数全自动化测试设备在产品方面的一个空白.