​浙江机电职业技术学院:突破永磁电机行业“卡脖子”技术痛点
文章来源:​浙江机电职业技术学院
时间:2023-06-09 16:07:36
​浙江机电职业技术学院
2023-06-09

浙江机电职业技术学院深入贯彻落实党的二十大精神,将开展学习贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想主题教育与推动学校高质量发展相结合,与提升社会服务能力为行业解决“卡脖子”技术问题相结合,更好地服务地方经济社会发展。学校国际教育学院顾锦程同学与团队共同研发出了一款温电双路大型永磁电机实时精准无线温度控制器,大大降低企业因高温退磁导致永磁电机损坏造成的经济损失,突破永磁电机行业“卡脖子”技术痛点,实现了进口替代。

顾锦程来自浙江省嵊州市,电机产业是嵊州市的支柱产业之一。顾锦程初中时曾在当地的一家电机公司体验学习。该公司年均为纺织化纤热牵辊设备供货超2万套永磁电机。在跟随公司的师傅们去客户公司进行售后服务时,顾锦程发现,永磁电机在经过长时间运行后会因高温导致大量损毁,使得纺织设备长时间停机。同时由于纺织设备上安装永磁电机数量多,参与维保的电机人员需求很大,这些都增加了企业成本,给企业造成了较大的经济负担。他下定决心,要解决这个问题!这也渐渐成了顾锦程的一个目标,一个理想。

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永磁电机内部结构和因高温退磁导致报废的电机转子

进入浙江机电职业技术学院学习后,顾锦程通过在校学习和向相关老师请教,了解到目前国内现有技术不能对永磁电机的永磁体温度进行实时“动态检测”。若要研制永磁电机温度实时监控系统,一是要解决测量温度所需传感器技术瓶颈,二是要解决在强磁环境下温度信号采集与传输技术瓶颈。在国际教育学院张伟中老师的帮助下,顾锦程成功组建了一个研发团队,并与浙江大学航天电气与微特电机研究所的沈建新教授以及浙江省机电设计研究院的阮建国高级工程师进行了多次线上和线下交流。在专家们的指导帮助下,团队成功解决了在设计过程中遇到的各种技术问题。

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专家指导

在实地使用测试中,团队发现旋变器与温控柜之间的信号传输距离有200多米,无法实现信号的稳定传输。在张伟中老师的指导下,团队通过对输出信号调理器进行采样、滤波和放大等处理,使其达到了稳定传输的效果。在采集温度信号时,由于永磁电机中存在强干扰,普通的无线回传方式无法使用。经过专家的指导,团队采用了阻抗开关电路,通过改变转子侧阻抗来引起电磁波的变化。然后通过信号调理电路的采样放大和滤波,精确获取了温度数据。最终,团队成功研制了这款用于纺织化纤设备的大型永磁电机实时精准无线温度控制器。

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设计电路图

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焊接电路板

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调试电机柜

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产品图

设备查新报告和设备检测报告显示,顾锦程团队研发的旋转温度传感器及其永磁电机温控系统,其温度传感器性能远优于具有垄断地位的美国同类系列产品,属于国内首创,可以实现“进口替代”,这将大大降低该类产品的生产和运维成本。

目前,该设备相关技术已经申请并受理国家专利6项,其中发明专利3项、实用新型专利3项,申请软著1项,取得的成果得到机电行业广泛关注。永磁电机温控系统已在浙江晋一特种电机有限公司进行试用并推广。

近年来,顾锦程同学所在的学校国际教育学院不断拓宽“产教赛创”融合新思路。深入推进校企合作,与嵊州市电机行业协会通过“学校、行业协会、企业”三方融合贯通,积极搭建产教融合平台,在教育培训、科研创新、人才交流等方面开展全面深入合作。积极深化赛教融合,以赛促学,让学生投身到创新创业竞赛,将所学的专业知识应用到实践中。此次纺织化纤热牵辊设备永磁电机无线传能传感温控系统成功研制就是一系列举措取得的阶段性成果。

浙江机电职业技术学院深入开展学习贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想主题教育,持续探索产教融合协同育人新途径,致力于培养一大批专业能力突出、创新能力强、综合素质完善的高素质应用型人才,实现教育链、人才链与产业链、创新链的有机衔接,通过党建共建、人才培养、专业建设、企业职工技能培训、学生顶岗实习、科技企业孵化等多方面、深层次的合作,为建设特色鲜明、国内一流、国际知名的高水平职业技术大学发展目标努力奋进。

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