科创中国

高新技术改造传统产业,先进制造技术

高速电机驱动在我国的研究尚处于研发起步阶段，其核心技术长期被美国DANAHER、德国Sieb-Meyer、ABB、西门子等极少数国外公司所垄断。欧美国家仅解禁了PCB钻孔、手机玻璃研磨、中低端磨床等有限的领域，但售价是同功率电机驱动器15倍以上；禁售领域国产“高速”电机则只得用通用变频器替代，转速普遍在3万转以下且震动、发热等关键指标难以满足高端场合应用要求；国产永磁电主轴转速虽已达20万转以上，但配套永磁驱动产品的市场空白导致其应用领域完全局限于国外高频变频器产品解禁的范围。 工业***的推广促使中国制造业逐步从价格战及同质化的竞争向着高端化方向转型，国产永磁电机高频变频器（600Hz以上）的面世，必将突破国外技术封锁所导致的永磁高速电机应用领域限制，推动高速度、高效率的永磁电机研发、推广应用及相关产业链的形成。 我司高频变频器的行业专注于以下领域培育永磁电机市场。 一、高速电主轴驱动器，主要用途：PCB钻孔与成型、雕刻机、模具精加工、硬脆性材料的研磨、抛光、成型、表面处理，电主轴及其驱动是高端机/磨床、高光机、PCB钻孔、牙科等装备的核心功能部件

产品采用先进的无感矢量控制技术，攻克了高频变频器的三大技术门槛： (1)驱动功率器件门槛 国内外的变频驱动产品其功率驱动功率器件通用方案是采用单个IPM集成块实现，目前IPM的最高PWM载波频率普遍在20kHz以下，考虑到裕量，市场上国内外通用变频驱动器的输出频率被限制在500-600Hz以下，不能满足高速电机运行的频率要求，成为制约通用变频器驱动高速电机核心技术瓶颈之一。 本项目灵活选用了众多高性能分立式芯片，自主设计并成功搭建了一个隔离式、高速“IPM芯片”，PWM载波频率可以达到240kHz，变频器最高输出频率则最高可达8000Hz。 (2) 控制器门槛 无感矢量控制算法运算量大，且要求CPU在一个PWM周期内实时处理一次SVC算法，运算密度大，目前的最新的Arm/DSP的运算能力通常只能以低于20kHz工作频率实时处理，（SVC算法中CPU的运算频率与PWM载波频率同步）。 本项目针对电机控制需求，开发基于FPGA的Soc系统，控制算法、通信协议采用自主开发的IP核并行处理实现，可以轻松实现高负荷运算，突破了控制器运算能力的瓶颈，且具有集成度高、升级方便

2006-2015期间在湖南宇晶股份有限公司任总工程师，主持开发4种10多个系列的多轴联动多线切割机产品，相继开发了国内首台水晶多线切割、首创磁性材料切割机、首台蓝宝石切割机，系列产品引领国内硬脆性材料基片加工市场，累计实现销售产值逾10亿元。