單選題1分以下對于注射機合模和鎖模過程描述正確的是（）先低壓高速，隨后低壓低速閉模，確認無A異物后高壓鎖緊先高壓高速，隨后低壓低速閉

單選題1分

以下對于注射機合模和鎖模過程描述正確的是（）

先低壓高速，隨后低壓低速閉模，確認無A異物后高壓鎖緊

先高壓高速，隨后低壓低速閉模，確認無B異物后低壓鎖緊

先低壓低速，隨后高壓低速閉模，確認無C異物后高壓鎖緊

先低壓低速，隨后低壓高速閉模，確認無

異物后高壓鎖緊

基本原理和方法

C，pwMo

PLL1元

2元

2、通過鎖相環，將電網電壓相位作為基準信號，實現無通訊協調。

＋1.PWMbCaris元2元晶振1

PWM

M.PWM＝M.PWMb

MgCarMe

M.e

PLL M＋M.PWMb

MDSP

02晶振M

OM.PWM

鎖相環鎖相電壓

調制載波

·同樣型號的變換器，如果電氣距離近，鎖相結果可以認為是相同的

設定相同的頻率調制比：M

預先設定或基于通訊設定載波相位差（由優化結果得到）15

10l

8

2）Calculate Result:5）Change its carrier

phase shift angle

Sy nchronization

Signals2PWM＝X90°

Carrier2fo＜90°

L

②三角載波逐步調整趨于同步14

2

1.21.4

7

……

Controller 1單機電流THD

Synchronous

Signals

①發送低頻基準信號

Cpeuk

CarrierlCpeak＋1

1o＋change

GSU基本原理和方法

1、通過低帶寬通訊通道由一個控制器給所有其他控制器發送低頻基準信號。

ParametersController 2

2.PWMb

3）

2.PWM2b＝90°

Jayn＝3Hz65＋3

2

01

中加總電流THD

0.20.40.60.81.61.82

Time（s）

Synchronization Signals基準信號

Time（s）

Operation Mode of Carrier 2漸進同步

2

Time（s）

Phase ShiftNormal Mode

Mode

1）實施效果

高頻諧波超出變換器自身的控制帶寬，僅能通過優化的方式進

2

Ge

SC背景

100

inP

H

行抑制converter

100grid current

KLYSTRONS

1000-sensing

VACUUM TURES

POWER MGNC

n

SLICOAsa

10

FREQUENCYLCL flter

①SiC、GaN等新型器件，提高開關頻率②高階輸出濾波器

SAVa

DCInverter

Vb

Source0Vc

基于單機開展的優化設計

Inverterib2

C2木e2

③多電平變換器拓撲，提高等效開關頻率④多橋臂并聯，錯相抵消7

可再生能源發電變換器群

M逆變器

＋I

背景電網

儲能等變換器

拓撲結構低通濾波器

AC

DC

調制方法控制方法采樣

載波協調策略

高頻諧波的危害：

·交流側：諧波注入電網，影響電能質量、增加線路損耗等。·直流側：光伏共模環流、諧波注入電池等。

·變換器：高頻環流增加電流應力，增加功率器件功耗等。4

背景

電力電子設備中半導體器件的周期性開關動作將產生高頻諧波

AC

本變換器

oCPWM

PWM

示意圖

載波f

調制波頻譜

高頻諧波

基本運行原理：載波比較生成脈寬調制信號，脈寬調制信號驅動半導體開關

23

航天飛行器的重運載火箭減輕

量每減少1公斤

6300

碳纖維（高強型）

100

1500公斤

玻璃纖維聚苯并雙噁唑（PBO）

聚芳酯

4碳化硅纖維

硼纖維

3超高分子

量聚乙烯碳纖維（高模量）

2氧化

纖維硅酸鋁纖維（優質）

200400

500600700

15:29彈性模量GPa

圖7-12各種纖維增強體的拉伸強度和彈性模量4

800

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李燃詹騰

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Attendees（38）

SIM四其他正在進行的半實物試驗三維動力學模型

［28］

車網路一體化半實物仿真試驗在實車運行的線路條件下運行

零速起動，到站停車

按照GB/T5599-2019《機車車輛

動力學性能評定及試驗鑒定規范》

評判動力學性能

PACK

一體化仿真平臺是一個多系統異步分布式實時硬件在環仿真平臺，能夠滿足從單一部件功能驗證、性能測試到提供跨系統、跨領域、多物理場的“車-網-路”一體化全系統仿真分析測試。

該平臺涵蓋供電系統、信號系統、網絡系統、牽引系統、制動系統、動力學系統等核心子系統，能夠支撐核心部件的設計、研發和測試，提供一體化的數字化測試、驗證方式。

［29］

四其他正在進行的半實物試驗

獨立旋轉輪對牽引及導向算法性能研究

中國中車

CRRC

無線供電100％低地板有軌電車與牽引系統半實物模型實現多系統半實物仿真試驗

控制算法的驗證及優化

曲線通過多變量評價

研究獨立旋轉車輪的導向機理、主動導向和直線穩定性控制技術、車

http://www.targche.com輪驅動控制技術，提升車輛的動力學性能，為有軌電車和雙層高速列

車等的設計、運維提供技術支撐。

三電子機械制動系統半實物試驗

電子機械制動半實物試驗

12

3

產品開發前期產品開發中期

產品開發后期

由于電子機械制動系統是一個正向設方案設計及原理驗證過程中，硬件部產品在裝車試驗、實際應用過程中會出

計產品，是一個多變量、多目標的設分（包括機械和電子電氣）生產周期現一些試驗室試驗和調試過程中無法預

計及優化過程，而通常的設計計算只過長，而軟件部分根據控制策略已經測的問題，而由于實際現場情況的限制

是針對單一目標進行考慮，缺乏將多設計出來，軟件部分的更新迭代需要可能無法第一時間找到原因和提出解決

變量、多目標聯合起來考慮的手段，大量的時間進行調試，軟硬件的不同方案。

對于全系統的設計方案驗證較為困難步造成了研發設計過程周期較長。

針對電子機械制動系統研發過程中出現的這些問題，機電控一體化樣機可以針對產品開發前期的系統設計、中期的控制算法開發、后期的故障重現分析，提供涵蓋全壽命周期的完善解決方案［26

車電子機械制動系統半實物試驗

項目來源：產品研發過程進行技術支持工作，包括功能、性能以及接口的測試電機控制器供電模塊

指令

驅動模塊控制模塊控制模塊

反饋

基礎制動裝置制動控制單元

電機減速機構

運動轉換機構力反饋元件20Page

閘片制動盤

機械系統simpack模型

系統組成及工作原理

驅動信號Mcl

曾

＞口

供電模塊、控

制模塊等模型

力輸出F

半實物仿真試驗臺

TF

電0

Mc2

heweese

力反饋動力軸

非動力軸

［TraclTrac

omege_wheeset_rpm

T brak

制動Mass wholecar

0Page

車上信號 car km

EBCU控制箱

［14］中國中車股份有限公司版權所有2015

供電列車模型

三dnamc cacuaton

硬件在環仿真

轉向架主動徑向系統半實物試驗1

目錄電子機械制動系統半實物試驗

其他正在進行的半實物試驗

二轉向架主動徑向系統半實物試驗

轉向架主動徑向系統試驗半實物試驗小結

徑向系統試驗需要在實車通過完整的小曲線過程中進行。半實物試驗為徑向系統部件級試驗提供了實車在線運行的試驗環境，通過試驗，使研發人員在新系統裝車前，對徑向系統的性能和作用效果有了全面的認知，減少系統裝車后的調試時間，節約時間成本和費用。

故障工況的實車在線試驗場景不易得到，且故障工況試驗風險較高，半實物試驗為徑向系統故障工況的試驗驗證提供了試驗場景，降低試驗風險。

中國中車股份有限公司版權所有2015

［1］

車二轉向架主動徑向系統半實物試驗

半實物試驗

whenet1

whenket 1i

wheeiset2

sheeset 21

時間（s）

徑向作動器位移時間/s

時間/s

e

60p/我

（??）

我炒錯bogie n

bogie_p

wheebet 1 n

wheobet 2 n

wheebel

wheebet_2tatn

wheebet 1

wheeet TIp

w

wheeset 21n

wheebet219

wheetet 20p時間/s

輪對沖角對比前轉向架各輪對輪軌橫向力

輪軌霍伊曼（Heumann）磨耗指數

徑向作動器的實際位移與理論計算值一致，導向輪對沖角顯著減小，兩條輪對的沖角均接近于0，輪對軸線呈外八字，趨于徑向位置通過曲線。導向輪對的輪軌橫向力明顯減小，霍伊曼（Heumann）磨耗指數減小。

主動徑向系統達到了驅動輪對至徑向位置的目的。

［ 9 ］中國中車股份有限公司 版權所有 2015

［6］

二轉向架主動徑向系統半實物試驗

執行單元

探測單元主動徑向系統構成

主動徑向系統由徑向控制系統和徑向執行機構兩部分組成，當車輛轉向架進入曲線時，驅動輪軸趨于徑向位置。線路狀態

徑向控制系統：傳感器和控制單元組成

徑向執行機構：閥控液壓伺服系統傳感器

車輛姿態及

狀態數據徑向控制器

線路信標

液壓泵站液壓泵站

液壓伺服控制器液壓伺服控制器

作動器

作動器

控制器＋伺服驅動系統

徑向作動器徑向作動器

系統組成及安裝位置

中國中車股份有限公司版權所有2015

車-硬件在環仿真

System RequirementsSystem Integration

＆ Calibration

Simulation硬件在環測試（HIL）

System DesignHardware/Software

Integration硬件在環仿真（Hardware-in-loop， HIL）

是一個與快速控制原型RCP反過來的過程，實時硬件運行被控對象模型（模擬被控對象） ，受真實控制器的控制，以此對控制器進行測試。

快速控制原型（RCP）為什么要做硬件在環仿真

Software DesignProcessor-in-the-Loop

Software

Integration安全性

DelppPy yt

On-Target Rapid

PrototypingSoftware-

in-the-Loop效率

全面性

Coding成本

wta-

-Production Code

GenerationSIM

PACK

真實控制器實時硬件模擬的被控對象

35 SIMULIA

Hardware

Hede

TeutModel

11100101Te So

Simpack全新一代的實時仿真工具，具有跨越

實時硬件系統及操作環境、支持并行、高效利用處理器強大性能等特點。

［3］中國中車股份有限公司 版權所有 2015

驅動器電流能力和柵電阻器

實例（2）

tTURN_oN ＝toN ＋tRIsE＝（Ra（ON）_Hs ＋Rturn_ON）Ctss（min） -InVSOURCE

VSOURCB-VGSPV sotace-V

（Rds（ON）_Hs ＋ Rrun_oN）＝tTURN_ON

VSOURCE（Q2-Q1）

iss（min）.InSOURCE-VGSPSOURCE

-VGSP

лax_ors ＝fors ＋fra ＝（Raom_s ＋Ramoss）Ca -（2-00）

（Ras（ON）_Ls ＋ Rrun_OFF）＝tTURN_OFF

iss （max）·InVes max（Q2-Q1）

レ

GSPGSP

R，

turn_ON＝110ΩR，

turn_OFF＝ 25Ω

驅動器電流能力和柵電阻器關斷

VSOURCE

Vgs，MAXR

turn_Off

VGSPRdsON_Ls， Rturn_off

VTHRds（ON）_LS

Q1Q2

Q3

oFr＝（Raton） s＋Purn OFF） Csmas）

-InGS，maxSINK

ldGSP

SINK

VDst fall

（Q2-Q1）.（Rds（ON）_Ls ＋Rrur_OFF）

talltOFFVGSP-VSINK

tTURN_OFF ＝tOFF＋tfall

I

驅動器電流能力和柵電阻器

導通

VSOURCERds（ON）_HS

VGs，maxRturn_ON

Rds（ON）_HS Rturn_ON

VGSP

VTHVSOURCE

Q1Q2Q3

VostoN＝（R（ON_Hs＋RuON） Cs（min） In

SOURCE

SOURCEGSP

lprise

（Q2-Q1）.（R

ds（ON）_Hs ＋Rrum_ON）

VSOURCE-VGSP

ton: tRISEtTURN_ON ＝toN ＋tRISE

常見問題（6）

L6228是否有一個評估板？

有， L622X系列在功能上和引腳兼容性上與L620X家族相同，因此你可以使用L6208的評估板，最大的不同點是導通電阻Rdson ，因此你可以用評估板做第一個評估，最后用L6228取代L6208 IC。

practiSPIN 系統給微控制器生成代碼嗎？

不，這個系統是用于評估驅動器IC的，而不是微控制器的開發系統。即將出版一個描述演示板的算法的應用說明。

practiSPIN 工具能夠驅動4個直流電機嗎？

這個器件可以驅動4個直流電機，但沒有轉向控制功能，不過，practiSPIN的軟件不支持這種工作模式。

常見問題（5）

通過practiSPIN可以進行哪些類型的熱仿真？

這個軟件可以執行三種仿真

第一種穩態仿真，即假設電機總是在同一個電流運轉。

第二種單一脈沖分析，即電機通過單一脈沖加速一段時間，電流確定。然后用不同的電流值運行電機，時間固定，然后停機。仿真結果是最大IC結溫。最后一種是重復脈沖分析，即電機執行運轉和等待的周期。

practiSPIN 能以微步進模式驅動一臺步進電機嗎？

可以， practiSPIN的配套軟件工具允許運行步進電機，采用L6208每步16個微步驅動。你需要兩個DAC執行微步進操作，在practiSPIN系統中來自ST72264的兩個PWM輸出可以用在一個簡單的DAC，但必須過濾輸出，而且把電壓施加到L6208的Vref引腳上。

常見問題（2）

powerSPIN IC的最大功率輸出是多少？

顯而易見，這取決于你選用的器件，對于大多數功率器件，最大輸出功率的限制因素是功耗而不是最大額定值。對于使用L6208PD的典型應用，這個器件可以在兩個電橋內連續輸出1.75 A的電流。對于一個48V額定電壓的電機，你應該考慮總輸出功率大約150W的器件。

我能找到一個比每步16微步的practiSPIN工具更高解析度的工具嗎？

可以，使用同一硬件，只要改變軟件我們可以把解析度提高到每步64步，這是通過使用一個8位PWM控制器實現的。要想提高解析度達到64微步以上，你還需要一個解析度更大的DAC或PWM輸出。

practiSPIN系統支持哪些器件？

所有的powerSPIN 系列產品

常見問題（3）

Torque

我可以使用一個振蕩器運行L6208？Holding Torque

很多應用需要一個加速相位，以在較小的Pul-out

Torque

pull-in力矩下啟動電機（在期望的速度下，因為Curve

較高的pull-in力矩電機不會啟動）Pul-in

TorqueSlew

curveRegion

Start-Stop Region

Max Start RateSpeed

P.P.S.

Max Slew Rate

電流控制和限流功能有什么差別？

電流控制檢測敏感受電阻器，提供整流功能。過流檢測功能檢測上橋臂的電流，保護短路負載或輸出到接地的短路。

practiSPIN tool能夠驅動兩個步進電機嗎？

＞不能，因為一個典型的雙進步進電機需要兩個H-Bridges，所以系統只能驅動一個步進電機.

powerSPIN產品陣容

步進電機驅動器

雙H-Bridge單片

用于雙極步進電機L6208

內置PWM控制器的功率極L6228

帶雙重電流控制L6207

用于雙直流或步進電機L6227

L6206

L6226

基本功率極L6205

增強型功率極

固定過流可設定過流

最小封裝6225

診斷輸出

用于雙DC或步進電機用于雙DC或者步進電機

三相電橋無刷電機驅動器

霍爾傳感器解碼邏輯L6235

PWM電流控制

轉速表輸出L6229

競爭產品-IR產品與L638XL6386

類似于…IR產品型號不同電流

L6384IR2104沒有DT設置100-200mA

沒有SD和DT設置

IR2111200-420mA

L6385IR2101引線100-200mA

IR2102IN與OUT phases100-200mA

IR2103IN與OUT phases100-200mA

最大500V沒有

IR2110DIAG和CIN引腳2A

沒有DIAG和CIN

IR2112200-420mA

IR2113引腳

引腳

沒有DAG和CIN2A

L6387IR2103In與OUT phases100-210mA

內部設定死時

競爭產品與powerSPIN

Part＃描述額定電流額定電壓

［mA］M相似點不同點

Allegr雙DMOS全橋微L6208/2

oA397步進PWM電機士150050串口，微步

8進

35雙電源電壓

驅動器

器

2

AllegrDMOS雙全橋L6207/2

oA397PWM電機驅動±1500507串口雙電源電壓

4器

AllegrDMOS全橋

oA395PWM電機驅動±200050L6207串口雙電源電壓

8

AllegrDMOS微步進驅

oA397動器帶有一個晶2500L6208

串口，微步雙電源電壓

7體管進

Allegr

oA394DMOS全橋電士280036半L6205零電流檢測

9機驅動器

感應導通：解決方案

沒有更多的感應導通問題

降低功耗，因為可以達到高dV/dt，沒有感應導通

控制導通速度（通過導通電阻的方式）

控制關斷速度 （通過關斷電容＋關斷電阻或 RsWITCHING視拓撲情況而定）柵驅動環路PCB布局在PCB跟蹤寄生阻抗方面并不是很重要，因此，這些元器

件更換靈活性較高

極小的關斷環路：IGBT柵關斷電流在一個很短的環路內流動，因為PNP可以放在

IGBT柵的旁邊

降低柵驅動器的電源接地電流：接地噪聲更小

L638x:OUT引腳如何保持在-18V限制內？

VOUr（信號GND）

如果OUT節點上的低于接地尖峰脈沖超過-18v（與信

號GND對比）驅動器可能會發生故障，邏輯雜亂換向可H.V.

能會發生。Ov

為了保持在-18V限制內，我們必須考慮以下因素：

1.使用“無電感”電流感應電阻。

2.把兩個半橋開關盡可能放得緊湊，以限制上橋臂源極與下橋臂漏極之間的寄生電感。3.注意下橋臂源極和GND參考之間的跟蹤跟蹤與降低寄生電感

OUT

L638x:低于GND電壓的OUT節點（4）

Ln

等效內部引導二極管VouT（信號GND）

將在OUT節點上，DMOS Rdson

H.V.

L638x家族可以承受Vcc

VF

125Ohm

GND以下尖峰脈沖最低

達到

-18V，長達100ns！VBOOT

低于GND

負尖峰“連續”電壓

VOUT

如果低于GND的尖峰脈沖在OUT節點上持續100ns則CBOOT_過沖電不會發生

事實上如果Vcc ＝ 15V， CB0oT ＝ 100nF， VF ＝0.7V， Vour ＝ -18V （在OUT引腳上的低于GND尖峰脈沖），DV＝17V-15V＝2V（最大允許電容過充電電壓）

如果低于GND尖峰脈沖的時長為以下，在最壞的情況下，電容過充電可能會發生：

At ＝ RDson Cou-V-4

out

Boot＝（1.5us

這個時間長于數百個納秒

SD

L638x；低于GND電壓的OUT節點（3）

引導電容VOUT（Vs.信號GND）

H.V.

引導電容，充電路徑

VccVbog

Out

HVG

DiagVout

VccCin

LinVOUT

HinLVG

LOAD

ov低于GND

SgndPgnde

工負尖峰

連續”電壓

必須注意衰減，避免引導電容充電超過18V（絕對最大額定值），因為在OUT節點上連續低于

GND電壓。

實例：

如果Vcc＝15V，在OUT引腳上最大連續電壓低于GND電壓：

15V（Vcc）-18V（Vboot max.）＝-3V

因此我們必須保證：

VBOOT ＝VCC-VOUT ＝VCC ＋（RSENSE ＋RTRACE）ALOAD＋ VF ＜18 V（Abs.）

L638x:低于GND電壓的OUT節點（1）

ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS

SymbolParameter

Value

Unit

VoutOutput Voltage-3 to Vboot-18

V

VccSupply Voltage

卡非V

-3V表示OUT節點上低于接地電壓的最大電壓，但這有什么真正意義呢？

我們看下面的條件：

1.在接地電壓以下輸出節點靜態

2.在接地電壓以下輸出節點動態

L6386VouT

Vboot

H.V. SectionHVG

OUT

Hin

SDLVG

Lin邏輯SectionLOAD

Diag00

CinUndershoot

H.V低于GND

re-0.3to＋18

spike

SGNDPGND的持續電壓

跟蹤寄生電感VOUT＝VFPK＋LT＋（RSENSE＋RIRACE） ILOAD＋VF

引導電容：尺寸 （2）

MOSFET:IRF840

Q， max ＝ 60nC ＠ VGs＝ 15V

CEXT＝Q柵/VGs＝ 4 nF

循環電壓損耗：CBOOT＞＞CEXT

It is: CEXT/ CBOOT ＝ VDROP/ VGS

Hp: CBOOT＝ 100nFDROP ＝ 0.6V

因為穩態損耗而產生的電壓損耗

bootstrap ＠ HVG ON ＝ 200 μA （max）

TON HVG ＝ 5mSCBOOT ＝ 1 μF

---＞V

VDROP ＝Q/BOOT＝ （lQbootstrap＊ TON_HVG） / CBOOT ＝ 1 V

引導二極管：對稱半橋

L638xBoot

＞要使用內部引導二極管，我們必須滿足下VcVboot

Cap

L638x

列條件：必須使用內部二極管

Hin

HV

下臂必須導通Lin

OUT

并且Gnd

LVG

外部節點低于Vcc電源電壓

L638xBoot

Boot

VcoVbooCap.VcoVboo

Cap.

HinHVGHin

HVG

LinLin

GndOUTOU

LVGGnd

LVG

兩個開關導通兩個開關關斷

The內部二極管關，

引導二極管導通，但是OUT節點保持在H.V.OUT節點保持在OV

■

沒有Cboot充電路徑，除非有外部二極管沒有Cboot充電路徑

引導二極管：內部 DMOS Rdson

DMOS Rdson

DMOS Rdson :L638x

Vboot

HVG

If:

→ RDS（ON） ＝ 125 ohmOUT

→TCHARGE ＝ 5 us（占空比為 98％時20KHz）

→Q柵＝50nC幾

Lin

LVG

VDROP ＝（Q/ TCHARGE） ＊ RDS（ON）＝1.25V如果你需要一個大MOSFET/IGBT而且頻率很高，

那么需要一個外部二極管！！

L6386有一個快速關機邏輯輸入

SDSD

L6386:SD特性/DIAG引腳

（最大傳播延遲150ns.）使用SD/DIAG

引腳設置過流保護

這個引腳可以有兩種使用方式：Vsupply

L6386

1.與DIAG引腳配合使用Vcc

Vboot

2.連接外部微控制器/DSP/邏輯.HVG

DIAG PIN:內置比較器定時Out

Diag

0.5 typ

HIN●

LVG

LINCin

SgndLoad

Current

HOUTSense

LOUTResistor

VREF

VCINDIAG引腳（引腳5）電流能力：

DIAG引腳是“開路集電極”，下拉功能高達2.5mA.

DIAG（建議下拉電阻器阻值5k-10kQ）

L6388新BOOTSTRAP DRIVER

Vboot

HVGCboot

LINDVboot

VCCHVG

UVH.V.

UV

HINCDETECT

DETECTDRIVE

HVG

L6388R

VccCOut

LEVEL

GNDCs

LVGHINOUT

SHIFTRVCCOAD

SO8/ MINIDIPLVG

LINLSG

DRIVERGND

主要特性

2個邏輯輸入→2個輸出

3.3V兼容輸入

交叉傳導抑制邏輯

邏輯輸入與輸出同步

上下驅動電路的欠壓保護

電源電壓最高17V（典型值）

L638X簡表新

L6384L6385L6386L6387L6388

非對稱

H.B否是是否否

對稱

H.B是是是是是

是

關機否

是否否

內置

比較器否否是否否

Vcc上欠是是是是是

壓鎖定導通：12V導通：9.6V導通：12V導通：6V導通：9.6V

關斷：10V關斷：8.3V關斷：10V關斷：5.5V關斷：8.3V

Vboot上是

是是

的欠壓鎖否導通：9.5V導通：11.9V否導通：9.5V

定關斷：8.2V

關斷：9.9V關斷：8.2V

LirVboot

L6386

SDHVG

HinL6386OutBOOTSTRAP DRIVER

VccVboot

N.C.14

DIAGN.C.

Vec

UV

DETECTIONUV

DETECTIONHV

HVG

DRIVERCaooт

CinLVG

HIN

LEVEL

SHIFTER?めOUT

SGNDPGND

Vee

12TO LOAD

SO14/DIP14SD

邏糖

?ISG

DRIVERHVG

LVG

PGND

LNVREF

DIAG

主要特性SGND

CIN

2個邏輯輸入 → 2個輸出

邏輯輸入與輸出同步

關機輸入

內置比較器

信號與電源線接地

欠壓鎖定

上下驅動電路

電源電壓最高 17 V（典型值）

L6384HV

INVboot

Vee

VccL6384HVG8

T

DT/SDOut

BOOTSTRAP DRIVER

HG

DRIVERCот

GNDLVG

DETECTION

HVG

SO8/MINIDIPIN

邏造

OUT

LOAD

e SHFTER

LVG

OT/SDPEAD

ORIVER

GND

主要特性vihi

O

1 個邏輯輸入→2個輸出

輸入與高壓柵驅動器同步（HVG）

與低壓柵驅動器不同步（LVG）可調死時/ 關機輸入

輸入兼容Vcc

Vcc欠壓鎖定（在12V時，導通，在10V時關斷）在15.6V（典型）時， Vcc內部鉗位

+)

+)- =

(a-D(-+-Oy)+-=

.

=.

++++=SS

0

評估功耗- 定義

L6205/25 L6206/26正常驅動模式（全步進兩相接通）

L6207/27 L6208/28I

T

PoIss總功耗

ΔΙ

PLioad

riseP

fall

Pioad在上升和下降時間

的功耗

在負載時的功耗

PcomTrise

Tload

Tfall

開關功耗

Pa靜流損耗

T

時間

Trise / T fall上升/下降時間負載時間

Rps（ON）PowerMOS 漏-源通態電阻

load

I pk輸出峰流

PowerMOS 換向時

間

com

Irms占空比

I輸出均方根電流

輸出平均電流D

Vs電源電壓

Ig靜態電流

VD

體二極管電壓降

fsw開關頻率

t

并聯（2）

＝

L6205/25

L6206/26能驅動1個直流電機FWD/REV

VsB或者只能驅動2個直流電機FWD

ENAOUTIA

等效器件：1個全橋

中

INl，

IN2A等效RDS（ON）:0.15典型值

OUT2（L622X是0.3Ω）

SENSEA最大均方根電流：5.6A每個均衡器半橋

（L622X是2.8A）一次一個均衡器半橋＊

OUTIB最大峰流：11.2A每個均衡器半橋

二二二（L622X是5.6A）一次一個均衡器半橋

OuT2B過流閾值：11.2每個均衡器半橋

SENSE（L622X是1.4A）一次一個均衡器半橋

＊: the 2等 Half Bridges can simultaneously sink orsimultaneously source half of the maximum current

PWM電流控制-典型波形（1）

從柵驅動器下

橋臂

5mA

（0）RC（orB）

VrefA（orB）

SENSE （orB）

RSEN SE

VREF

RSENSE

lOUT（1）

空TON

TOFF

VREF2.5V1us tBLANK

1us t BLANK

V SENSEOSlow Decay

Fast Decay

-VREFTRCRISE-

TRCRISE

VRC5V

2.5V0.69RC

OFFBridge Status

OFF

ONB

CD

ONA

工

BCD

無耗過流檢測（4）

Power DMOS

n cellsPower DMOS

L6235/29OUTI VSA OUT2

n cells OUT3 VsAPower DMOS

n cells

Power SENSE

I cellI2

To柵邏

輯＋

μC or 邏

輯

＋5Vtn

ENI2/n

Power SENSE1 cell

OCD

Comparator＋ I）/n

RENDIAGInternal

Open-DrainHigh Side DMOSs

GNDCEN

GNDOver

Temperature

GNDOCD

ComparatorIg/n

powerSPIN 系列產品特性表大電流系列L6205L6206L6207L6208L6235

標準電流系列L6225L6226L6227L6228L6229

無耗過流檢測保護（OVC）固定可編程固定固定固定

診斷開路漏極連接

ENABLEExtemal on

OCDA連接

ENABLE連接

ENABLE外部，在

DIAG 引腳上

橋A/橋B并聯操作是是

PWM 電流控制僅慢衰減

快/慢衰減僅慢衰減

固定Toff PWM兩個通道獨立

兩個通道獨立單通道

步進電機解碼邏輯是

BLDC電機霍爾效應解碼是

剎車功能是

轉速環路轉速表輸出是

慢衰減同步整流需要外部器件

需要外部器件

需要外部器件需要外部器件

需要外部器件是是是

快速衰減工作

快衰減同步整流只需要外部

PWM是

需要外部器件

快速衰減準同步整流是

powerSPIN 產品陣容

雙 H-Bridge步進電機驅動器

單片

用于雙極 步進電機L6208

內置PWM控制器的功率極

帶電流控制L6207

L6228

用于雙直流或步進電機L6227

L6206

L6226

基本功率極L6205

固定過流

最小封裝L6225

用于雙DC或步進電機增強型功率極

可設定過流

診斷輸出

用于雙DC或者 步進電機

三相電橋無刷 電機驅動器

霍爾傳感器解碼邏輯

PWM 電流控制

轉速表輸出L6235

L6229

PowerSPIN 電機驅動器產品系列

共性

工作電源電壓 8 到52V

PowerMOS 輸出極：

在 Tj＝25°C時，典型 Ra（on）＝0.3 Ω 或者 0.73 Ω本征快速續流二極管

兩個覆蓋不同額定電流的產品類別:

L620X 和L6235:5.6 A峰流和2.8 A rms

L622X: 2.8 A 峰流和 1.4 Arms

并聯工作將峰值電流和均方根額定電流提高一倍

擴展型保護系統：

用于 過流保護的無耗上橋臂電流檢測

互導保護

熱保護

欠壓保護

CMOS/TTL 輸入

工作頻率高達 100KHz

PowerSO， SO 和DIP 封裝：

適合不同的額定功率

電機控制應用：2 種方法

600V洗衣機

冰箱壓縮機

空調

真空吸塵器和食器加工機

60V

52V工業應用

汽車

空調

工廠自動化

打印機汽車散熱風扇

燃油泵和水泵

氣候控制

3A20A

60A

單片控制方法

powerSPIN 系列分立控制方法：

微處理器：ST5/ST7柵驅動器 IC: L638X·IGBTs 或者Power MOS

BLDC-控制方法（1）

必須始終知道轉子的位置，這樣才能達到自動換向狀態（最佳效率）。至少有兩種可用方法來確定轉子的位置。

霍爾效應傳感器（傳感器模式）

反電動勢檢測（無傳感器模式）

當繞組上的電流與同一繞組中的反電動勢同相時，產生自動換向。控制過程就是使這兩個信號同相。

逆變器在電機繞組中產生電流。

永久磁鐵在電機繞組中感應出反電動勢電壓。

反電動勢是某一繞組的磁鐵運動在下一個繞組中感應出的電壓， emf＝dф/dt。反電動勢與供給電機的電源無關（例如，只要用手旋轉轉子就可能產生反電動勢）

感應交流電機-矢量控制

描述振幅和相位（使用的矩陣和矢量）的復雜變量。

優點：

低速時全力矩

動態特性優異

四象限工作

短期過負載能力

轉子定位

缺點：

需要電機數學模型

需要一個功能強大的CPU（16位單片機、數字信號處理器）

相位電流和轉子定位編碼器需要成本昂貴的傳感器

需要執行復雜的算法

典型應用領域：高端工業設備驅動器、伺服系統、機器人

無傳感器解決方案（使用Kalman濾波器和觀察器），但是實施起來更加困難，有時還涉及到專利問題。

永磁式無刷直流電機 （BLDC）

主要優點：

高效（最高95％）

靜音工作

可靠/產品壽命長（無刷）

尺寸功率比高

起動力矩大

主要應用（針對以上優點）：

壓縮機（空調、冰箱）

風扇

汽車制造（燃油泵和水泵、散熱風扇、氣候控制）家電（真空吸塵器、食品加工機）

電動汽車

辦公自動化（激光打印機和復印機）

感應交流電機（2）

磁極繞組特殊排列，并需要適當的波形電流，以產生旋轉磁通量。磁通旋轉速度由電壓頻率和磁極數量確定（上圖中有兩副磁極）轉子：

轉子帶有短路繞組

轉子速度低于定子頻率

感應電機工作原理

定子旋轉磁場在轉子中感應出電流（變壓器工作原理：轉子的短接繞組可以視為二次側）

因為感應，轉子上也產生磁場

定子與感應的轉子磁場之間交互作用，產生旋轉力矩：轉子以較慢的速度旋轉，磁通量將趨于匹配它們的位置。

從來不會實現同步的（異步電機），因為，不會再感應出更多電流。

普通電機（1）

優點

＞在寬轉速范圍內可調速

起動時力矩大

速度易于調節

低成本解決方案

交流或直流電源（轉子方向與所施電壓的極性無關）

缺點

＞壽命短

電刷噪聲，火花干擾，RFI干擾效率低

步進電機（1）

步進電機特別適合需要精確定位的應用，如計算機外設或數控機床。應用：

力矩打印機-汽車

空調

工廠自動化-機床

轉速典型應用參數

電源電壓：12到180VDC

電機功率：最高300W

轉速范圍最高1000轉/分鐘

步距角精度：最低0.1度

力矩＝kI主要優點

靜轉矩大

定位精確

2.多并網逆變器協同運行參數優化設計

閉環修正方法采樣值

單目標多目標

開環優化方法運行參數

單目標多目標逆變器本體

30

中

載波同步優化設計/運行

直接同步主從同步控制環路

濾波參數

分布式同步萬m

優化設計

JUL PWMIGBT

優化運行

Grid

IGBT輸出濾波器

多并網逆變器

①同步技術②開環優化③閉環修正④優化設計

電力電子與電力傳動技術

2.多并網逆變器協同運行M-1

載波相位閉環修正

閉環修正

電源M測量反饋：

測量并反饋總電流諧波有效值。（以總電流諧波最小為目標）

VSC M

0構建閉環控制環路：

采用循環擾動-觀察法（R-P＆O）0

電壓電M-2

RMS of

1

控路PLL GSPWM

.e

P＆OF-∧M-M.

PL-CSNM-M-M.

PAO（k-1）

W-W.

P＆O

R-P＆O湘單元

P＆O

閉環修正系統結構R-P＆C過程種載波相位修正示意圖

（，電力電子與電力傳動技術

28

so08

實際模型

0160

閉環修正

理論最優解與實際最優解存在差實際的

02160

主要原因：

輸出濾波電感值存在偏差；60

線路阻抗難以精確估計；60120180240300360

FFT計算結果存在誤差等。08

0.4

02

06

影響：0316

240

低估諧波含量；200

10012014016002

（deg）

PPWM

理論最佳相實電與電力傳動技術

以，

6220

30006號

3600216m

0.8

2.多并網逆變器協同運行載波相位閉環修正280

理論模型

異0.8

計算得到的0.6

4

2

60120180240300360

:wM（deg）:wdeg）

280

260260

0404

220

200

電能質量無法最優化。80100120140100

2（deg）

甲PWMe甲PWMa

2400.6

27

2.多并網逆變器協同運行載波相位閉環修正

閉環修正方法采樣值

單目標多目標

開環優化方法運行參數

單目標多目標逆變器本體

載波同步優化設計/運行

直接同步主從同步JUL PWM控制環路濾波參數

分布式同步MUUT中中

優化設計

IGBT

優化運行

Grid

IGBT輸出濾波器

多并網逆變器

①同步技術②開環優化③閉環修正④優化設計

電力電子與電力傳動技術

26

載波相位開環優化

Sub-GU

技動傳力電與子電力電Mh G o Ma a.y L ，eP oN

逆變器N

Suat-OsU Now

GSU

分組分布式計算方法

Sah-SU2

Al-U電網

逆變器組逆變器組

并網逆變器

Demuted Calcutin Cupaoites C ILL Energy Conversion Congress and Ex EE 2016: 16PCC

Sub-GSU

變器組

法變器變器

變器Ns-2變器N

逆變u＋1

G

2.多并網逆變器協同運行電網

變1PCC

22

360

30載波采樣點

20H0

（k）

（k＋1）

Camier M360

（）2（

0

0

es2

（k＋1）

（）-0

（k）

2（k＋1）

.（k-1）

D2

fu.（k-1）

載波參考相位追蹤M

e（k）

O22w（k＋1）＝0O32w（k＋2）＝0

二階過阻尼系統

·計算周期為開關周期整數倍（k）

D-2

Z0H

Xn ae， Gao Feng Wang Xionei， et al A Carri Synchoiation Method for Gloal Synchron電力電子與電力傳動技術

（k）

- 2019（k＋2）

K

2.多并網逆變器協同運行分布式載波同步技術

采樣時刻計算時間

史新時刻（k＋2）

f（k＋1）

D2

（k＋2）16

干式變壓器的異常情況處理二、溫度計顯示異常

1、沒有把傳感器插到溫度顯示器后面的插座內，顯示故障燈亮

2、傳感器接插件之間松動，電阻增大，溫度值顯示較高。

3、某相溫度值無窮大，傳感器的鉑電阻絲開路

4、某相溫度值高，傳感器的鉑電阻處于似斷非斷的狀態。

干式變壓器的異常情況處理

一、變壓器的聲音異常

1、變壓鐵心夾件螺桿松動

用戶運輸就位、安裝時把鐵心尖角碰變形，或有異物搭接在鐵心某處。產生機械聲：風機固定螺絲松動，有雜物在內部。外殼固定螺絲松動引起面板震動有雜聲。變壓器的低壓母排固定螺絲松動，或母排沒有采用軟連接，因此震動產生雜音

2、輸入電源電壓過高，產生過勵磁，聲音較大。

3、高次諧波產生的聲音。特點是沒有規律。聲音時大時小

時有時無。主要是電源側或負載有電爐、可控硅整流設備產生高次諧波反饋到了變壓器。

4、環境問題。主要是變壓器室周圍空間小，墻面光滑，容易產生音箱效果，使變壓器聲音聽起來較大。

干式變運行中注意事項

1、變壓器外罩前后門應鎖緊，嚴禁運行時門敞開，嚴禁運行中觸摸變壓器本體：

2、高低壓側接頭、母排無松動過熱，繞組干凈無積塵。3、變壓器絕緣表面無放電痕跡；

4、變壓器外罩上的溫度指示不超限；

5、變壓器內無異味，運行聲音正常，配電間室溫正常；6、變壓器室內屋頂無漏水、滲水現象；

7、變壓器不能過載運行：長期過載運行，會引起線圈發熱，使絕緣逐漸老化，造成短路；

8、變壓器運行要保持良好的通風和冷卻，否則影響變壓器的壽命。

1、測絕緣之前必須驗電

2、測絕緣必須帶絕緣手套

干式變的授執行操作票監護制度

4、＇高壓側絕緣＞300MΩ

低壓側絕緣＞100MΩ

1A汽機變由檢修轉運行高壓對低壓絕緣＞300M Ω

5、低壓側測絕緣必須聯系檢1、檢修工作結束，工作票已收修將中性點接地的螺栓解2、高壓側地刀斷開，低壓側接充并在拆南加上絕緣墊片3、高低壓開關在試驗斷開位，測量變壓器絕緣合格；4、投入高壓側電氣保護壓板；

5、高壓側開關由檢修轉運行，變壓器充電，檢查充電正常；

6、檢查低壓側母線具備送電條件，低壓側開關由檢修轉運行；

7、投入變壓器溫控儀，檢查運行正常。

干式變的退出

1A汽機變由運行轉檢修

1、檢查母線上所有負荷已停運，開關在隔離位

（或者母線由聯絡開關或備用電源供電） ；

2、斷開低壓側開關，然后斷開高壓側開關；

3、斷開溫控儀電源開關；

4、退出高壓側電氣保護壓板；

5、低壓側開關懸掛接地線，然后高壓側開關轉檢修并懸掛標志牌；

6、登記運行臺賬詳細記錄接地線編號及懸掛位置。

干式變投退注意事項

1、嚴格執行操作票制度、操作監護制度，防止跳項操作；2、測絕緣前應驗電防止帶電測絕緣造成人身傷害；

3、開關送電前應重點檢查保護投入正常防止設備損壞事故；4、防止帶電合地刀閘；

5、核對設備名稱、編號，防止誤走錯間隔；

6、裝取保險時必須使用專用工具操作，防止發生傷害事故；7、送電先送高壓側再送低壓側，停電則相反，防止帶負荷拉合開關。

短路試驗

變壓器短路試驗，主要是測量的是短路損耗和短路阻抗。投產時檢查線圈結構的正確性，在更換繞組后檢查與上次試驗值有無明顯變化。

試驗電源可用三相或單相，加在高壓側，低壓測短接；試驗時高壓側電流最高為額定值，低壓側電流控制在額定電流

空載試驗

進行空載試驗的目的是:測量變壓器的空載損耗和空載電流；驗證變壓器鐵心的設計計算、工藝制造是否滿足技術條件和標準的要求；檢查變壓器鐵心是否存在缺陷，如局部過熱，局部絕緣不良等。

試驗時高壓側開路，低壓側加壓，試驗電壓是低壓側的額定電壓，空載損耗主要是鐵損耗

通過空載試驗可以發現變壓器以下缺陷:硅鋼片間絕緣不良；鐵芯極間、片間局部短路燒損；穿芯螺栓或綁扎鋼帶、壓板、上軛鐵等的絕緣部分損壞、形成短路；磁路中硅鋼片松動、錯位、氣隙太大。鐵芯多點接地；線圈有匝間、層間短路或并聯支路匝數不等、安匝不平衡等；誤用了高耗劣質硅鋼片或設計計算有誤。

沖擊合閘試驗

（1）拉開空載變壓器時，有可能產生操作過電壓。在電力系統中性點不接地或經消弧線圈接地時，過電壓幅值可達4～4.5倍相電壓；在中性點直接接地時，可達3倍相電壓。為了檢查變壓器絕緣強度能否承受全電壓或操作過電壓，需做沖擊試驗（2）帶電投入空載變壓器時，會產生勵磁涌流，其值可達6～8倍額定電流。勵磁涌流開始衰減較快，一般經0.5～1秒即減到0.25～0.5倍額定電流值，但全部衰減時間較長，大容量的變壓器可達幾十秒。由于勵磁涌流產生很大的電動力，為了考核變壓器的機械強度，同時考核勵磁涌流衰減初期能否造成繼電保護裝置誤動作，需做沖擊試驗。通常，對新裝的變壓器應進行5次沖擊試驗，大修的變壓器則進行3次。

干式變首次啟動注意事項

1、變壓器保護、測量、冷卻裝置已調試完畢；

2、變壓器接線已完成核相；

3、運行后音響正常，應為平穩的嗡嗡聲，運行時間不小于10min，變壓器試運行要注意沖擊電流、空載電流、一二次電壓、溫度，并做好詳細記錄。

4、沖擊試驗合格（5次），無異常情況，勵磁涌流不應引起保護裝置誤動作；

5、冷卻風機運轉正常，風向正確。

6、繞組溫度變化是否正常（帶負荷后繞組溫度應緩慢上升）。

7、變壓器空載運行24小時，無異常情況方可投入負荷，監視隨負荷變化導線接頭有無發熱現象。

1、測量繞組的直流電阻

檢查內部導線的焊接質量、分接開關與引線的接觸是否良好，三相電阻是否不平衡等。一般線電阻不得超過2％，相電阻不得超過4％，如果直流電阻不平衡會產生三相之間的環流，增加環流損耗，變壓器發熱等不良現象。

2、檢查所有分接頭的電壓比

檢查變壓器的匝數是否正確，各分接頭是否正確，檢查高壓輸入10000V及其各分接頭電壓時，變壓器是否輸出可達到400V

3、檢查變壓器的三相接線組別和極性

4、測量與鐵芯絕緣的各緊固件和鐵芯的絕緣電阻

5、測量繞組的絕緣電阻

檢查變壓器的高低壓及地互相之間的絕緣程度。一般用2500V的搖表。經2500V搖表對高低壓及地的絕緣電阻大于檢測的標準值。

6、繞組的交流耐壓試驗

變壓器的高低壓及地互相之間的主絕緣程度用電氣強度試驗來考核。對于檢驗變壓器在生產過程中產生的局部缺陷，具有決定性的作用。一般干式變10KV側耐壓為35KV， 0.4KV耐壓為3KV，都是1分鐘時間不出現擊穿為合格。

7、變壓器各側開關的跳、合閘以及聯鎖試驗

檢驗變壓器各保護動作可靠和開關設備的完好無缺陷

干式變壓器保護

1、過電流保護:電流速斷或限時速斷2、負序過流定時限:延時1s左右

3、高壓零序過流：延時0.3S左右

4、低壓零序定時限過流:延時0.8S左右5、超溫跳閘：150℃

6、過負荷告警：延時9S

7、PT斷線告警

8、CT斷線告警

干式變首次啟動注意事項

1、變壓器保護、測量、冷卻裝置已調試完畢；

2、變壓器接線已完成核相；

3、運行后音響正常，應為平穩的嗡嗡聲，運行時間不小于10min，變壓器試運行要注意沖擊電流、空載電流、一二次電壓、溫度，并做好詳細記錄。

4、沖擊試驗合格（5次），無異常情況，勵磁涌流不應引起保護裝置誤動作；

5、冷卻風機運轉正常，風向正確。

6、繞組溫度變化是否正常（帶負荷后繞組溫度應緩慢上升）。

7、變壓器空載運行24小時，無異常情況方可投入負荷，監視隨負荷變化導線接頭有無發熱現象。

干式變壓器保護

1、過電流保護:電流速斷或限時速斷2、負序過流定時限:延時1s左右

3、高壓零序過流：延時0.3S左右

4、低壓零序定時限過流:延時0.8S左右5、超溫跳閘：150℃

6、過負荷告警：延時9S

7、PT斷線告警

8、CT斷線告警

變壓器的效率

銅損等于鐵損時，效率最

高

每臺變壓器對應一個最大

效率負荷點

不是變壓器負荷越高就效

率越高

01.0

負載系數β：

圖1變壓器效率曲線及最大效率

O---礦物油或燃點大于300C的絕緣液體：

第一個字母：

與繞組接觸

冷解釋K---燃點大于300℃的絕緣液體；

的冷卻介質L---燃點不可測出的絕緣液體；

N---流經冷卻設備和繞組內部的油流是自

第二個字母：然的熱對流循環：

內部冷卻介質冷卻設備中的油流是強迫循環，流經

繞組內部的油流是熱對流循環；

的循環方式D---冷卻設備中的油流是強迫循環，至少

在主要繞組內的油流是強迫導向循環；

第三個字母：A----空氣：

外部冷卻介質W----水；

第四個字母：N---自然對流；

外部冷卻介質

的循環方式F---強循環（風扇、泵等）；

汽機變×42000KVA除灰變×2

鍋爐變×41600kVA水工變×2

港電干式變分布800KVA

1600KVA

照明變×21000kVA取水變×2

2000KVA

除塵變×42500kVA碼頭變×22000kVA

公用變×22000kVA循泵房變×2800kVA

廠前區變×2800kVA勵磁變×22000kVA

脫硫變×2

2500KVA除備變×22500kVA

輸煤變×2

2000KVA堆取料機變×22000kVA

翻車變×22500kVA食堂變×1

1600KVA

0

第一個數字表明設備抗微塵的范圍。I代表防止固體異物進入的等級，最高級別是6；第二個數字表明設備防水的程度。P代表防止進水的等級，最高級別是8。

如電機的防護等級IP65，防護等級IP55等等

I:防塵P:防水

名稱說明

名稱

說明

無防護無防護

防護50mm直徑和更大的固體外來體

1探測器，球體直徑為50mm，不應

1

0水滴防護：垂直落下的水滴不應引起損害

完全進入

防護12.5mm直徑和更大的固體外來體水滴防護：柜體向任何一側傾斜15度角時，垂直落下的

2探測器，球體直徑為12.5mm，不

2

應完全進入水滴不應引起損害

防護2.5mm直徑和更大的固體外來體

3探測器，球體直徑為2.5mm，不應

3

防護濺出的水：以60度角從垂直線兩側濺出的水不應引

完全進入起損害

防護1.0mm直徑和更大的固體外來體

4探測器，球體直徑為1.0mm，不應

4

防護噴水：從每個方向對準柜體的噴水都不應引起損害

完全進入

防護灰塵不可能完全阻止灰塵進入

5，但灰塵進入的數量不會對設備

5

防護射水：從每個方向對準柜體的射水都不應引起損害

造成傷害防護強射水：從每個方向對準柜體的強射水都不應引起

6灰塵封閉

柜體內在20毫巴的低壓時

不應進入灰塵6

損害

7防護短時浸水：柜體在標準壓力下短時浸入水中時，不

應有能引起損害的水量浸入

I105:B

?

雷電沖干式電力變壓器

擊電壓

AC45:江蘇寶勝電氣股份有限公司制造

工頻耐

壓產品型號

SCB10-1250三相50Hz分接高壓

AC3：低

壓側工產品代號1BB.717.016聯結組標號Dynl位置VA

頻耐壓11025

高壓側額定

7-4

單位：KVK

標準代號GB1094.11-2007GB/T10228-20085-710763電壓、電流

絕緣水平LI105AC45AC310500

額定容量1250KVA溫升限值1004-8

10238

8-3

阻抗電壓6.41％絕緣耐熱等級級

6-5低壓

冷卻方式AN/AF戶內最高允許溫V

A

度180℃

自然風冷9975

2011年月

4001804

AN:帶100％強迫風冷

AF:帶150％69

低壓側額定電

壓、電流

變壓器絕緣與電機絕緣不一樣。A級最高運行溫度105℃是指油變；干變F級（環氧樹脂）最高運行溫度155℃；美杜邦公司的NOMEX材料制作的H級可運行180℃，C級可運行220℃。

100

戶內

S:三相

C:高壓側樹脂澆注

B:低壓側箔繞

10:空/負載損耗的干式7-4

5-7

D:高壓繞組

級別△連接

1250:額定容量江蘇寶勝電

yn：低壓繞組

星型連接

產品型號SCB10-1250高壓

產品代號1BB.717.016聯結組標號Dynll位置

標準代號GB 1094.11-2007GB/T10228-2008n表示引出中性線，

11表示二次測繞組

絕緣水平LI105AC45AC3的相角滯后一次繞

額定容量1250KVA溫升限值K4-8

8-3組330度

阻抗電壓6.41納緣耐熱等級

將變壓器的二次繞組短路，使

次繞組電壓慢慢加大，當二次繞

組的短路電流達到額定電流時

一次繞組所施加的電壓（短路電

壓）與額定電壓的比值百分數質量輕易得到控制和保證，因此從電網的運行角度考慮，希望阻抗電壓小一些好。但從變壓器限

損壞。

H級6-5

冷卻方式AN/AF

自然風冷

強迫風冷

同容量的變壓器，阻抗電壓小的效率高，成本低，另外運行時的壓降及電壓變動率也小，電壓制短路電流考慮，則希望阻抗電壓大一些好，以免電氣設備在運行中經受不住短路電流的沖擊而

高壓帶電顯示

1、A、B、C指示燈任何一

只亮，且開關處于OFF位置，

門關閉

DXN-Q型戶內高壓帶電顯示裝置2、三只指示燈均不亮，開

關OFF關處于ON位置，門可以打

三開ON閉鎖指示

Close Lock開

SERIVE INDOOR TYPE VOLTAGE LIVE DISPLAY DEVICE3、使用鑰匙，不論何種狀

態，均可以把門打開。

變壓器柜門閉鎖

1、干式變壓器的外殼由4個（或兩個）行程開關輸出常開接點全部串聯到高壓的合閘回路里，即任何一個門沒有關閉到位，變壓器無法合閘送電。行程開關的常閉接點并聯，任何一個動作可發出信號。2、高壓開關的接地刀閘（接地狀態時）的常閉接點，串聯到變壓器外殼上的帶電指示器的電源里，接地刀閘接地后，門可打開。

銘牌的說明

高低壓側接線方式一致（同為星或同為角），接線組別號為偶數

高低壓側接線方式不一致（星—角或角—星）組別號為奇數

強迫風冷條件下可以150％額定負載運行

調檔時三個線卷應同時調到同一位置

4

5風機采踏

D Aut溫控儀

18

29

3P100接高

醍滿

值號輸出摸口12

6好

791利間字00000126

14

保溫控儀由溫度監

測、信號處理、

輸出控制三部分。

三只鉑電阻傳感

器測溫，信號調

理電路處理信號，

控制器實現輸出。

實現風扇啟停、

超溫報警、超溫

跳閘的功能。

繞組

二、箔式繞組

由薄而寬的導體疊層繞制而成

每層1匝，層間絕緣同時是匝間絕緣

箔式繞組一般采用軸向氣道:繞制時將引拔條在相應的匝數位置一同繞入，之后取出，形成軸向風道在箔繞機上繞好后只要加熱固化成形即可，無需模具與澆注

繞組

一、層式繞組

由扁或圓導體疊層后按螺旋線繞制而成

可以繞成若干個線層，每層線匝之間設置層間絕緣或通風道

依靠模具并采用專用澆注設備，在真空狀態下使繞組澆注并固化成型

過程：疊層旋繞

放入模具真空澆注

鐵芯

1·多片涂有絕緣漆的硅鋼片疊壓而成

2.鐵芯的夾緊主要由夾件及夾緊螺桿來實現

3.上、下夾件通過拉螺桿或拉板壓緊鐵芯繞組4·鐵心的絕緣件為夾件絕緣、螺桿絕緣或拉板絕緣

1·干式變高壓側繞組為什么裝在外層？（1）對絕緣材料要求降低，節省成本

（2）縮小和鐵芯絕緣距離，縮小變壓器的體積

（3）便于操作分接頭

2.變壓器調壓分接頭為什么裝在高壓側？（1）低壓側匝數少，提供抽頭非常困難，甚至完全無法提供抽頭

（2）高壓側匝數多，抽頭較為方便，也較為精確

3.一般來說干式變壓器中性點必須接地，

但勵磁變為什么中性點不接地？

變壓器中性點不接地的話，當三相負載不平衡或發生單相接地的的情況下，中性點的點位會升高，這樣的話零線也會帶電不安全，同時接地電流會很小，無法切除電源，另外兩項對地電壓就會升高，觸電的危險性就更大，設備可能會損壞，影響變壓器的壽命。勵磁變壓器低壓側與轉子回路的交流側電源--可控硅整流回路相連，而轉子回路的交流側電源接地，勢必要使轉子繞組回路也受影響，這是不允許的，另外若轉子再有一點接地，發電機輕則不能穩定運行、發震蕩，重則失磁，甚至影響發電機壽命和運行的可靠性。

鐵芯

線圈溫度測點

低壓繞組

Pt100鉑熱電阻特性：隨溫度增長電阻值逐步增加。出廠設定跳閘溫度：150℃報警溫度：130℃

出廠風機啟動溫度目標值：90℃回差值：10℃

即風機啟動溫度：90＋10＝100℃

風機停運溫度：90-10＝80℃

夾件鐵芯

外：高壓線圈內：低壓線圈

高壓側

接點分接頭

萬面

通過調整分接

頭可以改變變

壓器輸出電壓

冷卻

風扇

干式變的不足

1·同容量條件下，干變價格昂貴，為油變的2倍左右；2.干式變應用電壓等級受限， 目前干變電壓等級己達到35KV，最高電壓做到了110KV——山東金曼克電氣集團；

3·一般在屋內使用，在戶外使用時，必須配備較高防護等級的外罩；

4.對于澆注成型的線圈，出現毀損時，常要報廢，較難修復。

干式變的特點

1·安全，難燃防火，防爆，無污染，可直接安裝在負荷中心。

2.免維護，綜合運行成本低。

3·防潮性能好，可在100％濕度下正常運行，停運后不經預干燥即可投入運行。

4·損耗低、局部放電量低、噪音小，散熱能力強，強迫風冷條件下可以150％額定負載運行。

5·配備有完善的溫度保護控制系統，為變壓器安全運行提供可靠保障。

6·體積小，重量輕，占地空間少，安裝費用低

干式變壓器:是指鐵芯和繞組不浸漬在絕緣油中的變壓器.依靠空氣對流進行冷卻。

在結構上可分為兩種類型：

（1）固體絕緣包封繞組:環氧樹脂澆注式-SC系列，德國技術，當前應用主流

（2）不包封繞組: H級敞開型-SG系列，美國技術

（1）（2）

單相變壓器

按相數分三相變壓器（萬州主變，啟備變）

無載調壓變壓器（干式變）

按調壓

方式分有載調壓變壓器（啟備變）

油浸自然冷卻變壓器油浸強迫油循環水冷

按冷卻介質和

冷卻方式分油浸式強迫風冷變壓器

干式自冷變壓器干式強迫風冷變壓器

干式變結構介紹

按用途分類

按繞組分

變壓器的分類儀用變壓器（電壓互感器、電流互感器）

試驗變壓器（耐壓試驗儀）

特種變壓器（整流變）

單繞組變壓器（自耦變）

雙繞組變壓器（干式變）

三繞組變壓器（啟備變）

電壓關系

U1N2＝U2N1U1:一次側電壓N1:一次側線圈匝數U2:二次側電壓N2:二次側線圈匝數

變壓器原理

變壓器是基于電磁感應原理而工作的。變壓器本體主要由繞組和鐵芯組成。工作時，繞組是“電”的通路，而鐵心則是“磁”的通路。一次側輸入電能后，因其交變，故在鐵心內產生了交變的磁場（即由電能變成磁場）；由于匝鏈（穿透），二次繞組的磁力線在不斷地交替變化，所以感應出二次電動勢，當外電路接通時，向外輸出電能（即由磁場能又轉變成電能）。這種“電—磁—電”的轉換過程是建立在電磁感應原理基礎上而實現的這種能量轉換過程也就是變壓器的工作過程。

變壓器原理

干式變結構介紹

目錄變壓器分類

港電干式變分布干式變的保護干式變首次投運注意事項干式變投運前試驗項目干式變的啟停操作干式變運行中注意事項

Stay in contact

Githubhttps://github.com/eclipse/kuksa.val

Mehttp://sdv.expert

Eclipse sDVSDV

https://sdv.eclipse.org

Vehicle

COVESA VSSspecifcation

https: /covesa. github.io/vehicle signal specification/

Eclipse velocitasVelocitas

https:/http://websites.eclipseprojects.io/velocitas/

Thank youKUKSΛ

Sa（mln）e interfaces， faster development.

汽車電子電氣架構創新發展論壇

KUKSA＠FOSDEM 202317

Demosebustianpsebastian-ThinkPad-S1-Yoga-12:-/trunkexampleS docker run -it —rm -net＝host ghcr.i

Trunk feeder: trunk open False

o/eclipse/kuksa.val/databroker:latestInit logging from RUST_LOG （onvironment variabl

runk feeder: trunk cnen False

e not found）

entet eiie.Boy.Trunk.Rear.

6518647Starting Kuksa Data Broker 0.3.0

Populating metedata trm tile ＇vss_release_3.0.Tun

Trunk feeder: trunk open False

301552Trunk feeder: trunk open False

1onunk

eeder: trunk pen

Listening on 0.0.0.0:55555runk feeder trunk open False

ttinghousekeeping teskrunk eeder: trunk open False

runk eeder: tunk open Fase

unk feederi trunk open False

runk feeder: trunk open

runk feeder: trunk open False

runk Teeder: trunk pen False

runk feeder: trunk open False

runk feeder: trunk open False

uk eee: uk pen Fase

sc2m-cton Thind-51＋12: -ru - ntr192，700.70- 025

client＞ get Vehicle.Body.Trunk.Rear.IsOpen（trunkexample） sbastianaabastian-ThinkPed-51-Yoga-12r /trunkesampl:S vim trunk control_servi

----

-＞ Vehicle.Body. Trunk. Rear. IsOpen: truece.py

tzunkexanplesebastianpsebastian-ThinPad-1-Yo-12:trukempleS python trunk_control_se

-＞ Vehicle.Body. Trunk.Rear.s0pen: false

btiaetia-ThinPad-51-Y-12 m /mp/frinkopen

-＞Ok

-＞ Vehicle.Body. Trunk. Rear. IsOpen: false

et et Veicle.Body.Trunk.Rear.Ispenrvice.py

lient＞ get Vehicle.Body. Trunk.Rear.IsOprunk contro

runk teeder trunk nen Fa se

Trunk control service: CLDSINGI

ent＞ set Vehicle.Body.Trunk.Rear.IsOpen true

＞Vehicle.Body. Trunk. Rear.IsOpon: truo

lient get Vehicle.Body. Trunk.Rear.IsOp

＞Vehicle.Boy.Trunk.Rear.IsOpen: true

client＞ set Vehicle.Body.Trunk.Rear.IsOpen false

clients get Vehicle.Body. Trunk.Rear.IsOpen

-＞ Vehicle. Body. Trunk.Rear.IsOpen: false

lient＞

bt-Tid-1-Y-12-runk teer trunk nen Fase

https:/youtu.be/fD6My8..1jY

-＞Ok汽車電子電氣架構創新發展論壇

KUKSA＠FOSDEM 2023OPEN SESAME

14

1216111-3

ulewoo woSafety and

Security Control points

KUKSA.val

VelocitasAnother

AppWhere Safety and Security come into play

Appdepends largely on on your application.

It is safe to assume， they will play a role.

KUKSA.val databrokerVehice

KUKSA. val architecture and seperation of

concerns gives you several control points.

VSS Provider:Vehicle Bus/

Hypervisor Border /

Bus Gateways

ulewoa hiajesSignal

specificator

VSS Provider:

FeederService

VSS Provider:VSS Provider:

FeederService

Some ECUSome ECU/VCU

汽車電子電氣架構創新發展論壇

KUKSA＠FOSDEM 202315

Enabling SDV

Challenge: Letting any application access lower level

vehicle systems is insane.

KUKSA. val gives you a control point

Architecture allows integation of safety controls on

different levels depending on your requirements

Challenge: Semantics of Signals very much not

standardised. Representation of similar signals in differentvehicles are not the same.

KUKSA. val leverages standard COVESA VSS signals

enabling portable applicationsKUKSA

Sa（mln）e interfaces， faster development.

汽車電子電氣架構創新發展論壇

KUKSA＠FOSDEM 202316

VSS Provider: Trunk control service

example-vim service.py-75x19If KUKSA.val pushes a

omkuksa_client.grpcimportVSSClient

fromos import removenew target state，

framos. path import exists

with VSSClient（＇127.0.0.1＇， 55555） as client:Interact with vehicle

for updates in client. subscribe_target_values（［

Vehicle.Body. Trunk.Rear.IsOpen＇systems to let it

］）:if updates［＇Vehicle.Body.Trunk.Rear.IsOpen＇］ ＝＝ None: continuehappen

desired_state ＝ updates［＇Vehicle.Body.Trunk. Rear.IsOpen＇］.vsiueif desired state ＝＝ True:

print（f＂Trunk control service: OPEN SESAME！＂）

with open（＇/tmp/trunkopen＇， ＇w＇）: pass

else:

print（f＂Trunk control service: CLOSING！＂）

if exists（＂/tmp/trunkopen＂）: remove（＇/tmp/trunkopen＇）VSS Provider:

Trunk control service

汽車電子電氣架構創新發展論壇

KUKSA＠FOSDEM 202313

VSS Provider: Trunk feeder

example-vim feeder.py-75x19

from kuksa_client. grpc import VSSClientIf we detect the trunk

from kuksa_client.grpc import Datapoint

from os. path import existsis currently open，

import time

with VSSClient（＇127.0.0.1＇， 55555） as client:

while True:Update the current

isOpen＝exists（＂/tmp/trunkopen＂） ＃access vehicle （bus） systemsclient. set_current_values（｛value in KUKSA. val

Vehicle.Body. Trunk. Rear. IsOpen＇: Datapoint（isOpen），

print（f＂Trunk feeder: trunk open ｛isOpen｝＂）

time.sleep（1）VSS Provider:

Trunk feeder

汽車電子電氣架構創新發展論壇

KUKSA＠FOSDEM 202312

（How）does this work？

Is this written in Powerpoint， or what？

example-sebastian＠sebastian-ThinkPad-S1-Yoga-12: --ssh sebastian＠192.168.178.46-123x16

sebastian＠sebastian-ThinkPad-S1-Yoga-12:-＄ docker run -it --rm--net＝host ghcr.io/eclipse/kuksa.val/databroker:latest

2023-01-31T17:24:24.451817ZINFO databroker: Init logging from RUST_LOG （environment variable not found）

2023-01-31T17:24:24.451842ZINFO databroker: Starting Kuksa Data Broker 0.3.0

2023-01-31T17:24:24.451882ZINFO databroker: Populating metadata from file ＇vss_release_3.0.json

2023-01-31T17:24:24.4581422INFO databroker: Listening on 0.0.0.0: 55555KUKSA.val databroker

2023-01-31717:24:24.4581582INFO databroker: : broker: Starting housekeeping taskignal

Vehicle

Specification

scs2rng-sebastian＠sebastian-ThinkPad-S1-Yoga-12: --ssh sebastian＠192.168.178.46-123x15

sebastian＠sebastian-ThinkPad-S1-Yoga-12: ＄ docker run -it --rm --net＝host ghcr.io/eclipse/kuksa.val/databroker-cli:latestclient＞ get Vehicle. Speed

-＞ Vehicle. Speed: （ NotAvailable ）

client＞ feed Vehicle. Speed 200

client＞ get Vehicle. Speed

-＞ Vehicle. Speed: 200.00

-＞Ok

client＞Application

汽車電子電氣架構創新發展論壇

KUKSA＠FOSDEM 202311

Answer: Convert in a Vehicle Computer＊

Here you can afford the costs of abstraction

This is the place， where the industry is working on

Vehicle

Sighaldecoupling hard- from software （SDV！）

1eindwo？Specification

blown（POSIX）OS

Ajdaaaprocessor and a full

Something with a

Here you save money ＆ effort with more

generic/portable software （SDV！）

AppApp

SwC

Vehicle

Signal

SpecificationThis is

KUKSA.val

pappaqwg汽車電子電氣架構創新發展論壇

KUKSA＠FOSDEM 20238

Get/set/subscribe

KUKSA. val Scope and Design ChoicesK

KUKSA.val

standardized signals

AppVehicle100％ Open Source Eclipse Project （Apache 2.0

Sianal

Specificationlicense）

KUKSA.val databroker＂In-vehicle digital twin＂ based on VSS

Vehicle

Sianal

SpecificationLightweight （core written in RUST）

Vehicle

SignotOnly providing ＂current＂ view （no historic data）

SpecifcationConvert to/from

Providerstandardized VSS signals

Easy to use language-agnostic interface （GRPC）

VSS Providers/Feeders to transform data to VSS

Non-VSS data汽車電子電氣架構創新發展論壇

KUKSA＠FOSDEM 20239

Sensors ＆ Actuators in KUKSA.val

DKUKSA.val

Subscribe

Vehicle. Body.Trunk.Rear.IsOpen

KofferraumSet target:

Vehicle.Body. Trunk. Rear. IsOpen

Vord. Koffem

venSubscribe target

KUKSA.val databrokerVehicle. Body.Trunk. Rear.IsOpen

Vehicle

Sianal

Specilication

Set

Vehicle. Body. Trunk. Rear.IsOpen

ApplicationVSS Provider

VSS Provider

Trunk feederTrunk control service

E/E network （CAN， SO，汽車電子氣架構創新發展論壇

KUKSA＠FOSDEM 202310

Question: Where to best leverage VSS？

Backend

.Aggregating data of many vehicles

Searching for

the sweet spotLink data to other domains

Good for VSS. Systems already in production

Deeply-Embedded Layer

Small uCs

CAN/LIN

Very proprietary

Very limited compute resources

Not a happy place for VSS汽車電子電氣架構創新發展論壇

KUKSA＠FOSDEM 20237

Challenge: No standardized signals

Solution: COVESA Vehicle Signal Specification （VSS）

TAXONOMY

FOR

ATTRIBUTES

SENSORS AND

ACTUATORS

OF A VEHICLEVehicle. Drivetrain. Transmission. Speed

type: sensor

VEHICLEdatatype: float

unit: km/h

CABINdescription: The vehicle speed as measured by the drivetrain

CHASSISYAML SPECIFICATION

DRIVETRAINAXLE

A simple， flexible and protocol

SEATDOOR

agnostic common approach for

WHEELdescribing vehicle data

Extensible data model ＆ catalog with

ISLOCKEDTIRE

industry supported tooling.

ISOPEN

ISBELTEDEnables improved interoperability and

PRESSUREintegration， saving time and cost.

HASPASSENGER汽車電子電氣架構創新發展愛A

KUKSA＠FOSDEM 20236

Access to Vehicle Hardware

We have sensors （what is our current speed？） and actuators （e.g open the trunk！） Accesible over Vehicle busses （e.g. CAN， Ethernet）， originating in some

embedded， often safety critical ECUs （μCs， AUTOSAR， ..）

Challenge: Accessing those systems directly from our fancy IT stacks would be

insane for safety reasons alone

How to represent a Vehicle Speed （serialisation， identifiers， units） is not

standardised. Varies from OEM to OEM， from model to model， model year，

variant

Challenge: Semantics of Signals very much not standardised.

Similar things are not represented in the same way汽車電子電氣架構創新發展論壇

KUKSA＠FOSDEM 20235

is part ofshares

TM

SDV

Eclipse Software Defined Vehicle

KUKSAIs an Eclipse Working group

sDV promisescomprised of several automotive

Is an OSS software projectcentered OSS software projects

Faster updates

More＂app＂less＂firmware＇

10x faster development

Reusable software

＂Cloud native＂ in vehicles

Happy Users， happy devs，

happy corporations， blissfulSoftware Defined Vehicle Mindset

happiness for allLatest and greatest hype in

the automotive industry汽車電子電氣架構創新發展論壇

KUKSA＠FOSDEM 20232

WOZ765The SDV

approach

ANGULARdocker

npmLua汽車電子電氣架構創新發展論壇

，pooH euueh

KUKSA＠FOSDEM 20233

What did we achieve？

The good

I can easily deploy Wordpress in

my vehicle

Probably runs DoomThe bad

Probably should get security

and safety right

The uglydocker

Without any access to a vehicle＇snpm

hardware， deploying Wordpress andrunning Doom is likely all I can doLua

汽車電子電氣架構創新發展論壇

KUKSA＠FOSDEM 2023

VEHICLE

KUKSΛ.valCABIN

CHASSIS

In-vehicle access to standardized VSS Vehicle SignalsFOSDEM 2023SEAT

Sebastian SchildtDOOR

WHEEL

TIRE

ISLOCKEDISOPEN

ISBELTEDPRESSURE

HASPASSENGER汽車電子電氣架構創新發展論壇

KUKSA＠FOSDEM 20231

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合金元素的主要作用熱處理特點使用狀態下組織

Q345低合金高強Mn:強化F，增加P量，降

度結構鋼熱軋空冷

F＋P

低冷脆轉變溫度

65Mn彈簧鋼Mn:提高淬透性，強化F

淬火＋中溫回火T回

ZGMn13耐磨鋼Mn:獲得單相A組織

水韌處理表：M＋碳化物

20Cr滲碳鋼

滲碳＋淬火＋低

Cr:提高淬透性，強化F表：M＋顆粒狀碳化物＋A

溫回火心：M回＋F

40Cr調質鋼

Cr:提高淬透性，強化F

調質處理S回

9Sicr低合金工具鋼Cr:提高淬透性淬火＋低溫回火

M回＋顆粒狀碳化物＋A

（少量）

GCr15滾動軸承鋼Cr:提高淬透性，耐磨性、耐蝕性淬火＋低溫回火

M＋顆粒狀碳化物＋A

（少量）

1Cr13馬氏體不銹鋼Cr:提高耐蝕性淬火＋高溫回火

S回

Cr、Ni:提高淬透性，強化F

5CrNiMo熱作模具鋼淬火＋高溫回火

Mo:防止高溫回火脆性S回

Cr12MoV冷作模具鋼Mo:細化晶粒，提高耐磨性淬火＋低溫回火M＠＋顆粒狀碳化物＋A

（少量）

W18Cr4V高速鋼V:提高耐磨性、熱硬性

淬火＋低溫回火M回＋顆粒狀碳化物＋A

心：A

（少量）

1Cr18Ni9Ti不銹鋼Ti:防止晶間腐蝕

A

固溶處理

·晶間腐蝕是沿晶粒周界發生腐蝕的現象，危害很大·它是由于Cr23C6析出于晶界，使晶界附近Cr含量降到12％以下，在介質作用下發生強烈腐蝕。

·加Ti、Nb則先于Cr與C形成不易溶于奧氏體的碳化物，避免晶界貧Cr。

奧氏體不銹鋼晶界的Cr2C析出晶間腐蝕

·（二）不銹鋼中合金元素的作用

·1、低碳：碳高，則降低耐蝕性。·2、Cr:是提高耐蝕性的主要元素·①形成穩定致密的Cr2O3氧化膜·②Cr含量大于13％時，形成單相鐵素體組織。

·③提高基體電極電位

·3、Ni:獲得單相奧氏體組織。

·4、Mo:耐有機酸腐蝕。

·5、Ti，Nb:防止奧氏體鋼晶間腐蝕

一、不銹鋼曾

化裂解管內

在腐蝕介質中具有耐工

蝕壁的高溫

腐蝕減薄

蝕性能的鋼。

（一）金屬的腐蝕

金屬的腐蝕分化學腐

蝕和電化學腐蝕。

·化學腐蝕是指金屬在非電解質中的腐蝕。

·電化學腐蝕是指金屬在電解質溶液中的腐蝕，是有電流參與作用的腐蝕。

3、量具鋼的熱處理特點

（1）淬火前預備熱處理采用球化退火或調質處理。（2）下限溫度淬火及冷處理。目

的是減少A＇。1＂-BT

（3）長時間低溫時效，以消除內

應力，降低馬氏體的正方度。量規

·2、量具用鋼

·（1）低碳鋼滲碳、量塊

中碳鋼表面淬火

·（2）碳素工具鋼、低合

金工具鋼

兩者用于尺寸小、形

狀簡單、精度要求不電子卡尺

高的量具。

（3）滾動軸承鋼、冷作模具鋼。用于制造精密量具（4）不銹鋼用于制造接觸腐蝕介質的量具。

·1、性能要求矩形花鍵環

·量具在使用過程中與被測零規、塞規

件接觸，承受摩擦和沖擊。·（1）高硬度和耐磨性。

·（2）高的尺寸穩定性。

·（3）足夠的韌性。

漸開線花鍵環

規、塞規光面量規

回

·2、常用鋼種

·（1）熱鍛模鋼

5CrNiMo、5CrMnMo前者用于大型熱鍛模，熱鐓模

后者用于中小型熱鍛模·成分特點、合金元素作用及熱處理同調質鋼。·使用狀態下的組織：S凸緣模

（2）壓鑄模鋼

典型鋼號是3Cr2W8V.

中碳（0.3-0.4％C），合金元素作用同高速鋼。W、Cr提高抗熱疲勞性能.淬火＋回火后組織：

Ma＋顆粒狀碳化物＋A＇（少量）壓鑄工藝

型板壓鑄模

（二）熱作模具鋼

制造使加熱金屬或液態金屬成型模具鋼種.1、性能要求

（1）高溫下良好的曲軸模具

綜合力學性能。（2）抗熱疲勞性能。（3）高的淬透性和良好的導熱性。熱模鍛曲軸毛坯

②加工及熱處理：Cr12型模具鋼也是萊氏體鋼，需進行鍛造、退火，目的同高速鋼.

最終熱處理為:

淬火＋低溫回火

使用狀態下的組織:Ma＋顆粒狀

碳化物＋A＇ （少量）

③常用鋼號為Cr12和汽車外板冷沖模

Cr12MoV。用于制造

冷沖模、擠壓模等。

二、模具鋼

用以制造冷熱模具的鋼種.（一）冷作模具鋼

制造金屬冷成型模具鋼種.1、性能要求

（1）高硬度和耐磨性。

（2）足夠的強度和韌性。（3）良好的工藝性能（淬透性、切削加工性等）汽車沖壓模具

（4）回火目的：主要1000

18-4-1， 12％Cо

為減少A＇。消除內800

應力、穩定組織。18-4-1

600

常用560℃三次回火.400

回火時的組織變化：0

100200300400

Tempering temperature， C

500600700800

① 析出W、Mo、V

的碳化物，產生二次硬化。高速鋼硬度與回火溫度關系

②碳及合金元素含量下降，Ms點上升，回火冷卻

時，A＇轉變為M。

每次回火加熱都使前一次的淬火馬氏體回火。

（ ） ssoupeH

（1）鍛造目的：打碎粗大的魚骨狀碳化物，使其均勻分布于基體中。

·（2）退火目的：

·降低硬度，便于切加

工；

·為淬火作組織準備。

·退火后組織：

S＋顆粒狀碳化物W18Cr4V鋼的退火組織

3、加工與熱處理

加工工藝路線：下料→鍛造→退火→機加工→淬火→回火→磨削

高速鋼是萊氏體

鋼，其鑄態組織

為亞共晶組織，

由魚骨狀萊氏體

與樹枝狀M＋T組

成，脆性大且無

法熱處理改善。W18Cr4V鋼的鑄態組織

（四高速鋼HSS（俗稱風鋼）

高速鋼形材

制造高速切削刃具用鋼。·1、性能特點：高熱硬性（600℃）高淬透性

·2、成分特點

·（1）高碳：0.70～1.5％C·（2）合金元素作用

·①提高淬透性：Cr·②提高熱硬性、耐磨性高速鋼冷軋鋼帶

W、Mo、V

·2、熱處理及組織1/2-12

·同碳素工具鋼，只是淬火介BSW

質為油（碳素工具鋼為水）。

使用狀態下的組織為：板牙

M畫＋顆粒狀碳化物＋A’（少量）低合金工具鋼扳手

·3、常用鋼號及用途

·應用最多的是9SiCr。用于制造形狀復雜、要求變形小的低速刃具，如絲錐、板牙等

（三低合金工具鋼

·由碳素工具鋼基礎上加入少量合金元素（≤3～5）形成。·1、成分特點：

·（1）高碳：0.75～1.5％C

·（2）合金元素作用

·①提高淬透性：Cr.Mn、Si

·②提高耐回火性：Si

·③提高耐磨性、細化晶粒低合金工具鋼制品

W、V

刀等。

·T12～T13:制造耐磨工具，如銼刀、鋸條等。鉆頭

·T10～T11:制造低速切削工具，如鉆頭、絲錐、車

絲錐銼刀

手鋸條

·3、用途

·由于碳工鋼熱硬性、淬透性差，只用于制造小尺寸的手工工具和低速刃具。

·T7～T9:制造承受沖擊的工具，如木工工具：沖子、鑿子、錘子等。

手錘木工鑿

木工鉆

·2、熱處理及組織

·（1）熱處理：正火＋球化退火＋淬火＋低溫回火·球化退火目的：

·①降低硬度，便于加工；球狀珠光體

·②為淬火作組織準備。·（2）使用狀態下的組織：M畫＋顆粒狀碳化物＋A’（少量）T12鋼正常淬火組織

·（二）碳素工具鋼高碳（0.65～1.35％C）

·共有七個牌號：隨含碳量提高，碳化物

T7～T13量增加，耐磨性提高，

·1、成分特點：但韌性下降。

碳素工具鋼材料碳素工具鋼帶

·（）性能要求

·1、高硬度（≥HRC60），主要取決于含碳量。2、高耐磨性靠高硬度工件

和析出細小均勻硬碳化物來達到。

·3、高熱硬性即高溫下保持高硬度的能力。4、足夠的韌性以防止

脆斷和崩刃。

工具鋼

按用途分為：刃具

刃具鋼模具鋼量具鋼量具

顎式破碎機

·3、使用及用途

·水韌處理后，韌性高，硬度低使用時必須伴隨著壓力和沖擊作用。

·在壓力及沖擊作用下，表面奧氏體迅速加工硬化，形成馬氏挖掘機

體并析出碳化物，使表面硬度提高到HB500～550，獲得高耐磨性。而心部仍為奧氏體組織，具有高耐沖擊能力。

·2、熱處理及組織·鑄態組織為奧氏體＋碳化物，性能硬而脆熱處理采用水韌處理。即將鋼加熱到1100℃，使碳化物溶入奧氏體，并進行水淬。

室溫組織為過飽和單相奧氏體。高錳鋼水韌處理組織

七、耐磨鋼

·是指在沖擊載荷作用下發生沖擊硬化的高錳鋼·只有ZGMn13一個鋼號.高錳鋼

·1、成分特點高錳鋼鑄件

·（1）高碳：1.0～1.3％C以保持高耐磨性。

（2）高錳：11～14％Mn以保證形成奧氏體組織

·4、常用鋼號及用途向心球

軸承

·應用最廣的是GCr15，大量用于大中型軸承；

·大型軸承用GCr15SiMn。

·這類鋼還可用于制造模具、量具等滾針軸承滾柱軸承

大型軸承

滾珠軸承

3、熱處理和組織特點滾動軸承鋼是過共析鋼。

（1）熱處理：

球化退火＋淬火＋低溫回火

（2）組織：軸承生產車間

Ma＋顆粒狀碳化物＋A’ （少量）

淬火后進行冷處理（-60～-80℃），可以減少A＇、穩定尺寸.

2、成分特點

（1）高碳： 0.95～1.10％C（2）合金元素：以Cr為主，加入Mn、Si。

Cr、 Mn、Si的主要作用推力球軸承

是提高淬透性

Cr還提高耐磨性（形成合金滲

碳體）和耐蝕性。

當＞1.65％Cr時，會因A’增加

而使硬度和穩定性下降。滾針

軸承

·3、熱處理及組織特點

·（1）冷成型彈簧：冷拔→冷成型→定型處理

（250～300℃）。冷卷螺旋壓縮彈簧

·用于＜10mm彈簧。汽車板簧淬火線

·（2）熱成型彈簧：

熱成型→淬火＋中溫回火·使用狀態下的組織：T回

·用于大截面彈簧（＞10mm）

壽命影響很大。面產生壓應力。

拉應力壓應力

ma

①防止表面脫碳；S:

A:

＋A:-A2

Az

＝壓應力最大值深度

980216②避免表面缺陷；

板簧噴丸處理示意圖工件表層的壓應力和拉應力分布

·4、彈簧的表面質量

·彈簧的表面質量對其③進行噴丸處理，使表

·提高表面質量的方法工件表面

S和S2為材質、強化和拋丸時間的變化S:＝壓力展深度

＝殘留壓應力

表而殘留壓應力

距工件表面距南S2

·5、常用鋼號及用途

·Si、Mn彈簧鋼，如65Mn、60Si2Mn，用于制造較大截面彈簧。

·Cr、V彈簧鋼，如50CrV，用于大截面、大載荷、耐熱的彈簧。汽車板簧

大型熱卷彈簧

五、彈簧鋼

·制造彈簧或類似性能零件

的鋼種。

·1、性能要求

·彈簧是利用彈性變形儲存

能量或緩和沖擊的零件。

·（1）高的a3，a3/0b

高的；足夠的韌性

·（2）高的淬透性。

·2、成分特點

·（1）中高碳：

·碳素彈簧鋼為0.6～0.9％C·合金彈簧鋼為

0.45～0.7％C

·（2）合金元素作用：

·①提高淬透性、強化鐵素體：Mn、 Si、 Cr

·②提高o/： Si汽車彈簧

③細化晶粒：V彈簧絲

·4、常用鋼號及用途·低淬透性鋼：

Do油≤30～40mm，常用45、40Cr，用于制造較小的齒輪、軸、柴油機凸輪軸

螺栓等。

·中淬透性鋼：

Do油≈40～60mm，常用40CrNi，用于制造大中型零件。

·3、熱處理及組織特點

·調質件的加工工藝路線為：下料→鍛造→退火一粗加工→調質→精加工→裝配

·調質目的：獲得良好綜合力學性能

·使用狀態下的組織為：S回

為提高表面耐磨性，調質后可

進行表面淬火或氮化。

七調質處理車間

高淬透性鋼：Do油＞60mm單缸汽車曲軸

常用40CrNiMo，用于制造大截面重載荷零件，如曲軸等。合金結構鋼曲軸

·2、成分特點

·（1）中碳：0.3～0.5％C

·（2）合金元素作用：調質件（冷卻輪）

·①提高淬透性：Mn.Si.Cr.Ni.B

②強化鐵素體：Mn、Si、Cr.NiJPR

·③細化晶粒：Ti.V破碎機主軸

④防止第二類回火脆性：W.Mo

四、調質鋼調質件

（螺桿）

·調質后使用的鋼種。

·1、性能要求

·（1）良好的綜合力學性能·（2）良好的淬透性。

·中淬透性鋼：汽車變速箱齒輪

20CrMnTi。用于中等載荷的耐磨件，如變速箱齒輪。

高淬透性鋼：18Cr2Ni4WA.用于大載荷的耐磨件，如柴油機曲軸。增壓柴油機曲軸

·2、成分特點

·（1）低碳：

0.1～0.25％C

·（2）合金元素作用：

·①提高淬透性：

Cr、 Mn、 Ni、B滲碳件

高精密獨

②強化鐵素體：立導柱

Cr、 Mn、 Ni③細化晶粒：

W、 Mo、 Ti、 V

·3、熱處理特點

·滲碳件的加工工藝路線為：下料一鍛造一正火→機加工→滲碳→淬火＋低溫回火

·正火目的為調整硬度，便于切削加工。

·淬火溫度一般為

Ac1＋30-50C。

·4、使用狀態下組織

·心部：M回＋F參碳淬火后的表層組織

·表層：M＋顆粒狀碳化物＋A′（少量）；

·5、常用鋼號及用途活塞銷（20Cr）

·低淬透性鋼：20、20Cr。

柴油機凸輪軸用于受力小的

耐磨件，如柴

油機的活塞銷、

凸輪軸等。

參碳件一傳動齒輪

三、滲碳鋼

·制造滲碳零件的鋼種。·1、性能要求

·（1）表面具有高硬度、高耐磨性，心部具有足夠的韌性和強度，即表硬里韌。

·（2）良好的熱處理性能如淬透性和滲碳能力。滲碳爐

器

·5、用途：

·Q345鋼（16Mn）綜合性南京長江大橋

能好，用于船舶、橋梁、車輛等大型鋼結構。

·Q390鋼含V、Ti、Nb，強度高，用于中等壓力的壓力容器。

·Q460鋼含Mo、B，正火組織為貝氏體，強度高，用于石化中溫高壓容

·4、常用鋼號及用途向心球

軸承

·應用最廣的是GCr15，大量用于大中型軸承；

·大型軸承用GCr15SiMn。

·這類鋼還可用于制造模具、量具等滾針軸承滾柱軸承

大型軸承

滾珠軸承

六、滾動軸承鋼

用于制造軸承套和滾動體的專用鋼種。

1、性能要求

軸承工作時，承受接觸應力（達圓柱滾

子軸承

3000～3500MPa）、周期性交變載荷（頻率達數萬次/分）和摩擦。·（1）高而均勻的硬度和耐磨性。·（2）高的和接觸疲勞強度。自動調

·（3）足夠的韌性、淬透性和耐蝕性心球軸承

·2、成分特點

·（1）高碳：0.95～1.10％C·（2）合金元素：以Cr為主，加入Mn、Si。推力球軸承

·Cr、Mn、Si的主要作用是提高淬透性

Cr還提高耐磨性（形成合金滲

碳體）和耐蝕性。

當＞1.65％Cr時，會因A’增加

而使硬度和穩定性下降。滾針

軸承

·3、熱處理和組織特點·滾動軸承鋼是過共析鋼。

·（1）熱處理：

球化退火＋淬火＋低溫回火

（2）組織：軸承生產車間

M畫＋顆粒狀碳化物＋A’（少量）

淬火后進行冷處理（-60～-80℃），可以減少A’、穩定尺寸

·5、常用鋼號及用途

·Si、Mn彈簧鋼，如65Mn、60Si2Mn，用于制造較大截面彈簧。

·Cr、V彈簧鋼，如50CrV，用于大截面、大載荷、耐熱的彈簧。汽車板簧

大型熱卷彈簧

壽命影響很大。面產生壓應力。

拉應力壓應力

ma

①防止表面脫碳；S:

A:

＋A:-A2

Az

＝壓應力最大值深度

980216②避免表面缺陷；

板簧噴丸處理示意圖工件表層的壓應力和拉應力分布

·4、彈簧的表面質量

·彈簧的表面質量對其③進行噴丸處理，使表

·提高表面質量的方法工件表面

S和S2為材質、強化和拋丸時間的變化S:＝壓力展深度

＝殘留壓應力

表而殘留壓應力

距工件表面距南S2

·3、熱處理及組織特點

·（1）冷成型彈簧：冷拔→冷成型→定型處理

（250～300℃）。冷卷螺旋壓縮彈簧

·用于＜10mm彈簧。汽車板簧淬火線

·（2）熱成型彈簧：

熱成型→淬火＋中溫回火·使用狀態下的組織：T回

·用于大截面彈簧（＞10mm）

高淬透性鋼：Do油＞60mm單缸汽車曲軸

常用40CrNiMo，用于制造大截面重載荷零件，如曲軸等。合金結構鋼曲軸

五、彈簧鋼

·制造彈簧或類似性能零件

的鋼種。

·1、性能要求

·彈簧是利用彈性變形儲存

能量或緩和沖擊的零件。

·（1）高的a3，a3/0b

高的；足夠的韌性

·（2）高的淬透性。

2、成分特點

（1）中高碳：

碳素彈簧鋼為0.6～0.9％C合金彈簧鋼為

0.45～0.7％С彈簧絲

（2）合金元素作用：

①提高淬透性、強化鐵素體： Mn、 Si、 Cr

②提高o/: Si汽車彈簧

③ 細化晶粒：V

3、熱處理及組織特點

調質件的加工工藝路線為:下料→鍛造→退火→粗加工→調質→精加工→裝配

調質目的:獲得良好綜合力學性能

使用狀態下的組織為:Sa

為提高表面耐磨性，調質后可

進行表面淬火或氮化。調質處理車間

2、成分特點

（1）中碳： 0.3～0.5％C

（2）合金元素作用：調質件（冷卻輪）

①提高淬透性：Mn. Si. Cr. NiB

②強化鐵素體：Mn. Si. Cr. Ni③細化晶粒：Ti.V破碎機主軸

④防止第二類回火脆性: W. Mo

4、常用鋼號及用途低淬透性鋼：

Do油＜30～40mm，常用 45、40Cr，用于制造較小的齒輪、軸、螺栓等。柴油機凸輪軸

中淬透性鋼:

Do油～40～60mm，常用40CrNi，用于制造大中型零件。

四、調質鋼調質件（螺桿）

調質后使用的鋼種。

1、性能要求

（1）良好的綜合力學性能.（2）良好的淬透性。

中淬透性鋼:20CrMnTi。用于中等載荷的耐磨件，如變速箱齒輪。

高淬透性鋼：18Cr2Ni4WA.用于大載荷的耐磨件，如柴油機曲軸。增壓柴油機曲軸

汽車變速箱齒輪

5、常用鋼號及用途活塞銷（20Cr）

低淬透性鋼：20、20Cr。

柴油機凸輪軸用于受力小的

耐磨件，如柴

油機的活塞銷、

凸輪軸等。

2、成分特點

（1）低碳：

0.1～0.25％С

（2）合金元素作用：①提高淬透性：

Cr、 Mn、 Ni、 B滲碳件

②強化鐵素體：高精密獨

立導柱

Cr， Mn， NiΕΙ工

③細化晶粒：

W、 Mo、 Ti、 V

·3、熱處理特點

·滲碳件的加工工藝路線為：下料一鍛造一正火→機加工→滲碳→淬火＋低溫回火

·正火目的為調整硬度，便于切削加工。

·淬火溫度一般為

Ac1＋30-50C。

·4、使用狀態下組織

·心部：M回＋F參碳淬火后的表層組織

·表層：M＋顆粒狀碳化物＋A′（少量）；

器

·5、用途：

·Q345鋼（16Mn）綜合性南京長江大橋

能好，用于船舶、橋梁、車輛等大型鋼結構。

·Q390鋼含V、Ti、Nb，強度高，用于中等壓力的壓力容器。

·Q460鋼含Mo、B，正火組織為貝氏體，強度高，用于石化中溫高壓容

參碳件一傳動齒輪

三、滲碳鋼

·制造滲碳零件的鋼種。·1、性能要求

·（1）表面具有高硬度、高耐磨性，心部具有足夠的韌性和強度，即表硬里韌。

·（2）良好的熱處理性能如淬透性和滲碳能力。滲碳爐

①Mn的作用是強化鐵素體；增加珠光體的量。1

②V、Ti、Nb等起細化晶粒和彌散強化作用。

③另外加Cu、P可提高耐蝕性；加RE可提高韌性、疲勞極限，降低冷脆轉變溫度。

低合金高強鋼合金元素細化晶粒作用熱軋空冷后使用。

少數可用正火＋高溫

回火處理。0.1

60

80

·3、熱處理:大多數140

120

100

40

20

·4、使用狀態下組織：0.04

00.020.06

Nb0.08

TiV0.12

F＋Pmicroalloy content（％）

①Mn的作用是強化鐵素體；增加珠光體的量。1

②V、Ti、Nb等起細化晶粒和彌散強化作用。

③另外加Cu、P可提高耐蝕性；加RE可提高韌性、疲勞極限，降低冷脆轉變溫度。

低合金高強鋼合金元素細化晶粒作用熱軋空冷后使用。

少數可用正火＋高溫

回火處理。0.1

60

80

·3、熱處理:大多數140

120

100

40

20

·4、使用狀態下組織：0.04

00.020.06

Nb0.08

TiV0.12

F＋Pmicroalloy content（％）

·5、用途

·常以熱軋板、帶、棒及型軋鋼板

鋼使用，用量約占鋼材總量的70％。

用于建筑結構，適合焊接鉚接、栓接等。黃河小浪底樞紐工程

螺紋鋼

·（2）W、Mo、Cr為中碳化物形成元素，碳化物的穩定性、熔點、硬度、耐磨性較高，如W2C等。

·（3）Mn、Fe為弱碳化物形成元素，碳化物的穩定性熔點、硬度、耐磨性較低，如Fe3C等。

結構鋼銅陵長江公路大橋

對結構鋼的性能要求為·使用性能以強韌性為主。·工藝性能以可焊性、淬透性為主。

·合金結構鋼除少量為中高合金鋼外，都是低合金鋼

二、低合金高強度結構鋼

·1、性能要求

·（1）高強度及足夠韌性。

·（2）良好的焊接性能。

·（3）良好的耐蝕性及低

的韌脆轉變溫度。

·2、成分特點

·（1）低碳：≤0.2％C.

·（2）合金元素：主要是Mn，還有少量V、Ti、Nb等。

·2、形成碳化物，起強化相作用

·合金元素與碳的親和力從大到小的順序為：

Ti、Nb、V、W、Mo、 Cr、 Mn、 Fe。（1）Ti、Nb、V鋼中碳化物

為強碳化物形成

元素，碳化物的

穩定性、熔點、

硬度、耐磨性高，

如TiC、VC等。

·（2）W、Mo、Cr為中碳化物形成元素，碳化物的穩定性、熔點、硬度、耐磨性較高，如W2C等。

·（3）Mn、Fe為弱碳化物形成元素，碳化物的穩定性熔點、硬度、耐磨性較低，如Fe3C等。

·2、形成碳化物，起強化相作用

·合金元素與碳的親和力從大到小的順序為：

Ti、Nb、V、W、Mo、 Cr、 Mn、 Fe。（1）Ti、Nb、V鋼中碳化物

為強碳化物形成

元素，碳化物的

穩定性、熔點、

硬度、耐磨性高，

如TiC、VC等。

二、合金元素在鋼中的作用

一）對鋼中基本相的影響1、溶于鐵素體，起固溶強化作用

非碳化物形成元素及過剩的碳化物形成元素都溶于鐵素體，形成合金鐵素體.Ni

Cr

Si. Mn對強度、硬度提高顯著。Cr、 Ni在適當范圍內提高韌性。Mn

Mo

對鐵素體沖擊韌性影響合金元素，96

中以原子態溶解時，降低韌性，引起氫脆。

形成微裂紋，其內壁為白色，稱白點或發裂。

鋼的氫脆斷

10um

·③H:常溫下氫在鋼中的溶解度也很低。當氫在鋼當氫在缺陷處以分子態析出時，會產生很高內壓，

鋼中白點

·5、氣體元素BSE9.92385/7 LUS

·①N:室溫下N在鐵素體中溶解度很低，鋼中過飽和N在常溫放置過程中以FeN、Fe4N形鋼中TiN夾雜

式析出使鋼變脆，稱時效脆化Det WD

2 pm

·加Ti、V、Al等元素可使N固定，消除時效傾向。

·②O:氧在鋼中以氧化物的形式存在，其與基體結合力弱，不易變形，易成為疲勞裂紋源鋼中氧化物夾雜

Mn可消除硫的有害作用，FeS ＋ Mn → Fe ＋ MnS，MnS熔點高（1600℃）。

4、P：也是有害元素100 μm

鋼中的MnS夾雜

能全部溶入鐵素體中，使鋼在常溫下硬度提高，塑性、韌性急劇下降，稱冷脆性。比利時阿爾伯特運河鋼橋因磷高產生

冷脆性于1938年冬發生斷裂墜入河

P一般控制在0.045％以下.

2、Si: ＜0.5％時為雜質，是有益元素。作用為：

①強化鐵素體；

②增加鋼液流動性。

3、S:是有害元素

常以FeS形式存在。易與Fe在晶

界上形成低熔點共晶（985℃），熱

加工時（1150～1200°℃），由于其

熔化而導致開裂，稱熱脆性.合金晶界的低熔點硫化物共晶

鋼中的硫應控制在0.045％以下.

4、按用途分

工程用鋼建筑、橋梁、船舶、車輛

滲碳鋼

結構鋼調質鋼

機器用鋼彈簧鋼

滾動軸承鋼

耐磨鋼冷軋螺紋鋼

刃具鋼

工具鋼模具鋼

量具鋼

特殊性不銹鋼

能鋼耐熱鋼擠壓模具

·二、鋼的編號

·我國鋼材的編號是采用漢語拼音字母、化學元素符號和阿拉伯數字相結合的方法。

·采用漢語拼音字母表示鋼產品的名稱、用途、特性和工藝方法時，一般從代表鋼產品名稱的漢字的漢語拼音中選取第一個字母

常用鋼產品的名稱、用途、特性和工藝方法

尾尾

Q

表示符號（GB/T221-2000）

Q

名稱符號

位置名稱符號

位置

碳素結構鋼頭

Y橋梁用鋼

尾

低合金高強度鋼頭

鍋爐用鋼尾

易切削鋼頭

焊接氣瓶用鋼HP尾

碳素工具鋼T

頭車輛車軸用鋼頭

（滾珠）軸承鋼G

頭機車車軸用鋼頭

焊接用鋼L

H頭沸騰鋼JZ

ML半鎮靜鋼

LZ

g

q

F尾

鉚螺鋼頭

b

尾

船用鋼國際符號

鎮靜鋼

Z

尾

汽車大梁用鋼尾

特殊鎮靜鋼

壓力容器用鋼TZ

R尾質量等級A.B.C.D.E

·當合金元素的平均含量為1.50～2.49％、2.50～

3.49％、3.50～4.49％、4.50～5.49％...時，在相應的合金元素符號后標2、3、4、5等數字。如

20CrNi3。

·高級優質鋼在牌號后加字母A，如60Si2MnA。

·特級優質鋼在牌號后加字母E，如30CrMnSiE。

所有合

金鋼的

合金元

素量標

法相同不銹鋼制管板式換熱器

可

④當0.03％≥含碳量上限＞0.01％時（超低碳），以②當1.0％＞平均含碳量≥0.1％時，用一位數字表示，如2Cr13（平均含碳量為0.20％）

③當0.1％＞含碳量上限＞0.03％時，以“0”表示，如0Cr18Ni9（含碳量上限為0.08％）

＂03”表示，如03Cr19Ni10（含碳量上限為0.03％）⑤當含碳量上限≤0.01％

時（極低碳），以“01”表示，

如01Cr19Ni11（含碳量上

限為0.01％）。汽輪機葉片

2。感應加熱表面淬火工件

感應器

進水

利用感應電流通過工件所產生的間隙

熱效應，使工件表面受到局部加熱，并進行快速冷卻的淬火工藝。出水

特點：噴水套

（1）加熱速度快。水

淬火層

（2）淬火質量好。水

（3）淬硬層深度易于控制，

易實現機械化和自動化，適用于大批量生產。電流集中層

一、表面淬火

表面淬火——僅對工件表層進行淬火的熱處理工藝。原理：通過快速加熱，使鋼的表層奧氏體化，在熱量尚未充分傳到零件中心時就立即予以冷卻淬火。

適用：中碳鋼、中碳合金鋼。

方法：火焰加熱表面淬火、感應加熱表面淬、電接觸加熱表面淬火、激光加熱表面淬火。

2.鋼的回火

回火——將淬火后的鋼重新加熱到A1點以下的某一溫度，保溫一定時間，然后冷卻到室溫的熱處理工藝。目的：

·降低淬火鋼的脆性和內應力，防止變形或開裂。·調整和穩定淬火鋼的結晶組織以保證工件不再發生形狀和尺寸的改變。

獲得不同需要的機械性能。

1.退火

退火——將鋼加熱到適當溫度，保持一定時間，然后緩慢冷卻（一般隨爐冷卻）的熱處理工藝。

常用退火方法：退火目的：

完全退火●降低硬度，提高塑性，以利于切

削加工和冷變形加工

球化退火●細化晶粒，均勻組織，為后續熱

●去應力退火處理作好組織上的準備

●

消除殘余內應力，防止工件的變

形與開裂

一、退火與正火

機械零件一般的加工工藝順序：

鑄造或鍛造→退火或正火→機械粗加工

→淬火＋回火（或表面熱處理）→機械精加工

作用：消除前一工序所造成的某些組織缺陷及內應力，可以改善材料的切削性能，為隨后的切削加工及熱處理（淬火一回火）做好組織準備。

1.奧氏體的等溫轉變

奧氏體在A1線以上是穩定相，當冷卻到A1線

以下而又尚未轉變的奧氏體稱為過冷奧氏體。這

是一種不穩定的過冷組織，只要經過一段時間的

等溫保持，它就可以等溫轉變為穩定的新相。這

種轉變就稱為奧氏體的等溫轉變。

實驗說明：雖然鋼的成分相同，加熱的溫度也相同，但采用不同的冷卻方法，卻得到了不同的力學性能。這主要是因為在不同冷卻速度的情況下，鋼的內部組織發生了不同的變化。

2·亞共析鋼室溫下的組織為F＋P。

，

在0.0218～0.77％C范圍內珠光體的量隨含碳

20鋼組

織量增加而增加。

40鋼組60鋼組

織織

金屬的晶體結構

1、晶體與非晶體：

固體物質按其原子排列的特征，可分為晶體和非晶體。非晶體的原子作不規則的排列，如松香、玻璃、瀝青等。晶體的原子則按一定次序作有規則的排列，如金剛石、石墨及固態金屬和合金。

性能差異：晶體具有一定的凝固點和熔點，非晶體沒有；

晶體具有各向異性，非晶體各向同性等。

簡單總結：

晶體：原子作有序排列；有固定的熔點；各向異性。

非晶體：原子作無序排列；沒有固定的熔點；各向同性。固態的金屬和合金都是晶體。

鍛造性能：

用鍛壓成形方法獲得優良鍛件的難易程度稱為鍛造性能。

鑄鐵不能鍛壓。

焊接性能：

大量接性能是指金屬材料對焊接加工的適應性。切削加性能：切削加工（性能）金屬材料的難易程度稱為切削加工性能。

鑄造性能：

金屬（材料）及合金在鑄造工藝中獲得優良鑄件的能力稱為鑄造性能。

1、流動性：熔融金屬的流動能力稱為流動性。主要受金屬化學成份和澆注溫度等的影響。2、收縮性：鑄件在凝固和冷卻過程中，其體積和尺寸減小的現象稱為引縮性。

3、偏析傾向：金屬凝固后，內部化學成分和組織的不均勻現象稱為偏析。

2、晶體結構的基礎知識b-

Za

1）晶格：把每個原子看成一個點（結點），把這些點用直線連接起來，所形成一個空間格子。

2）晶胞：能代表整個晶格中原子排列規律的最小單元。3）晶格常數：晶胞中各棱邊的長度（及夾角）。

簡單立方晶格與晶胞示意圖：晶格常數：

a、 b、 c

壹Y

單位：埃

X

a）簡單立方晶格、晶胞示意圖1A＝1010m

0

b）晶格c）晶胞

簡單立方晶格、晶胞示意圖

晶格—原子排列形成的空間格子

晶胞一組成晶格最基本的單元