缓冲技术

关键词： 缓冲 包装 客观因素 技术

缓冲技术（精选十篇）

缓冲技术 篇1

受我国政治经济等诸多客观因素的制约,我国的缓冲包装技术发展相比于欧美明显滞后。在20世纪80年代之前,我国的缓冲包装技术研发工作进展非常缓慢。改革开放后,随着我国经济体制的持续进步与发展,我国的缓冲包装技术也进入了发展时期。目前,我国在缓冲包装材料生产方面已具有量的优势,但在质的提高问题上,我国仍存在较大的提升空间。特别是进入21世纪后,节能环保的理念更为深入人心,走可持续发展的道路已势在必行。

2 国内外缓冲包装专利发展分析

2.1 国内专利发展分析

2.1.1 国内专利申请趋势分析。

受经济发展等因素的制约,我国的缓冲包装起步较晚,20世纪80年代初主要是依靠引进国外生产设备及技术。直至改革开放后,随着我国生产、制造业的发展,物流运输对缓冲包装的需求不断增强,我国缓冲包装得以加快发展。2000年后,缓冲包装技术的专利申请快速增长,如图1所示。

2.1.2 国内重要申请人分析。

缓冲包装的重要申请人大多分布在长三角、珠三角等制造业发达的地区,申请量居于首位的均是大规模的液晶显示器生产商,其对缓冲包装需求较大。其他缓冲包装生产企业与产品制造之间存在密切联系,缓冲包装生产企业以产品制造为依托,为其产品的运输提供合理的缓冲包装材料及包装设计方案。随着制造业的发展和商品流通的加剧,为避免商品运输过程中的破损,缓冲包装不断加速发展,缓冲包装生产企业也不再是简单的进行机械生产,而是更加注重“一体化服务”即集新型包装材料研发、包装产品设计与方案优化等于一体,更加注重知识产权保护,用自身技术占据市场。

2.1.3 国内专利申请领域分布。

图2为国内专利申请领域分布,从图中可以看出,缓冲包装的专利申请主要集中在缓冲包装自身的功能、结构领域,如B65D81/02、B65D81/03、B65D81/05等;缓冲包装的专利申请还集中在其针对的物品上,如B65D85/30、B65D85/48、B65D85/68;此外,缓冲包装通常还作为包装专利申请的部分特征,如B65D5/50、B65D77/26。

2.2 全球专利发展分析

2.2.1 全球专利申请趋势分析。

从图3中可以看出,缓冲包装在全球的发展经过了起步、缓慢发展、快速发展三个阶段。

(1)起步阶段。缓冲包装自起源至上世纪70年代处于起步阶段,相关专利申请较少。主要是由于此阶段经济水平相对落后,商品流通较少,对缓冲包装的需求较低。(2)缓慢发展阶段。上世纪70-90年代,商品流通的增多促进了缓冲包装的发展,但发展速度仍然缓慢,技术相对落后。(3)快速发展阶段。上世纪90年代后,全球化进程不断加快,商品流通的需求进一步促使缓冲包装快速发展,而缓冲包装技术的发展保障了商品流通的可行性,进而直接的影响着商品经济市场的发展。

2.2.2 全球专利申请国别及重要申请人分析。

图4是全球缓冲包装专利申请国别分布情况,从中可以看出,中国、美国、日本占据了全球申请量的一半以上,以上国家均为制造产业发达,进出口贸易繁荣的国家。而我国的缓冲包装虽然起步较晚,但发展迅速,已超越很多发达国家成为申请量最大的国家,这除了与我国是制造业大国、进出口贸易频繁相关外,还与我国近几年鼓励发明专利申请、注重知识产权保护有较大关系。

与国内申请人分布情况类似,全球重要申请人很多也是制造企业,本身生产能力强,工厂数量多、分布广泛,对缓冲包装有着较大的需求与要求,如MATSUSHITA DENKI SANGYO KK(松下电器产业株式会社);另外,虽然我国的缓冲包装专利申请总量已居世界首位,但专利申请分散,国内申请量首位的企业全球排名仅第10位,说明我国的缓冲包装不仅要在量上有较大的发展,更要注重自主研发,不断增强企业实力,实现质的提升。

3结束语

缓冲技术 篇2

摘要：通过运用运动生物力学原理分析中外男子百米运动员途中跑着地缓冲技术特点的差异以及这些差异产生的原因和对途中跑整体技术的影响。得出结论：我国短跑传统技术原理和长期采用的技术专门练习是造成中外短跑运动员途中跑着地缓冲技术差异的原因；也是影响我国短跑途中跑整体技术水平提高的主要原因。

关键词：百米；途中跑；男子运动员；着地缓冲

中图分类号：G822.1文献标识码：A文章编号：1007-3612(2008)03-0425-03

我国100 m跑水平与世界先进水平相比存在较大差距，其中男子水平差距更为明显。近些年，我国100 m运动成绩停滞不前，其中跟途中跑技术没有得到明显的改善有很大关系。着地缓冲技术是短跑途中跑阶段重要技术环节，它体现腾空着地技术效果，同时又为积极的后蹬做好准备。国内关于100 m途中跑着地缓冲技术的研究表明：美国运动员脚着地扒地更积极；着地距离更长；缓关节冲膝角度更大。但是大量的研究将着地缓冲技术的差异仅仅归因于训练水平的差异，并未对着地缓冲技术对诸如摆动腿的摆动和后蹬效果等途中跑整体技术方面的影响进行分析和对比研究。而且对我国传统的短跑技术观念和技术训练方法对缓冲技术乃至整个途中跑技术造成的影响，没有深刻的认识。

1研究方法

搜集大量有关中外优秀短跑运动员技术的文献和研究资料，重点对近10年中美男子百米运动员技术资料进行对比和分析。运用运动生物力学原理，分析造成中外短跑缓冲技术差异的技术原因以及对整体技术的影响，探索提高我国短跑运动技术水平和运动成绩的途径。

2讨论与分析

2.1中外短跑运动员着地缓冲技术的不同特征

通过表1我们发现：美国男子优秀百米运动员脚的着地缓冲技术特点表现为：“扒地”积极；着地距离长；缓冲时间长；缓冲幅度大。首先，美国高水平运动员脚着地前的“扒地”技术的效果明显好于我国运动员，美国高水平运动员在脚着地瞬间脚相对于地面的向前的水平速度是+1.15 m/s、国内运动员为+1.35 m/s，由于美国运动员脚着地时脚相对于地面向前的水平速度小于国内运动员的脚着地速度，减小了脚在着地时的阻力，从而减少了脚着地瞬间身体重心在水平方向的速度损失。着地距离即着地点与身体重心垂直投影点的距离，中外运动员的着地距离相差0.11 m。缓冲时间即脚着地至膝关节角度最小时相的时间，中外运动员相差0.09 s。美国运动员短跑运动员途中跑膝关节角度由脚着地的144.4°至最大缓冲时的134．2°，膝关节的运动幅度为10.2°，我国运动员的膝关节的缓冲幅度仅为3°，相差7.2°。我国男子百米运动员着地缓冲技术特点相对于美百米运动员表现为：“扒地”效果差；着地距离短；缓冲时间短；缓冲幅度小。

2.2着地缓冲技术是造成我国百米运动员途中跑步幅结构不合理的重要原因

2.2.1中外男子百米运动员支撑时间上的差异，是由缓冲时间上的差异造成的美国运动员支撑与腾空重心位移距离比为1：1.2，我国运动员为1：1.5，美国运动员支撑时间与腾空时间比1：1.2，我国运动员为1：1.45。国内外对比说明，我国运动员腾空时间过长（图1），而支撑时间相对过短。支撑时间中的后蹬时间相差无几，差异主要表现在缓冲时间较短（表2）。美国优秀百米运动员缓冲时间是0.045 s，缓冲时间与后蹬时间的比例是1﹕1.11，而我国运动员缓冲时间仅为0.036 s，缓冲时间与后蹬时间的比例是1∶1.44，美国运动员的支撑时间比国内运动员长0.007 s，缓冲时间比我国运动员的缓冲时间长0.009 s，因此，中外男子百米运动员支撑时间上的差异，是由缓冲时间上的差异造成的。

图1途中跑各时相的时间比较

2.2.2中外运动员小腿前倾角的差异是由缓冲阶段形成的美国运动员脚离地前的小腿前倾角明显小于我国运动员分别是23.1°和41.8°。从脚着地到脚离地小腿前倾角的变化幅度分别为53.6°和39.7°，相差13.9°。缓冲阶段小腿前倾角变化幅度就相差11.1°之多，而后蹬阶段仅相差2.8°，从此不难看出小腿前倾角减小的差异主要是缓冲阶段形成的（表2）。

缓冲阶段小腿前倾角的减小，有助于减小后蹬角，增大后蹬时的水平分力，从而缩短腾空时间和腾空距离，提高后蹬效果，改善途中跑步幅结构。美国运动员较长的缓冲距离、缓冲时间和较大的缓冲幅度，虽然增长了人体作减速运动的过程，但是也相对增大了踝、膝关节的退让收缩的程度，踝、膝关节较大幅度的缓冲使小腿绕支撑点的前旋更加积极，有助于小腿前倾角的减小。我国运动员缓冲距离和时间短、缓冲幅度小，就会造成在最大缓冲时相（即后蹬开始时）的小腿前倾角相对较大，加大了后蹬的垂直分力，腾空距离和腾空时间相对较长，导致步幅结构的不合理。

2.3着地缓冲技术是提高蹬摆技术效果的关键环节

2.3.1适当加大我国短跑运动员缓冲距离有助于提高支撑腿蹬伸效果通过以上数据表明：美国优秀运动员的着地缓冲距离较长，缓冲时间也较长，但是表现出来的后蹬效果更好，在后蹬阶段支撑腿的膝关节角度蹬伸幅度比国内运动员大6.6°，后蹬距离长0.07 m，但是后蹬时间却不比我们长（分别为0.050 s和0.052 s）。也就是说，美国优秀运动员在相同的时间内肌肉工作距离更长，速度更快，效率更高。

在短跑途中跑过程中，支撑腿的膝、踝关节肌肉经历离心收缩——向心收缩过程，应该做为一个完整的用力过程考虑。着地缓冲阶段，也就是支撑腿肌肉离心收缩过程，是后蹬动作的准备，后蹬是缓冲阶段能量的释放。在着地缓冲阶段，由于地面的冲力和摆动腿积极摆动所产生的反作用力使得支撑腿伸肌群被动拉长，增加了肌肉的初长度，同时由于人体组织的牵张反射作用，在后蹬阶段发挥更大的收缩力量和更快的收缩速度。但是，如果着地距离太短，则人体在脚着地后来不及进行有效的缓冲技术动作，支撑腿很快进入后蹬阶段，支撑腿肌肉工作距离短、力量小、速度慢、效率低，所能克服的阻力也小，在为人体提供主要动力的后蹬阶段获得的加速度低，运动人体只能在较低水平上保持一定的速度。

2.3.2积极有效的摆动腿摆动技术基于合理的缓冲技术根据运动生物力学对人体在跑跳运动中摆动动作原理的分析，当支撑腿主动肌群退让性收缩，人体支撑腿关节角度减小，同时手臂和腿部的加速摆动。摆动的反作用力使得支撑腿主动肌群被动拉长，肌肉张力增加，当肌肉张力增加到足以克服阻力时，肌肉开始向心收缩。在蹬伸的过程中，摆动动作制动加快支撑腿的蹬伸速度。在此过程中，支撑腿的缓冲过程和积极有力的摆动动作，是加大主动肌群张力，提高蹬伸动作速率的决定性技术因素。我国很多学者提出“摆动是短跑的主要动力”的观点，显示了在百米途中跑中摆动的重要作用，它一定程度上决定着后蹬阶段支撑腿蹬伸的力量和速度，摆动腿大幅度的摆动成为现代短跑技术的突出特点。

但是，摆动动作的作用最终还要通过支撑腿的“缓冲-蹬伸”过程，发挥推动人体向前的运动的作用。只单纯强调摆动腿摆动作用的观点是片面的，它必须与支撑腿的工作特点结合起来进行分析。必须将积极摆腿与改进我国百米运动员的缓冲技术结合起来。如图2，整个支撑阶段摆动腿与躯干的角度由177°减小到106.5°，变化幅度为70.5°。从脚着地到最大缓冲时相0.045 s的时间内，摆动腿相对与躯干的角度由177度减小到127.7°，变化幅度为49.3°，平均角速度为1095°/s，最大缓冲至脚离地的0.50 s的时间内角度变化为21.2°，平均角速度为424°/s，摆动腿高抬大腿摆动动作的70%是在缓冲过程完成的。只有与合理的缓冲技术协调配合，才能够最大限度的发挥摆动腿的摆动作用，才能够在支撑腿在后蹬阶段发挥更大的力量和速度，提高蹬伸效果。如果缓冲距离和缓冲时间太短，导致缓冲幅度小、摆腿幅度小且效果差，不能发挥最佳的积极摆腿的作用，最终影响支撑阶段人体组织的工作效果。

2.4传统脚着地技术是影响我国百米缓冲技术的重要因素我国短跑运动员技术上的差距不能仅仅被认为是技术特点上的差异。这些差距归根结底是由于我们一些技术观念差异，以及我们在这种观念下长期以来所运用的技术训练方法。我们传统的技术原理仅仅把着地缓冲阶段看作被动的减速过程。在技术上要求“尽量使着地点靠近身体总重心的投影点”。常用技术教学和练习手段也都体现了这种观念的要求，比如小步跑、高抬腿跑、后踢小腿跑、车轮跑等专门练习，摆动腿的下放均是大腿积极下压小腿放松前摆扒地，即使是行进间的练习，也基本上是属于“踏步跑”。包括后蹬跑在内的所有专门练习，脚的着地点也都位于身体重心投影点下方，缓冲幅度小、蹬摆效果差。而对于多数短跑运动员来说，技术专门练习是他们长期的必修课。所以这些长期的技术练习必然造成我国运动员在途中跑过程中，着地距离短和缓冲幅度小的技术特点。

同时值得注意的是所有以上专门练习脚着地时膝关节几乎是伸直的状态下完成下地动作的，我国传统技术对脚着地的要求也正是“摆动腿大腿积极下压带动小腿前伸，膝关节几乎伸直下扒”，所以我国男子百米运动员脚着地瞬间膝关节角度比美国高水平短跑运动员大8度（表1）。这种“扒地”技术不仅不利于提高脚着地效果（分析见作者在“对改进100 m途中跑着地技术及其对整体技术效果影响的实验研究”一文），同时在脚着地时膝关节正处于伸展过程之中，着地后膝关节继续向后的趋势不利于膝关节的屈膝缓冲和减小小腿的前倾角。因此通过运动生物力学分析和实验研究，作者在“对改进100 m途中跑着地技术及其对整体技术效果影响的实验研究”一文中提出“在脚着地前，控制摆动腿大腿下放，积极回摆小腿‘扒地技术”，不仅有利于提高脚着地效果，同时由于积极的屈膝回摆小腿，使得脚着地后更加有利于支撑腿的屈膝缓冲和小腿前倾角的减小，从而提高缓冲效果为更加有效的后蹬提供有利的前提。

短跑的技术练习应该着眼于现代短跑技术要求，改进专门练习形式和练习要求。首先，短跑专门练习应该在跑进中进行，脚的着地点在身体重心投影点的前方，避免“踏步跑”。同时在脚着地前控制大腿下放，积极回摆小腿“扒地”而不是伸膝前摆下放，以有利于积极的着地缓冲和小腿的前倾角的减小，提高后蹬效果，改善途中跑步幅结构。

3结论与建议

1) 美国男子优秀百米运动员脚的着地缓冲技术特点表现为：“扒地”积极；着地距离长；缓冲时间长；缓冲幅度大；我国男子百米运动员着地缓冲技术特点相对于美百米运动员表现为：“扒地”效果差；着地距离短；缓冲时间短；缓冲幅度小。2) 较长的缓冲距离、缓冲时间和较大的缓冲幅度，使小腿绕支撑点的前旋更加积极，有助于小腿前倾角的减小。从而减小后蹬角，增大后蹬阶段向后的水平分力，缩短腾空时间和距离，提高后蹬效果，最终改善途中跑步幅结构。 3) 摆动腿高抬大腿摆动动作的70%是在缓冲过程完成的。只有与合理的缓冲技术协调配合，才能够最大限度的发挥摆动腿的摆动作用，才能够在支撑腿在后蹬阶段发挥更大的力量和蹬伸速度，提高蹬伸效果。如果缓冲距离太短、小缓冲时间太短，从而导致缓冲幅度小、摆腿幅度小且效果差，不能发挥最佳的积极摆腿的作用，最终影响支撑阶段人体工作效果。4) “摆动腿大腿积极下压带动小腿小腿前伸，膝关节几乎伸直下扒”的“扒地”技术和我国传统短跑技术专门练习的要求，是影响我国百米运动员形成合理着地缓冲技术的重要原因。

参考文献：

［1］ 王吉吉夫.关于短跑途中跑前蹬阶段的机制探讨［J］.武汉体育学院学报，2000(3).

［2］ 骆健.对短跑途中跑着地缓冲技术的生物力学研究［J］.成都体育学院学报，1995(1).

［3］ 骆健.再论短跑途中跑着地缓冲技术［J］.成都体育学院学报，1997(4).

［4］ 骆健.试论100 m途中跑后蹬阶段技术［J］.体育科学，1997(6).

［5］ 黄宗诚，等.短跑下地动作的生物力学分析［A］.运动生物力学论文选［M］.北京：人民体育出版社，1990，9.

［6］ 李志诚等.百米技术——缓冲与后蹬［A］.运动生物力学论文选［M］.北京：人民体育出版社，1990.9.

电磁缓冲称重式油井计量技术 篇3

关键词：称重式,油井计量,电磁缓冲,冲击

1 引言

油井产量的计量是油田生产管理中的一项重要工作,对油井产量进行准确、及时的计量,对掌握油藏状况,制定生产方案,具有重要的指导意义。目前我国多数油田已经进入开发后期,需要准确及时的了解油井的生产状况,为生产管理提供真实可信的数据,对油井计量精度的要求必然越来越高。

国内常见的原油计量方法:1、玻璃管量油;2、电极液位量油;3、翻斗量油;4、液面恢复法;5、功图法。目前采油厂多为计量间计量,由专职的计量人员每天计量各采油井的产液量,不仅浪费人力与时间,而且每口油井的计量时间短,次数少,因而存在较大的人为因素引起的误差。由传统的计量方法所得到的产液量,无论是使用分离器常数换算还是差压液位换算,始终还是由测量液体体积,通过密度折算出来的产液量,由于其密度的差异性,因而所得到的产液量必然存在一定的误差。

称重式油井计量器解决了原油含气不易排出,人工计量难度大、费时费力的现状,该计量器能消除由于油中含气造成的假体积而带来的测量误差,采用称重的方式对流经计量器的原油进行称重,通过累计一定时间内流过计量器中的原油重量,计算出油井的产液量。该计量器集机、电于一身,操作简便[1]。

目前使用的称重式油井计量器,通过两个翻斗轮流翻转称重的方式实时在线计量原油产量,消除了油中含气、稠油沾粘带来的计量误差[2]。但是其翻斗轮流翻转过程中存在冲击力,容易造成器件损坏和影响计量准确度。有的采用液压原理解决翻斗翻转过程中的冲击力问题,但是难以实施[3]。本文针对其在翻转计量时经常产生冲击力,影响计量准确度的问题,提出电磁缓冲称重式油井计量技术,采用缓冲翻转的方式减小这个冲击力,以提高其计量准确性和减少维修次数,提高自动计量油井产量的效率。

2 称重式油井计量技术原理

如图所示称重式油井计量器主要由罐体、选井阀、计量翻斗、各种传感设备、PLC以及微机等控制系统组成。通过多通阀将被测油井的原油经分离器装入称重装置,利用产量算法即可得到累计流量,再换算成产量。电气系统是以S7200为核心,采入称重传感器、位置传感器、液位计、温度传感器等过程量。

在计量罐侧下部安装一多通阀,各路油井原油通过油井接口同时进入多通阀。通过计算机输入油井号,控制单相电机启、停,单相电机带动阀芯旋转,光电编码器安装在多通阀中作为位置检测,实现多通阀单路导通,从而实现单井产量的自动选井计量。

选定的单井原油送到罐体的顶部,进入分离器并经过翻斗称重,算出该口油井的产液量。其余油井的原油经罐体底部的管道流出直接进入出口汇管。

在计量罐顶部安装一分离伞,用来导出气体以便进行产气量的计量。计量罐底部装有液位自动控制调节器,以保证液面高于单井原油出口,实现单井产液量和产气量同时计量。

3 电磁缓冲翻斗翻转原理

如图2所示为翻斗翻转示意图。当液体进入到其中一个计量翻斗时,随着工作斗的液面逐渐升高,整个翻斗系统重心也逐渐偏移,而进入流体的不断增加,则这个翻斗的力矩不断的增加,当达到了翻斗翻转的条件是,工作斗的力矩大于闲置斗的力矩时,原有平衡将被打破,计量斗自动翻倒,将斗内液体倾倒在罐内,同时另一个斗开始工作。翻斗翻转条件为:

M1-翻斗1本身质量,Kg;M2-翻斗2本身质量,Kg;m1-翻斗1内流体质量,Kg;m2-翻斗2内残留流体质量,Kg;d1-翻斗1重心距轴中心距离,m;d2-翻斗2重心距轴中心距离,m;g-重力加速度,9.8m/s2。

电磁缓冲器利用计量器翻斗翻转产生的动力,带动永磁旋转式电磁制动装置转动,发出电能。由此产生与翻斗翻转方向相反的反转制动力矩,该制动力矩起到阻止翻斗翻转的作用,其输出的电能通过外接电阻转化为热能,达到缓冲的目的。

由于电阻消耗的热能与翻斗翻转速度成正比,翻斗翻转速度直接决定电阻能耗大小。翻斗静止时,不产生能耗。在翻斗和电磁制动装置之间配合增速齿轮组,并调整能耗电阻的阻值,可以调节缓冲效果,实现缓冲效果的最佳化。

如图3所示,电磁缓冲器由永磁旋转式电磁制动装置、增速齿轮组、设备法兰、拨叉等组成,翻斗上增加了机构引轴。计量过程中,翻斗引轴随翻斗作90度摆动,经过拨叉将运动传给增速齿轮组,带动永磁旋转式电磁制动装置转动,发出电能通过三个电阻消耗,达到能耗制动,实现缓冲效果的最佳化。

拨叉实现了翻斗与永磁旋转式电磁制动装置的连接,可以保证翻斗翻转初期为自由状态,不会影响计量的精度,翻转的后程才起到电磁制动缓冲的效果。

同时电器部分对电阻能耗进行检测,判断缓冲效果的好坏,以此监测电磁缓冲器的运行状况。图4所示为现场安装运行的缓冲器外观。

4 结束语

称重式油井计量器通过两个翻斗轮流翻转称重的方式实时在线计量原油产量,消除了油中含气、稠油沾粘带来的计量误差。采用缓冲翻转的方式减小了翻斗翻转时的冲击力,提了计量准确性,减少了维修次数。电磁缓冲称重式油井计量技术,解决了称重过程中内部机构机械冲击较大的问题,提高了设备的使用和维护周期。

参考文献

[1]孙兴革等.全自动称重式气液两相油井计量装置[P].发明专利:200510045861.2,2008年.

[2]丁亚军等.称重式油井计量器[P].实用新型专利:03211957.7,2005年.

缓冲技术 篇4

会 议 纪 要

立井提升防过卷缓冲托罐装置（以下简称防过卷装置）、立井提升防过放装置（以下简称防过放装置）是重要的煤矿安全产品，但目前尚无相关国家标准和行业标准。为规范这两种产品的安全标志管理，安标国家中心组织有关专家在广泛调查研究的基础上提出了相关产品技术审查准则与抽样检验规范（征求意见稿），于2008年6月起通过网络征求有关方面意见，收到有效反馈信息近20条。鉴于反馈信息中反映的各方面意见差异较大，2009年1月11日，安标国家中心在江苏省徐州市组织召开了立井防过卷（过放）缓冲托罐装置安全标志管理技术研讨会，来自国家安全生产检测检验机构、设计研究院、煤矿用户、产品制造企业等17家单位的代表参加了会议，与会人员名单见附件。

会议就防过卷装置、防过放装置申办安全标志的基本要求、技术审查、产品检验、证书发放等问题进行了认真而深入的讨论，在产品应明确的基本参数、主要性能指标及试验方法，对产品使用说明书、图纸、主要受控零部件的要求等方面形成广泛共识。会议形成的主要意见如下：

一、申请安全标志的基本要求

生产防过卷、防过放装置的单位，申请两种产品安全标志时，应满足以下基本条件：

1．注册资金应不少于500万元；

2．具有矿山提升运输专业或机械专业本科以上学历，并从事相关产品设计、制

造工作不少于5年的技术人员3名以上；

3．具有所申请产品的设计图纸、说明书、计算书； 4．具备所申请产品的出厂检验能力及出厂检验条件。

具体申办时，注意以下基本问题：

1．由于防过卷装置、防过放装置的组成特点不完全相同，申办安全标志时应分别申办；

2．已经形成系列产品的，应形成产品主参数系列型谱，按系列产品的相关要求申办安全标志。

二、对产品的基本技术要求

（一）产品名称型号及适用范围

产品名称：立井提升防过卷缓冲托罐装置；立井提升防过放装置。

产品型号：主特征字母不超过3个；主参数包括最大制动力、最大适用速度、最大终端载荷。

产品适用范围：立井提升的主、副井。

（二）产品功能要求

1．防过卷装置应具有缓冲托罐功能。因防过卷与实施托罐分属不同的缓冲过程，应对防过卷制动力、托罐力分别计算和考核。托罐装置必须能够将撞击防撞梁后再下落的容器或配重托住，并保证其下落的距离不超过0.5m。

2．防过卷装置、防过放装置的制动力应为可调变力，提交的技术文件中应附制动力随缓冲距离变化的特性曲线。

3．防过卷装置、防过放装置均应具有故障快速解锁、防腐、防尘和抗连续过卷能力。提交的技术文件中应说明防腐、防尘技术要求和抗连续过卷的最少次数，并明

确最少次数的确定依据及检验判定方法。

（三）装置主要零部件与规格尺寸

1．组成装置的主要零部件，包括其名称、型号、规格、材质等应明确、具体，纳入安全标志管理的零部件应明确其管理要求。已形成系列型谱的产品，应明确每种规格产品的具体组成，建议列表表示。

2．缓冲器的构成和规格尺寸必须具体、准确、完整，建议形成系列、标准的规格型号。

3．鉴于装置的具体规格尺寸会因使用环境的具体情况发生变化，可用相对规格尺寸表述。

（四）主要技术参数

申请安全标志时，提交的技术文件中应包含以下产品主要技术参数： 1．缓冲器制动力。缓冲器制动力应为可调变力，提交的技术文件中应附缓冲器随缓冲距离变化的制动力特性曲线。

2．最大减速度。最大减速度应在技术文件中限定。对于防过卷装置：用于罐笼提升时最大减速度不大于1g；用于箕斗提升时在最小终端载荷下不大于3g。对于防过放装置：用于缠绕式罐笼提升时在最大终端载荷下不大于3g；用于缠绕式箕斗提升时在最大终端载荷下不大于3.5g；用于摩擦式提升时在最大终端载荷下不大于2g。3．缓冲距离。应满足现行《煤矿安全规程》要求。4．最大适用速度。

5．缓冲器数量。生产厂家根据具体情况设计计算确定，会议推荐以4个为宜。但不管以何种形式进行缓冲，必须限制缓冲器的数量，并应考虑终端载荷变化及多个缓冲器不均匀承载时对制动力的影响。

6．最大终端载荷。按适用的提升容器及最大负荷计算确定。

7．摩擦片摩擦学特性。对金属材质摩擦片，因缓冲摩擦所产生温升一般不对其摩擦磨损特性产生显著影响，暂不考虑摩擦温升的影响作用。对非金属材质摩擦片，因温升通常会使其摩擦系数减小而摩擦力下降、磨损率增加，应对摩擦温升的影响作用进行考核，申办安全标志时应提供摩擦片摩擦磨损特性随温度变化的工作特性曲线。

8．最大缓冲能量。必须满足绞车全速过卷、制动闸不闭合状态下，缓冲器能吸收全部能量，并有一定的安全系数。

9．托罐力。对于防过卷装置，承接静载荷的托罐装置的托罐力应不小于3倍最大终端载荷（≥3倍安全系数）；承接动载荷的托罐装置的托罐力应不小于5倍最大终端载荷（≥5倍安全系数）。

（五）产品检验要求

1．因各生产单位的产品原理不尽相同，具体检验方法由各单位提出，但产品功能和主要技术参数所涉及的检验项目应纳入产品型式检验，产品所采用的特殊结构和原理所涉及的影响产品安全性、可靠性的检验项目也应纳入产品型式检验。2．下列项目应作为出厂检验的重要项目，并作为产品文件呈交用户：

（1）缓冲器制动力的逐台标定，至其额定制动力的1.3倍,各缓冲器间制动力偏差范围控制在±5％。

（2）全速动载荷可靠性试验。

（3）特殊结构和原理所涉及检验项目的相关试验。

3．对应用钢带进行缓冲的产品，出厂时应提供钢带材质检验报告、钢带的金相组织照片。

三、技术文件要求

（一）产品执行标准

生产单位应制定产品企业标准，企业标准应满足相关要求。

（二）使用说明书

产品使用说明书除根据GB9969.1-1998《工业产品说明书总则》的要求进行编写外，还应包括以下内容：

1.产品安装示意图，对安装位置作出规定。2.提出安装基础的基本安全要求。3.明确产品的适用范围和条件。4.明确产品使用寿命。

5．规定产品使用过程中的检验要求。在下列情况下应进行相关检验：

（1）安装完成后的验收检验。应明确检验项目、方法、判别准则和相关要求；

（2）使用过程中的定期检验。应规定检验周期、项目、方法、判别准则。相关要求应符合《煤矿安全规程》和提升机产品安全检测检验规范（AQ标准）的规定。

（3）更换关键零部件后的相关检验。应明确检验实施条件、检验项目、方法、判别准则和相关要求。

6．安全使用须知。应明确指出：产品主要零部件不能随意更换，如需更换，应由装置生产单位负责，且更换后应进行检验。

（三）图纸

1．缓冲器的图纸应明确其构成和具体的规格尺寸。

2．装置的图纸应明确其主要零部件的组成，部分规格尺寸可用相对数值表述。

（四）其它技术文件

装置生产单位在申请安全标志时应提供下列辅助性文件，供安全标志技术审查参考。安标国家中心对这些文件及使用说明书只进行备案，不负责审核。1.产品设计计算书；

2.产品受控主要零部件明细表； 3．产品照片；

4．应用钢带进行缓冲的产品，其钢带材质检验报告、钢带的金相组织照片。

四、需进一步探讨的内容

会议认为，下列问题尚需作进一步研究： 1．产品规格型号的标准化。2．楔形木的有关问题。

3．防过卷缓冲过程中，主提升钢丝绳安全系数选取与考核的相关问题。

会议得到徐州市工大三森科技有限公司的大力支持，与会代表表示感谢！

附件：参加技术研讨会代表名单

巧用缓冲效应 篇5

小吴是一个容易冲动、倔强执拗的男孩，脾气不发作时他看起来一切都好——活泼开朗，积极向上，因此除了我这个班主任，其他任课教师一般都不知道他还有这另外一面。

终于有老师领教了他的“牛脾气”！这天，上午第四节下课，我来到班里，看到外语老师气冲冲地站在小吴桌前让他承认错误，而小吴倔强地站着，嘴里嘟囔着就是不肯，两人僵持在那里。一问才知道，上外语课时小组竞赛，小吴的同桌失误影响了小组加分，小吴就发脾气把同桌弄哭了。外语老师让小吴道歉，他非但不听，反而跟老师犟，俩人已经僵持好长时间了。

见此情形，我知道小吴正犯牛脾气，一时不可能承认错误，便轻声对外语老师说：“您先消消气，我先代小吴跟您道歉，吃过饭后我会带小吴找您承认错误。”外语老师走后，我没再提这件事，大家正常吃午饭。这种冷处理使原本赌气不肯吃饭的小吴逐渐平静下来，他也吃了饭。

午餐过后，批改当天的学生作业，我把小吴叫到身边，先把他的作业批完，然后一边批其他同学的作业一边和他聊天。我问他：“你看陈老师辛不辛苦？”他说：“辛苦！”他和我感情一向不错，也很体谅我，我料定他会给我这个答案。可这当然不是我的目的，我巧妙地把话题引到外语老师身上，“其实外语老师教四个班的外语，又是上课，又是批改，更辛苦！你说是不是？”他不做声。看来他情绪还没转过来，就是明知道外语老师更辛苦，心里也不情愿那样想，嘴上更不会那样说。

看火候还不到，我转移话题：“知道吗？老师特别喜欢你。你不仅学习很努力，而且知错就改，你已经好久没有冲动、发脾气了，进步可真大！”我采用迂回战术，不贬反褒，他的脸红了。见状，我放下手中的笔，拉过他的手，看着他说：“我知道你集体观念特别强，今天把同桌弄哭也是因为看到小组评比落后心里着急，是不是？”他用力地点头，眼神里充满了对我如此理解他的感激。我轻柔地对他说：“好孩子，你想过没有？你把同桌弄哭，又不道歉，还顶撞外语老师，不仅影响小组评比，而且连班级的荣誉也影响了。一直以来，各科老师对我们班印象都特别好，认为我们班不仅同学间团结，而且尊敬、爱戴老师，所以都很喜欢我们班。”停了停，我看似若有所思地说：“不知这一次会不会影响外语老师对我们班的印象？”他低下了头，我感觉得到他的愧疚。

我趁热打铁，接着说：“以前外语老师就跟我夸过你，说你学外语很努力，进步很大，很喜欢你。其实，只要你认识到错误，真诚地向外语老师承认错误，我想她会原谅你，对我们班的印象还会像以前那么好的。”他抬起了头，“可是，我怕……怕外语老师不肯原谅我，她……当时很生我的气。”他小声支吾着。我拍拍他的肩，鼓励他说：“我打包票，只要你能勇敢地面对自己的错误，外语老师一定会给你改正的机会！这样吧，老师陪你去，这一路上你想好怎么跟外语老师说。”他想了想，下了好大的决心，点了点头。

就这样，小吴在我的陪同下跟外语老师承认了错误，道了歉，说到动情处，还流了泪，态度非常诚恳。事情至此得到了完满解决。

[反思]

在心理学中，人们把为了缓和心理冲突和挫折而寻找缓冲物（如目标替代、情境转移等）从而发生意想不到的心理效应的现象称为缓冲效应。大家都有这样的共识：在双方激烈冲突与争执的情况下，首要的是使双方平静下来以缓和矛盾，这是解决争端的第一步，否则冲突只能愈演愈烈。

在本案例中，当外语老师与小吴发生冲突，争执不下时，我以第三人仲裁者的身份出现，转移情境，先代小吴向外语老师道歉，请外语老师消消气，先去吃饭；对小吴则将问题暂置一旁，让他自己平静下来。而后在小吴到我那儿批作业的时候，真诚地与他对话，进行疏通、劝解、引导工作。由于经过了冷处理的缓冲，小吴不再钻牛角尖，认识到了自己的错误，并且在我的鼓励下诚恳地向外语老师道歉，最终化解了他与外语老师之间的矛盾。

其实，运用缓冲效应可以成功解决很多冲突。我们都知道，双方冲突，有时并不是真的非要冲突不可，但碍于面子，人们仍然会做出错误的决定，坚持与对方对着干。所以，寻找一个适当的缓冲物，给双方一个合适的台阶，帮助双方体面地下台，在平心静气时解决矛盾、平息冲突，不失为解决问题的好办法。

（作者单位：东北师范大学附属小学）

缓冲技术 篇6

在纸质图件的绘制过程中, 图面整饰是其中最重要的课题。合理的颜色配置, 恰当的线条文字参数方案, 合适的花边、图面注释等整饰效果, 既能反映用户对该图件相关信息的需求, 又能做到图面干净整洁、美观大方, 一直是图面整饰工作的追求。要做到这些, 通常需要大量的编辑工作来支持。

Mapgis软件作为自主开发的国产软件, 多年来一直在相关软件测评中名列前茅, 已经在国土部门拥有大量忠实的客户群体。应用Mapgis建立土地利用数据库, 再根据数据库提取数据整饰输出应用到生产实践中一直是Mapgis使用者最日常的工作。当出图数量比较多时, 图面整饰工作量就显得比较庞大, 如果能够利用建库过程中留下的一些整饰成果, 能大大降低图面整饰的工作量, 但图面整饰操作常用的Mapgis编辑系统在处理一些问题时并不能提出一个很好的解决办法, 而空间分析系统却在这些方面能提供帮助。

1 利用点缓冲区分析保留点位

图面整饰中的注记主要是图形属性信息的文字反映方式, 为方便用图人读图而存在。Mapgis编辑系统提供了属性转注记的方法, 但用这种方法得到的注记拥有相对固定的位置, 这样直接转换得到的注记往往存在注记压盖问题, 并不能直接运用, 还需要进行偏移等操作以保证图面整洁, 操作本身非常简单, 但当出图数量过大时, 这步操作就要耗费编辑人员大量的时间。其实同样的操作在数据入库之前外业上图时已经做过了, 因为外业任务繁重, 参与人员众多, 整饰工作分散所以压力不大, 等数据入库修改至出图, 往往只剩下一两个技术人员跟随, 此时工作量就非常成问题, 但数据库经过多次检查修改后, 外业上图时的数据已经不可用。图面注记中编辑工作量最大的是地类码图斑号注记的迁移, 原外业上图为入库需要已经做了这步工作, 但数据已经变化而不可用, 笔者发现, 如果能把这些外业上图时经过偏移的注记的位置信息保留下来, 能极大的节约后面的工作量, 进过分析发现, Mapgis空间分析功能可以帮助做到这点。

一般来讲, 直接通过属性转注记得到的注记位置跟面文件的label点位置一样, 通常这种直接得到的注记位置可能出现图1 (a) 所示偏移。

一种是同一文件之间的相互压盖, 一种是与其他注记文件之间的相互压盖, 这种情形在出图时需要进行注记偏移以保证图面的清晰明了。偏移后的效果如下图1 (b) 。

通过对注记的迁移, 图面立即干净清爽许多。但数据库经过检查修改以后, 属性肯定会有变化, 再通过属性输出注记, 又回到前面两幅图的情形, 前面做的注记迁移工作前功尽弃。如何保留这些点位, 空间分析功能可以提供解决办法。操作过程如下。

(1) 打开平台空间分析子模块, 导入经过偏移的地类图斑注记文件。 (2) 求全部点的缓冲区, 注意缓冲区半径不要过大。这样就得到一个带有注记文件属性的区文件。当然, 我们可能只需要随意用到其中一两个字段。 (3) 数据库进过检查修改后, 地类图斑面属性已经发生变化。打开根据文件赋属性工具, 把新面的地类号图斑号属性赋给第二步得到的缓冲区文件。 (4) 用属性转注记功能, 把第三步得到的缓冲区文件中的地类码图斑号属性转成地类图斑注记, 与检查修改后的新面属性保持了一致, 而且点位得以保留。

以上操作都是批量处理, 工作量非常小。需要注意的是, 如果在检查修改的过程中有面的增删, 必须同步对已经完成偏移的注记文件增删, 这步工作有一点工作量, 但比起铺天盖地的注记偏移来讲, 实在不值一提。

2 利用线缓冲区分析造平行线

在进行县或以上级挂图的整饰时, 我们通常都会对县界或以上级境界进行醒目的加边处理以突出其轮廓。这步工作就需要用到平行线的构造。Mapgis编辑系统中有平行线构造工具, 但因为境界线往往走势变化比较曲折, 用编辑工具根本不能完成对境界线的平行造线, 但Mapgis空间分析功能中的线缓冲区分析却可以轻易的完成。用编辑工具的平行造线功能生成的平行线通常会有些不太合理的情况产生, 如图2。

但是利用空间分析功能里的缓冲区分析构造出来的平行线却可以很好的解决这个问题。如图3。

3 结语

Mapgis是一个功能强大、工具丰富的拥有自主开发平台的国产化成熟软件, 其应用也越来越广泛, 但是许多直接面对需求的功能不一定能直接从工具中找到或者一些工具本身开发出来未必是用做该用途, 虽然mapgis同时支持多种语言的二次开发, 但如果能巧妙运用现有工具达到目的, 可大大省去二次开发的工作同时又达到目的。

参考文献

[1]郑贵洲, 吴信才.MAPGIS图层在地图数据处理和管理中的作用[J].科技资讯, 2000 (3) .

缓冲技术 篇7

关键词：液压机,快锻液压机,充液罐,过渡罐

0引言

快锻液压机的动作可描述为高速下降、锻造、停止、慢速回程、快速回程。 快锻液压机在高速下降时需要大量流量, 此时流量远大于锻造时所需的流量要求;而在其快速回程过程中,需要先高压卸荷,由于快速回程动作极快,高压油液不能完全卸荷,故系统回出的油液常伴有压力, 对整个液压机带来巨大冲击。针对快锻液压机存在的以上两种情况,设计时分别制定了相应方案。

1增设充液罐

针对快锻液压机在高速下降过程中, 系统流量需求较大的问题, 采用增设充液罐方案来弥补主泵之外无法及时提供的油液。 此方案不需额外增加泵的数量来满足高速下降时流量的要求, 使整个系统的投泵量大大减少,起到经济节能效果。并且由于泵的数量减少,设备占地面积也同时减小,整个设备的结构更为紧凑,设备利用率相比之前有较大提高。

充液罐是一种非隔离式蓄能器,其容积大,补液能力强,反应灵敏,占地面积小,无机械磨损,工作可靠,适用于系统压力小的情况,一般不超过5MPa,而快锻液压机高速下降时所需的系统压力一般也不会高于5MPa,故选用充液罐来补充油液的方式是行之有效的。

以公司设计的12.5MN快锻液压机为例。 如果要求快下速度250mm/s, 在没有增设充液罐的系统下,250排量泵需25台, 而有充液罐的系统只需同样规格的泵10台,大大减少了泵的数量,从而降低了设备成本。一般将充液罐安装于主缸出油口位置, 如图1所示,且尽量靠近主缸,使充液罐的补液效果更好。

2增设过渡罐

在快锻液压机快速回程过程中, 由于高压油液卸荷不完全,从而随油液一起进入回油系统,不仅对回油管路带来冲击,引发噪声,而且对回油系统中的低压元件会造成一定程度的破坏。为此,公司利用过渡罐来存储系统回出的油液,以缓冲压力与冲击。

过渡罐是一种大体积罐体容器, 可暂时存储大量系统回出的油液,吸收油液中多余的能量,使其无压力冲击,从而改善回油油液的冲击问题,使油路流畅回油,大大提高快锻液压机的使用性能,也提高设备使用寿命及可靠性、稳定性。

快锻液压机增设过渡罐后, 系统噪声由100d B降到80d B,系统冲击有明显下降,大大提高了设备使用性能。 其放置位置一般在充液罐之后( 图1) 。 由于充液罐是带压容器, 从充液罐回出的油液常带有一定的压力, 故放置于其后可更好吸收回油系统中的液压冲击。

3结语

缓冲技术 篇8

关键词：PWM,气动比例阀,MC912XET256,液力缓冲器

0 引言

为确保行车安全，车辆液力缓速器目前广泛应用在重卡车辆中，以确保重卡能够顺利急停，防止事故发生。缓速器是利用气动阀控制气体压力或流量，达到改变流入发动机工作腔的液体流量，从而改变制动力矩[1]。如何控制缓冲器的气动阀，进而控制缓冲器内的缓冲介质——油的量，以此来达到改变制动力矩，成为制动效果的关键因素。同时如何控制冷却水阀，使得冷却水适时给升温后的缓速介质——油进行降温，保证了持续制动力矩的输出，提升车辆的制动热衰退性能成为制动重要的保障因素。

因此，设计一款控制缓冲器气动阀和冷却水阀的控制系统成为重卡制动成功的关键因素。同时满足精度和可操作性是亟待解决的第二个问题。

1 硬件电路设计

1.1 系统总体框图设计

通过气动阀和冷却水阀控制系统能够调节重卡制动力矩和保证持续制动力的输出。重卡急停时，通过控制制动档位控制比例阀进气，从而控制流入发动机工作腔的液体流量，进而发动机获得不同的制动力。制动档位控制比例阀进气PWM占空比尽量成线性关系，从而保证用户的可靠操作。通过控制冷却水阀降低制动介质的温度，确保制动力的持续输出。本系统整体设计如下：

图1系统总体框图（参见下页）

1.2 硬件电路设计

硬件电路包含电源模块(见图3)；模拟量油温、水温、气压采集模块；比例阀PWM控制模块(见图4)；水泵风机控制模块；档位开关控制模块；档位、信号指示模块等。

电源模块主要为单片机和各模块提供3.3V或5V电压，确保系统的正常工作。

本系统C P U控制模块采用飞思卡尔MC912XET256单片机[2]，时钟采用16MHZ的晶振，经过软件分频后计数器工作频率设定在1MHZ。M C 9 1 2 X E T 2 5 6单片机的P W M通道计数寄存器PWMCNTx共有8个，每个通道都有8位PWM加/减双向计数器，通道级联后可变成16位PWM加/减双向计数器。在本次项目中，根据比例阀的频率特性我们选择100HZ=10000us。在单通道的情况下是无办法满足频率要求只能采用级联手段变成16位PWM加/减双向计数器,我们选择PWM计数器初始值为20000。提高PWM精度后，占空比在60%-75%之间，气动比例阀控制的汽车缓冲器所产生的制动力与气动比例阀的占空比成线性关系，便于用户进行制动缓冲器的挂档操作。

比例阀PWM控制模块，通过调节比例阀出口气压从而控制比例阀出口的制动力。比例阀气压采用P W M控制。比例阀进口气压8 b a r，出口气压为0.9-2.1bar，在此范围内，为使得出口压力与控制气压的PWM占空比成线性关系，选用大诚100型号的比例阀。

油温采用、水温、气压采集模块分别采用PT100温度传感器和0～0.5mpa的气压传感器，经过内部AD转换模块控制这些模拟信号。

图2大诚100比例阀PWM占空比与气压关系

(参见右栏)

水泵风机控制模块主要根据采集到的油温控制冷却水阀，从而达到降温的效果。

档位开关控制模块，驾驶者根据制动情况，进行手动操作，获得不同的档位，从而使得重卡安全制动。

档位、信号指示模块用于信号指示。

2 软件设计

为便于用户进行制动缓冲器的挂档操作，在占空比范畴为60%-75%之间，气动比例阀控制的汽车缓冲器所产生的制动力与气动比例阀的占空比成线性关系。只有当PWM精度达到1/1000时，才能满足此要求。通过级联后，PWM占空比精度达到了此要求。当要求重卡制动时，本系统通过初始化，将所有状态变量清零；读取当前制动档位，读取温度值；若油温满足要求，说明当前制动效果明显，重卡能安全制动；若油温过高，控制冷却水阀进行降温，同时表明当前制动效果不明显，通过控制PWM的占空比数值改变缓冲器的制动档位，以此循环检查并操作，直到满足要求位置。程序框图如下[3][4][5]:

图5程序框图(参见下页)

3 系统调试

本系统采用PWM级联后，精度为0.0009，在此精度下，制动档位所控制的发电机转速与比例阀的控制的气压成正比，便于用户进行可靠操作。选用大诚100气体阀后，气压与PWM占空比成正比。从而使得，制动档位所控制的发电机转速与PWM占空比成正比。

若未采用PWM级联，在精度为0.04情况下，制动档位所控制的发电机转速与比例阀的控制的气压不成正比，控制失效。

图7 PWM级联，制动档位所控制的发电机转速与比例阀的控制的气压实验图（参见右栏）

由调试结果可知，PWM采用级联提高精度后，制动档位所控制的发电机转速与气压（PWM占空比控制）成正比，便于用户进行可靠操作。

4 结束语

本文设计了一种基于飞思卡尔MC912XET256的气动比例阀控制系统来控制发动机工作腔的液体流量，从而达到改变制动力的效果。MC912XET256采用PWM级联后，气动比例阀输出精度为0.009，提高了精度。同时控制气动比例阀进气占空比在60%-75%之间，气动比例阀控制的汽车缓冲器所产生的制动力与气动比例阀的占空比成线性关系，便于用户进行制动缓冲器的挂档操作，使得重卡安全制动，提高了可操作性和安全性。

参考文献

[1]何力.基于多领域建模的重卡制动系统动力学研究[D]。华中科技大学,2011:20-25.

[2]冯冲,段晓敏.飞思卡尔MC9S12(X)开发必修课[M]。北京航空航天大学出版社,2014:120-122

[3]刘守义.单片机应用技术(第二版)[M].西安电子科技大学出版社,2007:156-159.

[4]郭天祥.51单片机C语言教程-入门、提高、开发、拓展全攻略[M].电子工业出版社,2009:211-230.

IGBT缓冲电路研究 篇9

全控型器件IGBT在电力电子装置中得到了广泛的应用, 随着IGBT功率和电压等级的不断提高, 对IGBT的保护就显得尤为重要。主回路中分布电感的存在, 导致在IGBT关断时出现尖峰电压。过高的尖峰电压会损坏IGBT, 也可能导致IGBT误导通, 带来更严重的后果。在IGBT的实际应用电路中, 均需要设置缓冲电路以吸收尖峰电压。

缓冲电路有有损缓冲和无损缓冲2种形式。无损缓冲电路在吸收尖峰电压的同时可以减少IGBT的开关损耗, 但是在主回路中增加了缓冲电感, 无法应用于大功率场合。有损缓冲虽然有一定的能量损耗, 但是结构简单、效果明显, 因此应用较为广泛。

1 常用缓冲电路

分布电感是主电路的固有特性, 在IGBT关断时会导致尖峰电压的出现。虽然可以通过适当方法减小分布电感, 但是无法完全消除, 所以必须通过外加缓冲电路来吸收尖峰电压。逆变器采用的拓扑结构通常有两电平和三电平2种形式。

1.1 两电平拓扑结构的缓冲电路

图1为两电平逆变器缓冲电路的常见形式, 根据主电路额定电流的大小选取不同的形式。形式 (a) 结构简单, 应用于主电路电流为10~100 A的小功率场合;形式 (b) (c) 应用于主电路电流为150~300 A的中小功率场合;形式 (d) (e) 应用于主电路电流大于400 A的中等功率和大功率场合。

1.2 二极管箝位型三电平拓扑结构的缓冲电路

对于三电平拓扑结构的缓冲电路, 主要有3种较为实用的形式, 如图2所示。形式 (a) 多应用于小功率场合;形式 (b) 多应用于中小功率场合, 但是缓冲电路中的电阻会消耗一部分能量, 采用形式 (c) 的缓冲电路可以解决这个问题;在大功率场合, 可以考虑应用形式 (c) 。

2 缓冲电路分析与设计

从图1和图2可以看出, RCD缓冲电路可以满足两电平和三电平的需要。以图1 (d) 所示的RCD缓冲吸收电路为例, 对缓冲电路吸收过电压的过程进行分析, 并给出参数的计算方法以及缓冲电路在器件选型方面的注意事项。

2.1 缓冲电路工作原理分析

VT1关断时, 两端电压升高, VDs1导通, 通过回路 (1) 向电容Cs1充电, Cs1的存在限制了VT1两端电压上升的速度, 消减了尖峰电压。同时, 由于Cs1限制电压上升的速度, 减小了上升电压和下降电流的重叠, 从而降低了IGBT的关断损耗。

VT1开通时, 两端电压下降, Cs1通过回路 (2) 向VT1放电, 有助于达到擎住电流值, 使VT1快速开通。由于电流上升的速率增加, 开通时间缩短, 同样可以减小电压和电流的重叠, 减小开通损耗。

2.2 缓冲电路的参数设计

2.2.1 电容Cs1参数设计

由于VT1的放电回路中存在电阻, 该电阻在放电过程中所消耗的能量即为电容Cs1充电 (通常是输入电压的2倍) 的能量。电容在放电前所储存的能量为所以在一个周期内Rs1的平均损耗为:

式中, T为IGBT管的开关周期。

式 (1) 表明, Rs1能量损耗与Cs1的大小成比例, 电容越大, 能量损耗越大。从能量损耗的角度考虑, Cs1值的选取应尽量小, 但是小的Cs1值会影响缓冲电路的效果, 因此需要综合考虑这2个方面的因素来确定Cs1值。下面给出一种较好的选择电容的方法。

当VT1开始关断时, 一部分集电极峰值电流向Cs1充电, Cs1两端电压升高, 假设流过Cs1的电流为峰值电流的一半, Cs1两端电压的上升时间为tf, 则有:

式中, Ip为集电极峰值电流;tf为IGBT集电极电流从初始值下降到0的时间。

缓冲电路中吸收电容的最小耐压值应为主回路中IGBT的额定电压值, 耐压值选取过小会给主回路的安全带来隐患。这里需要指出的是, 缓冲电路中的电容需要选择无感电容, 常用的无感电容品牌有美国的CDE、意大利的ICEL、印度的ALCON、加拿大的EACO、德国的WIMA等。

2.2.2 电阻Rs1参数设计

缓冲电路要求在每次IGBT关断之前, Cs1必须将电荷完全释放。因此, Rs1的选取必须保证在IGBT开通后, 将Cs1电荷释放到所充电荷的5%以下, 即:

式中, ton (min) 为最小导通时间, 可从器件手册上获得。

功率为:

同样, 缓冲电路的电阻也需要选择无感电阻, 常用的无感电阻的品牌有韩国的3RLab等, 国内众多生产电阻的厂商也有无感电阻。

2.2.3 二极管VDs1设计

缓冲回路所使用的二极管必须选用快恢复二极管, 如仙童公司的MUR系列。二极管最小耐压值选取为主回路中IGBT的额定电压值。

3 设计实例

为验证参数设计的正确性, 结合具体设计实例, 在PSpice软件中搭建仿真模型, 并进行仿真分析。

IGBT型号为BSM50GB120DLC;主电路参数为:Vdc=200 V, L=0.5 m H, Ls=75μH, fsw=5 k Hz。

依据式 (1) 、 (2) 、 (3) 可得, RCD参数为Rs=10Ω, PRs1=10 W;无感电容选择ALCON, 耐压值为2 000 V, Cs=0.44μF, 实际应用中选择2个0.22μF的电容并联使用;快恢复二极管型号为MUR860, 耐压值为600 V, 在实际应用中选择2个二极管串联使用。仿真结果如图3所示。

图4为硬件测试电路所得到的波形, 由于主电路电阻器功率的限制, 直流电压Vdc=10 V。从图4可以看出, RCD缓冲电路吸收了IGBT的关断尖峰电压。

4 结语

电力电子装置主回路中杂散电感的存在导致功率器件在关断时出现尖峰电压, 过高的尖峰电压会使功率器件因过电压而损坏, 影响系统的安全运行。而杂散电感是主回路的固有特性, 因此必须通过附加的缓冲电路来吸收尖峰电压。文中列举了当前比较实用的缓冲电路形式, 并指出RCD缓冲电路具有通用性。PSpice仿真和硬件仿真表明, RCD缓冲电路可以有效吸收功率器件的关断尖峰电压, 验证了理论设计的正确性和有效性。

参考文献

[1]吴忠智, 吴加林.GTR和IGBT吸收电路参数的选择[J].电力电子技术, 1994, 11 (4)

[2]周跃庆, 尹中明.一种新型IGBT缓冲电路的设计[J].电焊机, 2004, 34 (10)

禁止PPLive缓冲罢工 篇10

解决方法自然是安装最新版的WMP或RealPlayer播放器；如果安装完毕后仍然出现缓冲到99％无法播放的情况，那么就是PPLive网络电视在调用播放器时出现了错误，这时在PPLive播放画面中点击鼠标右键，选择“默认播放器中播放”命令，一般就可以在WMP播放器或RealPlayer播放器中正常播放画面了。

Green BrOWSer群组技巧二则蜗牛

快速修改群组

GreenBrowser的群组功能頗得众多用户喜爱，利用群组可以一次性打开多个指定网页，比起传统的收藏夹来说更方便更快捷，不过N多群组的管理一直是用户的心病，虽然能够通过“群组／设置群组”命令来管理群组，但遇到大批量修改群组内容时，鼠标频繁点击修改就有些繁琐了。这时我们可以通过直接修改群组配置文件的方法来修改绿色浏览器的群组。

右击桌面上绿色浏览器GreenBrowser的快捷方式执行“属性”命令，在弹出对话框中点击“查找目标”按钮，打开绿色浏览器安装目录双击进入Groups文件夹，用记事本程序打开要修改的扩展名为“CGP”的文件，修改其中的类似“name0=、ur10=”后的字符串便可达到批量管理修改绿色浏览器GreenBrowser群组的目的。

无痕访问群组

在个人电脑上，我们可以随心所欲地保存自己的GreenBrowser群组，但在公用计算机上就不方便这么做了，因为会在一定程度上暴露自己的隐私，甚至造成泄密，可在公用计算机上每次都键入网址来打开多个网站是很愚蠢的做法，有没有办法既不让GreenBrowser保存自己的群组又可在公用计算机上随心所欲地访问群组呢?办法当然有，那就是利用QQ的网络硬盘：将绿色浏览器安装目录下Groups文件夹中的群组文件(*.CGP)保存到自己的QQ网络硬盘中，到公用计算机上后打开GreenBrowser，然后直接将QQ网络硬盘中的CGP文件拖放到GreenBrowser中便可快速打开自己保存在其中的GreenBrowser群组了。

Firefox-键内容搜索木头人

用Firefox浏览网页时不免要在打开的网页中搜索特定的字或词，这时就需要用到搜索功能了，一般大家都是按“Ctrl+F”打开搜索栏，然后输入关键字，搜索后还要点击关闭按钮，略显繁琐。