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行业领域

高新技术改造传统产业

需求背景

目前，电动机、发电机等高压运行模组，均采用高压开关电源作为启动能源，而为了保障启动及运行时的安全平稳，通常需要对输入电压的范围、转换效率、纹波幅度等因素进行限定，由此衍生出专用于高压设备的软启动系统。

但在现有技术中，例如MPS高压固态软启动系统，在容性负载或感性负载时，其升流斜率或升压斜率往往比设定的斜率大得多，长此以往，极易导致开关电源输出浪涌电流过大或者电压过冲而造成开关电源和负载的损坏；另外，常规的控制系统采用有线控制方式，操作半径小，而少数远程控制系统，也存在信号接收延迟高、数据接收信道窄等问题，因而亟需一种兼容性高、安全可靠的远程监控方式。

需解决的主要技术难题

1. 高压固态控制单元设计：在高压环境下，固态控制单元需要承受高电压，因此需要解决高压绝缘和耐压问题。同时，控制单元需要实现对电流和电压的有效控制，因此需要设计高性能的控制电路和保护电路。
2. 数据采集与处理：为了实现软启动控制，需要采集高压固态控制单元的相关数据，如电压、电流、温度等。同时，需要对采集的数据进行处理和分析，以实现自适应软启动控制。这需要开发高效的数据采集和处理算法。
3. 启动方式的实现：系统需要实现闭环启动和开环启动两种控制方式。闭环启动需要实时监测输出电压和电流，根据反馈信号调整控制算法，以实现稳定可靠的启动过程。开环启动则需要根据预设的启动曲线进行控制，同时需要考虑负载特性和电源特性等因素。
4. 稳定性与可靠性：在高压环境下，系统的稳定性和可靠性至关重要。因此，需要采取有效的措施来确保系统的稳定性和可靠性，如加强散热设计、选用高质量的元器件、进行充分的测试和验证等。
5. 人机交互与远程监控：系统需要提供简单易懂的人机交互界面，方便用户进行操作和维护。同时，需要通过互联网或远程通信技术实现远程监控和控制，以满足不同用户的需求。
6. 适应性与可扩展性：系统需要适应不同规格和型号的高压固态控制单元，同时需要考虑未来技术的升级和扩展，以满足不断发展的市场需求。

期望实现的主要技术目标

1. 高效性和可靠性：开发基于MMS算法的MPS高压固态软启动系统的目的是为了提供一种高效、可靠的软启动设备，以实现对高压电机的平稳启动和调速控制。系统应能够在不同的负载和电源条件下稳定运行，同时保证启动过程的平稳性和可靠性。
2. 优秀的控制性能：基于MMS算法的MPS高压固态软启动系统应具备优秀的控制性能。通过采用先进的MMS算法，实现对电机的精确控制，使启动过程更加平稳，并降低启动电流对电网的冲击。同时，系统应能够根据不同的负载和电机特性进行自适应调整，提高系统的控制性能。
3. 宽广的调速范围：系统应具备宽广的调速范围，能够根据实际需求对电机进行精确的调速控制。通过采用MPS（多脉冲变换器）技术，实现对电机转速的高精度调节，满足不同工况下的转速控制要求。
4. 高质量和鲁棒性：系统应采用高质量的硬件和软件组件，确保系统的稳定性和鲁棒性。同时，应进行充分的测试和验证，确保系统在不同环境和负载条件下的稳定性和可靠性。
5. 易于操作和维护：系统应具备易于操作和维护的特点。提供简单易懂的操作界面和故障诊断功能，方便用户进行参数设置、操作和维护。同时，系统应具备远程监控和诊断功能，以便于远程管理和维护。
6. 节能和环保：在满足性能要求的同时，系统的开发还应关注节能和环保。通过优化设计、选用高效的元器件和材料，降低系统的能耗和排放，实现节能减排的目标。

需求解析

解析单位：湖北省襄阳市 解析时间：2023-10-30

赵亮

襄阳市科协

主任

综合评价

该技术需求背景介绍和需要解决的主要技术难题分析基本合理，研发内容和期望实现的技术目标明确，通过专家联合研发基本可以实现。 需要注意把握技术需求的重要性、可行性、成本和时间等方面的综合考虑，以确定技术需求的优先级和实施方案

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