科研进展

深圳先进院成果应用于国产变频电机主控芯片

  

  73日至5日,2020 electronica China慕尼黑上海电子展举行,中国科学院深圳先进技术研究院孙天夫副研究员团队与国民技术股份有限公司(简称“国民技术”)联合研发的国产高性能变频电机系统主控芯片电控软件亮相此次电子行业盛会。 

  变频电机系统广泛应用于机器人、电动汽车、先进制造、家用电器等国民生产生活的各个领域,是现代工业的基础。变频电机系统运行时,其主控芯片基于传感器所采集的相电流、电压、转子角度、温度等信号,通过高速实时运算判断电机的运行状态,继而控制电力电子器件开关管状态驱动电机运行。因此变频电机系统主控芯片(MCU)以及运行于芯片之中的电机驱动控制软件是变频电机系统的最关键技术之一。在芯片内部配套封装的高性能电机驱动控制软件系统以及功能完善的底层软件模块,对于推广国产芯片的应用具有重要推动作用。但是,研发高可靠性、高性能的变频电机驱动底层软件需要深厚的理论知识及实践经验,具有很高的技术门槛。 

  针对这一实际情况,国民技术联合深圳先进院孙天夫副研究员及其团队成员李可、郑伟杰等,基于国民技术N32G435/N32G455系列增强型MCU研发高性能电机驱动控制软件。研发内容包括电机参数自动辨识、电机磁极辨识、电机无位置传感、高性能速度环控制等核心底层软件模块。特别是所研发的同步电机无位置传感技术可通过纯软件手段实现对电机转子绝对位置的实时检测,并适用于电机零速、低速、高速等各种工况,从而省去了现有成本较高且容易损坏的电机位置传感器,为相关用户企业节省成本、减少维护提供完整的解决方案。 

  孙天夫副研究员博士毕业于英国谢菲尔德大学电子与电气工程系,在英国留学及工作期间曾参与多项欧洲及英国的电机驱动系统相关项目的研发工作,回国后主持多项国家级、省部级、地市级以及企业横向课题。是包括IEEE Transactions on Power ElectronicsIEEE Transactions on Industrial ElectronicsIEEE Transactions on Industrial Applications等领域权威期刊及诸多国际会议的审稿人,并担任14th IEEE Conference on Industrial Electronics and Applications(EI检索国际会议)以及2020 International Conference on Energy, Electrical and Power Engineering(EI检索国际会议)分会场主席 (Session chair) 

  孙天夫副研究员团队目前成员10人,其中博士3人。该团队长期从事伺服电机驱动与控制、工业自动化、嵌入式系统软硬件开发、新型电磁机械设计、电力电子、人工智能等领域的研究,科研成果可广泛应用于机器人、工业自动化、电动汽车、生物医疗等领域。团队目前在国内外知名期刊及会议发表学术论文50余篇,其中SCI期刊论文20余篇,在IEEE TransactionsIEEE 学报)期刊发表论文近20篇,申请发明专利20余项。 

搭载深圳先进院技术的变频电机驱动系统