電機與電力電子的案例
【網絡研討會】結合主動式動力計進行真實電機與電力電子總成測試的方法
日期：2017年9月15日
時間：10:00-11:00am
(9:40登錄，10:00正式開始)
主題：
結合主動式動力計進行真實電機與電力電子總成測試的方法
簡述HIL與PHIL，并進一步說明如何結合動力計實現車輛動力系統測試。
主講人介紹：
楊可農 CYBERNET Taiwan
主要負責實時仿真相關系統整合與建置設計、車輛動態模型建模與分析、系統識別與參數標定等技術支持工作，具有年以上協助客戶建置車輛法規相關的、駕駛模擬機等實時仿真相關測試系統的實務經驗。
主辦方：
CYBERNET China 莎益博工程系統開發（上海）有限公司
報名及咨詢：
姓名、公司、部門、職位、手機、郵箱等報名信息發送至marcom@cybernet.sh.cn
展開 永磁同步電機控制系統仿真 附電力電子、電機控制系統的建模和仿真下載
下載地址：電力電子、電機控制系統的建模和仿真
ANSYS技術大發展，可降低汽車所需的電池成本，延長使用壽命？！
汽車制造商正加速推進技術發展，降低電池成本，延長使用壽命，減少電池災難性故障，提高牽引電機的效率，盡可能減少對稀土元素的依賴，滿足EMI–EMC監管要求，并積極開發新型燃料電池。ANSYS通過集成多物理場、多尺度平臺提供綜合工具和最佳實踐，同時利用深度模型和子模型對電池、燃料單元、電機、電力電子系統和端到端控制器進行精確建模。該解決方案采用了降階法（ROM），能準確反映裝配體中子組件的影響，并且不會降低精確度。組件—系統協同仿真支持整個電池/電機/電力電子系統的行為預測。
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展開 電力電子HIL仿真設備調研
一、調研背景
隨著電力電子技術在新能源、智能電網等領域的深入應用，高校與科研機構對相關教學科研設備的需求日益增長。HIL（硬件在環）仿真器作為電力電子實驗教學的核心工具，其
電力電子HIL仿真設備調研
一、調研背景
隨著電力電子技術在新能源、智能電網等領域的深入應用，高校與科研機構對相關教學科研設備的需求日益增長。HIL（硬件在環）仿真器作為電力電子實驗教學的核心工具，其性能、適配性及性價比成為關注重點。本次調研聚焦市場主流設備，重點研究森木磊石最新推出的 單價2.48萬的EGBox Nano 入門級 HIL 仿真器，探究其在電力電子教學科研場景中的應用價值。
二、電力電子教學科研設備市場現狀
目前，電力電子教學科研設備市場品牌多樣，既有國外的 Opal-RT、dSPACE、Typhoon 等老牌廠商，也有國內森木磊石等企業。國外產品技術成熟，但價格高昂、售后響應慢；部分國內產品在功能適配性上存在不足。高校與科研機構亟需一款兼具性能、教學適配性與高性價比的設備，以滿足實驗教學、科研創新的需求。
三、EGBox Nano 產品分析
（一）核心優勢突出性價比
1、極致便攜，顛覆傳統
EGBox Nano 外觀尺寸僅為 84mm（長）×181mm（寬）×51mm（高），小巧輕便，打破傳統實驗設備的笨重形態，便于課堂移動教學與學生自主實踐。
2、聚焦教學，全面實用
精準適配高校電力電子與電機控制課程實驗教學體系，涵蓋 單相橋式可控整流、三相橋式有源逆變、永磁同步電機控制 等 20 + 實驗內容，覆蓋電氣工程及其自動化、自動化、電子信息工程等專業需求。
3、價格親民，資源普及
售價僅 ￥2.48w，相比進口設備成本大幅降低，助力高校以更低投入實現實驗教學資源的普及，緩解教學設備經費壓力。
展開 
《電力電子和電力拖動控制系統的MATLAB仿真》
【基本信息】 ISBN：7111180429 265 尺寸：小16開 印張：8.625 字數：333000 印次：1 印刷時間：2006/01/01 用紙：膠版紙 版次：1
【內容提要】
本書介紹了MATLAB及其圖形仿真界面SIMULINK的應用基礎知識，詳細介紹了SIMULINK模型庫的電力電子和電機模塊的功能和使用，并通過大量實例介紹了電力電子電路和交直流調速系統的仿真方法和技巧。
本書可以作為高等校電力電子技術和電力拖動自動控制系統類課程的教學輔助或等候課教材，也可供相關專業研究生和工程技術人員學習與參與。
【目錄】
前言
第1章 MATLAB基礎
1.1 MATLAB介紹
1.2 MATLAB的安裝和啟動
1.3 MATLAB環境
1.4 MATLAB的計算基礎
1.5 MATLAB程序設計基礎
1.6 MATLAB常用的其他命令
1.7 MATLAB的繪圖功能
1.8 電力電子電路波形圖的繪制
第2章 SIMULINK環境和模型庫
2.1 系統仿真環境
2.2 SIMULINK模型庫中的模塊
2.3 電力系統模型庫
第3章 電力電子器件模型
3.1 二極管模型
3.2 晶閘管模型
3.3 可關斷晶閘管模型
3.4 電力場效應晶體管模型
3.5 絕緣柵雙極型晶體管模型
3.6 理想開關模型
3.7 三相橋式整流電路模型
3.8 多功能橋式電路模型
3.9 驅動模型
第4章 變壓器和電動機模型
……
第5章 電力電子變流電路的仿真
第6章 直流調速系統的仿真
第7章 交流調速系統的仿真
第8章 提高功率因數的電力變流電路仿真
參考文獻
展開 Ansoft產品 > Simplorer
Simplorer?是一個功能強大的跨學科多領域的高性能系統仿真軟件，適合于進行電機、電力電子裝置及系統、交直流傳動、電源、電力系統、汽車部件、汽車電子與系統、航空、航天、船舶裝置與控制系統、軍事裝備仿真。
Simplorer?產品功能詳情
來自Ansoft中國
ANSYS為保時捷全電動賽車提供技術支持進擊電動方程式錦標賽
保時捷99X Electric
ANSYS系統級仿真解決方案幫助保時捷99X Electric實現極為關鍵的競爭優勢，保時捷工程師能夠開發出新一代保時捷E-Performance傳動系統，這有助于為其重要的子系統和組件提供最高能效，從而最大限度地提高電機與電力電子的效率，顯著降低能耗。
此次賽道上的表現也證實，保時捷將利用保時捷99X Electric的電動傳動系統進一步突破工程極限，引領商用電動汽車的新時代。該賽車的800伏特技術目前正用于保時捷全電動Taycan的系列生產中。
保時捷賽車運動部副總裁Fritz Enzinger表示：“ANSYS系統級仿真解決方案有助于優化保時捷E-Performance傳動系統的電機、變速箱、電力電子及控制軟件，使保時捷99X Electric在長距行駛中保持前所未有的速度，同時盡可能多地節能。傳動系統是競爭中的一項決定性因素，它不僅能實現超凡的能源管理，還能在比賽期間為駕駛員提供大量戰術策略，幫助其突破車輛的性能極限。”
ANSYS高級副總裁兼總經理Shane Emswiler稱：“保時捷賽車運動部門是卓越賽車的行業標桿，我們很榮幸可以助力保時捷99X Electric的電動傳動系統變革，克服新型電動交通障礙，并幫助車隊在電動方程式錦標賽中取得勝利。ANSYS系統級仿真賦予保時捷99X Electric一項重要的競爭優勢，大幅降低其能耗并顯著提高電氣效率，因而能在高難度賽車期間為車輛提供最大功率。”
展開 電力電子技術的作用與發展簡史
為了滿足電子通信設備、服務器、高速計算機芯片等的低靜態功耗和高動態性能的要求，需要開關電源能提供低電壓、大電流，有的設備已經需要開關電源輸出為1 V/50A。輸出電壓為1.1V、電流為100A、電流轉換率為5 A/ns 的開關電源也于2003年問世。
可以整流和逆變的 PWM變流器是一種功能強大的四象限變流器。所謂四象限變流器，是指從交流側看，交流電壓和電流波形的夾角可以是0°~360°，可位于直角坐標系中的任一象限。PWM 四象限變流器不僅交流電壓和電流的波形相位差可以是0°~360°，而且交流側輸出波形的幅值、頻率和形狀可以按照控制要求進行調節。PWM 四象限變流器的性質，為交流電機變頻調速奠定了理論基礎，也為改善供電質量的電力有源濾波器的發展奠定了理論基礎。電力有源濾波器不僅能補償諧波電流，還能吸收容性和感性無功電流、平衡負荷。
1971年德國工程師 Blaschke提出了交流電機的矢量控制思想.后來其博十論文對矢量控制的原理和實現方法進行了系統的研究。矢量控制從理論上解決了交流電機的變頻調速困難，它可以像他勵直流電機那樣完全解耦地對轉矩和磁通分別進行平滑調節。矢量控制的算法相當復雜，鑒于當時微電子技術和計算機技術的發展水平，要學現矢量控制的優良特性比較困難。
1985年德國魯爾大學 Depenbrock教授提出了直接力矩控制，簡化了矢量控制系統的算法，通過力矩反饋的"乓- 乓"控制達到力矩和磁通的基本解耦控制。交流電機調速理論解決以后.根據調速理論對 PWM 四象限變流器的輸出 PWM波進行有效控制.電力電子變流器裝置就獲得了交流電機調速的理想變頻變壓電源。
1976年和1978年美國西屋電氣公司的Gyugvi基于電力電子變換技術分別提出電力有源濾波器（APF）和無功發生器（SVG）的概念。此后，電力電子技術開始應用于電力網的諧波濾除和無功補償。
展開 下一代電力電子用氮化鎵器件
GaN可用于設計更小、更輕的電力電子系統，與硅基系統相比，具有相當的能量損耗。零反向恢復，減少了電池充電器和牽引逆變器的開關損耗，以及更高的頻率和更快的開關速率，這些都是好處之一。此外，降低開關的開通和關斷損耗有助于減少電動汽車充電器和逆變器等應用中電容器、電感器和變壓器的重量和體積。
支持者們斷言，WBG技術為功率轉換設計師提供了提高效率和功率密度的新方法。
與硅器件一樣，單
GaN
器件的電流處理能力仍有其上限。
實現
GaN
器件并聯是一種常見的方法。
GaN
的功率可以進行縮放，
Honea
說：
“通過將氮化鎵晶體管并聯，我們可以擴大功率。
然而，如果將它們并聯，諧振的可能性會成倍增加，必須確保不會激發和放大它們。
”
來源：星辰工業電子簡訊
展開 智芯研報 | GaN電力電子器件的現在與未來
03
GaN電力電子器件增速迅猛，2025年超過15億美元
GaN電力電子市場發展迅猛，未來市場空間巨大。Yole預計到2025年GaN電力電子器件市場預計將超過15億美元。其中在電源設備方面的市場應用占到了GaN電力電子器件市場規模的一半以上。
GaN電力電子器件最典型應用是電源設備(包括工業級不間斷電源UPS和消費類電源)。由于結構中包含可以實現高速性能的異質結二維電子氣，GaN器件相比于SiC器件擁有更高的工作頻率，加之其最低閾值電壓要低于SiC器件，所以GaN電力電子器件更適合對高頻率、小體積、成本敏感、功率要求低的電源領域，如輕量化的消費電子電源適配器、無人機用超輕電源、無線充電設備等。
GaN電力電子器件應用市場占比
未來五年內，GaN電力電子器件的市場將由以下幾大應用牽引：目前滲透率較大的工業級不間斷電源UPS、包絡追蹤，滲透率中等的（小型）消費類電源設備、光伏及儲能，未來有較大可能的無線充電、電源新能源汽車以及（汽車）高頻激光雷達等。
隨著GaN技術的快速發展，使得GaN電力電子器件已經成為了Si基MOSFET有力競爭者。
展開 IGBT為什么被稱為電力電子行業的“CPU”
IGBT主要應用于電動汽車領域中以下幾個方面：
電動控制系統大功率直流／交流（DC／AC）逆變后驅動汽車電機。
車載空調控制系統小功率直流／交流（DC／AC）逆變，使用電流較小的IGBT和FRD。
充電樁智能充電樁中IGBT模塊被作為開關元件使用。
2、智能電網
IGBT廣泛應用于智能電網的發電端、輸電端、變電端及用電端：
從發電端來看，風力發電、光伏發電中的整流器和逆變器都需要使用IGBT模塊。
從輸電端來看，特高壓直流輸電中FACTS柔性輸電技術需要大量使用IGBT等功率器件。
從變電端來看，IGBT是電力電子變壓器（PET）的關鍵器件。
從用電端來看，家用白電、微波爐、LED照明驅動等都對IGBT有大量的需求。
3、軌道交通
IGBT器件已成為軌道交通車輛牽引變流器和各種輔助變流器的主流電力電子器件。交流傳動技術是現代軌道交通的核心技術之一，在交流傳動系統中牽引變流器是關鍵部件，而IGBT又是牽引變流器最核心的器件之一。
海外大廠占據主要市場，中國企業追趕空間大
IGBT市場英飛凌市占率全面領先，2020年斯達半導躋身IGBT模塊市場前六。根據Omdia數據，2020年IGBT分立器件市場及IGBT模塊市場規模前三的企業均為英飛凌、富士電機及三菱。其中英飛凌IGBT市場市占率全面領先，IGBT分立器件和IGBT模塊的市占率分別為29.3%和36.5%。
在IGBT分立器件市場中，中國企業士蘭微進入全球前十，2020年市場份額為2.6%；在IGBT模塊市場中，2020年斯達半導躋身全球第六，市場份額為3.3%。
預計2025年我國新能源汽車IGBT市場規模或將達到385億元，2019-2025年CAGR達到33.8%。
展開 
國聯萬眾碳化硅（SiC）電力電子器件產品手冊
公司定位為第三代半導體材料及應用聯合創新基地的建設、運營管理、服務；集成電路、半導體分立器件、光電子器件、通信系統設備、通信終端設備、電力電子元器件制造、銷售；研發創新、科技服務平臺搭建；科技成果轉化、產業孵化、產業基金、產業投資。公司致力于推動第三代半導體產業鏈和創新鏈構建，促進產學研用合作以及跨界應用的開放協同創新，推動產業生態體系的建設。
聯系方式：
張利民 13001895445
姬鵬飛 18603230385
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國聯萬眾碳化硅（SiC）電力電子器件產品手冊
公司定位為第三代半導體材料及應用聯合創新基地的建設、運營管理、服務；集成電路、半導體分立器件、光電子器件、通信系統設備、通信終端設備、電力電子元器件制造、銷售；研發創新、科技服務平臺搭建；科技成果轉化、產業孵化、產業基金、產業投資。公司致力于推動第三代半導體產業鏈和創新鏈構建，促進產學研用合作以及跨界應用的開放協同創新，推動產業生態體系的建設。
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公司定位為第三代半導體材料及應用聯合創新基地的建設、運營管理、服務；集成電路、半導體分立器件、光電子器件、通信系統設備、通信終端設備、電力電子元器件制造、銷售；研發創新、科技服務平臺搭建；科技成果轉化、產業孵化、產業基金、產業投資。公司致力于推動第三代半導體產業鏈和創新鏈構建，促進產學研用合作以及跨界應用的開放協同創新，推動產業生態體系的建設。
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國聯萬眾碳化硅（SiC）電力電子器件產品手冊
公司定位為第三代半導體材料及應用聯合創新基地的建設、運營管理、服務；集成電路、半導體分立器件、光電子器件、通信系統設備、通信終端設備、電力電子元器件制造、銷售；研發創新、科技服務平臺搭建；科技成果轉化、產業孵化、產業基金、產業投資。公司致力于推動第三代半導體產業鏈和創新鏈構建，促進產學研用合作以及跨界應用的開放協同創新，推動產業生態體系的建設。
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