创造中国奇迹-稀土永磁无铁芯电机研制推广纪实

创造中国奇迹:稀土永磁无铁芯电机研制推广纪实
新华网深圳6月23日电题:“聚变效应”创造属于中国人的奇迹——稀土永磁无铁芯电机研制推广纪实

  记者彭勇 江国成

  深圳,中国改革开放的窗口,一座有着海一样胸怀的城市。这里聚合了无数草莽气息浓烈的梦想和激情,它们在此交汇、碰撞、激荡,几何级的能量喷薄而出……

  就在深圳,一群可爱的发明家、企业家坚持不懈,十几年如一日,终于研制出了稀土永磁无铁芯电机,把我国的电机技术推向了世界的前沿。具备战略眼光的决策者积极推广应用这项技术,一幅绚丽的画卷正在人们眼前展开。

  石破天惊:高效节能电机横空出世

  2009年9月25日,在深圳安托山特种机电公司所在的沙井工业园里,一群专家学者面色凝重。他们都是我国电机领域的权威专家,此行是在国家发改委环资司的组织下,对安托山公司的稀土永磁无铁芯电机进行审查论证。

  “此前很多专家都不相信我们的电机是真的,怀疑我们是骗子。”安托山公司副董事长、技术发明人郭栋梁笑着说。是的,当人们形成了思维定式时,当一项新生事物突然出现在眼前,哪怕它具备划时代意义,也很难被认定。

  但是,当专家们走进工厂的产品展示中心和实验现场,了解到它的创新理念和结构设计,获知其工艺上的大胆突破,看到一项项技术参数和实验数据时,却不能不为它惊讶、折服和赞叹:

  ——高效节电。新型电机无铁损、无磁阻尼,效率得到极大提高。工业锯床现场试验表明,与传统电机的传统系统(感应电机带齿轮传动)相比,在工作工况下系统可节电30%。用户实际应用证明,采用该技术的1.5千瓦和3千瓦柴油电站,与传统发电机相比,节油率达40%。据此测算,如果我国在新增电机中有三分之一替代,每年可节电近500亿千瓦时,这对于我国节能减排事业具有重要意义。

  ——轻便节材。新型电机突破了传统电机定子必须具有的铁芯结构,实现了定子无铁芯化,因此体积小,重量只有传统电机的几分之一。可节约80%的钢材,100%的硅钢片,50%的铜材。据初步测算,如果新增电机中有三分之一替代,可节约硅钢片50万吨、铜2万吨。

  ——可靠性高。新型电机无励磁、无刷、无铁芯,提高了绝缘性能,防水、防潮、防尘,运行可靠,温升低,提高了极端条件下的环境适应性,传统电机抗破坏性实验一般为500小时,该电机高达5000小时以上。

  参观结束后,专家们群情振奋。最终专家组给出的论证意见是:“该公司研发的稀土永磁无铁芯高效节能电机具有全新的技术结构,实现了电机无铁芯化设计的重大突破,在电机设计及相关性能方面达到先进水平,是重大的技术创新。该技术发展前景广阔,对我国节能减排具有重要的意义。”

  这一论证结果意味着,一种我国完全自主知识产权的、领先世界的高效节能电机技术在深圳诞生了!

十年铸剑:苦干创造出来的奇迹

  郭栋梁,1962年出生,自小酷爱无线电和电子技术。1995年郭栋梁在试验电动自行车的过程中,觉得当时能找到的驱动电机都不尽如人意。主要原因是电机都存在严重的铁损,也就是说由硅钢片制成的定子虽然能够增强磁场,但本身却要消耗很多电能,发热严重,效率大受影响。

  “如果能把电机中最重、发热量最大的铁芯拿掉,那会产生什么样的结果?”郭栋梁脑拼搏在线彩票网海中的一闪灵光,无意中替他指明了未来的研发方向。

  事实上,19世纪人类最早制造的原始电机就是无铁芯的。后来人们在应用过程中发现天然磁石的磁场密度有限,无法使用,因此才改用电磁铁替代。事物总是螺旋式上升,可以说,无铁芯电机是电机技术的一种革命性回归。

  然而说起来容易做起来难,磁路如何设计,绕组如何分布,定子盘选用什么材料……这些涉及电磁学、电子电路、模具、精密制造、高分子材料等多项技术的难题,都似乎难以攻克。“很多电机研究者都可能会想到无铁芯的理念,但他们觉得难以跨越这些多学科的障碍,认为这种构想难以实现突破性进展,仔细衡量后纷纷放弃了。”

  郭栋梁是个倔汉子,一头扎进了电机的浩瀚世界。1997年他毅然南下深圳。“深圳是人人向往的特区,对新技术很敏感,容易找到投资。”

  1998年,在投资者的资助下,稀土永磁无铁芯电机的原理样机问世。2000年,郭栋梁组建了专门的研究所,带领一支团队,在深圳梧桐山脚下租下一处场地,夜以继日地研发。“研发过程中有那么多困难,我们与别人相比没有任何优势,只有大量地投入时间,不断地从错误中汲取经验。压力最大的时候,我想过趁着天黑走到附近最高的楼上跳下去……”

  在攻关的关键时候,郭栋梁往往一干就是一个月,每晚都是只睡几个小时,直到身体受不了作罢。由于长期劳累,他患上了严重的腰椎间盘突出和肛肠疾病。有一年,为开发一款柴油发电机,郭栋梁连续10多天日夜奋战,最终因为坐得太久出现肛裂,大量失血被送到了医院,医生禁止他工作,但刚做完手术,他又出现在了办公室里。

  记者跟随采访的几天里,郭栋梁无论是开车、吃饭,还是走路,嘴里说的、心里想的都是技术。一天凌晨3点多钟,记者发现他的办公室灯火通明,推开门一看,郭栋梁在全神贯注地调试新产品。办公室里一条长沙发就是他的床,一个塑料袋里装着几个馕饼就是他的中饭和晚饭……

  “岁月不居拼搏在线彩票网官网,天道酬勤”。到2007年,稀土永磁无铁芯技术基本成熟,获得3项国家发明专利,以及20多项实用新型专利……

“聚变效应”:齐心协力共创未来

  再好的技术不能产业化只能是“镜中月、水中花”。深圳市安托山投资发展有限公司是一家有着11年发展历程的企业,总资产20多亿元。2007年,该公司相中了郭栋梁的稀土永磁无铁芯技术,决定成立安托山特种机电有限公司,专门从事稀土永磁无铁芯电机的研发生产。

  安托山公司规划设计40条、日产40万台不同功率电机的自动化生产线,现已建成56万平方米的厂房,投入3亿元建成3条无铁芯电机自动化生产线和4条军用柴油电站生产线,各类数控加工设备300多台(套),4条高速贴片电子生产线、2条波峰焊生产线、1条模具加工生产线和先进、配套的检测设备。

  “单丝不成线,独木不成林”。2007年,解放军总后勤部有关部门获悉稀土永磁无铁芯电机研制成功后,就积极推广使用该项新技术。在总后勤部主要领导的积极推动下,2007年至2009年,安托山公司连续3年获邀参加总后勤部在北京举行的资源节约新技术新产品成果展。“社会各界在震撼中看到了中国电机行业技术革命的曙光。”中国工程院院士蔡鹤皋如是说。目前,解放军总后勤部已率先引进和开始使用该项产品和技术,成为推广应用新型高效电机的“急先锋”。

  稀土永磁无铁芯电机也引起国家发改委的高度重视。2009年8月、9月,国家发改委环资司先后两次组织专家赴深圳安托山公司进行实地调研和论证审查,结果专家们一致认为稀土永磁无铁芯电机是一项重大技术创新。11月,国家发改委在深圳召开稀土永磁无铁芯电机现场推广会,向社会各界广泛推介这项重大的技术。

  “稀土永磁无铁芯电机已具备大规模产业化的条件,发展前景广阔。国家发改委将会同有关部门采取规划指导、应用示范、财政补贴、标准制订、能力建设等措施,加大推广力拼搏在线彩票网度,促进产业化发展。”国家发展改革委环资司司长赵家荣说。。

  一场电机行业的革命已经蓄满能量,引而待发……

 
电机铁芯

您可能还会对下面的文章感兴趣: