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[推荐] 关于环保型节能稀土永磁电机的新闻介绍

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发表于 2010-10-23 17:23 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国广东深圳

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“聚变效应”奇迹稀土永磁无铁芯电机研制推广纪实
2010年06月23日16:14新华网
字号:T|T
  “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
  新华网深圳6月23日电 (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,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……
  
"聚变效应"奇迹——稀土永磁无铁芯电机研制推广纪实
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,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……
据国家发改委在深圳主办的稀土永磁无铁芯电机推广现场会消息,由深圳安托山特种机电有限公司开发的稀土永磁无铁芯电机,实现了电机无铁芯化设计的重大突破,填补了国内空白。
  
    稀土永磁无铁芯电机是代表电机行业未来发展方向的一种新型特种电机,采用无铁芯、无刷、无磁阻尼、稀土永磁发电技术,改变了传统电机运用硅钢片与绕线定子结构,结合自主研发的电子智能变频技术,使电机系统效率提高到95%以上。目前,深圳安托山特种机电有限公司已经耗资数亿元建成3条无铁芯电机自动化生产线,并规划设计在未来3-5年建成40条自动生产线,实现日产40万台不同功率电机的生产规模。
  
    新华社报道,经院士专家论证认为,稀土永磁无铁芯电机是一个重大创新,技术上实现了“三大”突破,一是与传统径向磁场结构设计相比,采用了轴向磁场结构设计,大幅度提高功率密度和转矩体积比。二是采用新型绕制工艺、高压精密压铸成型及高分子材料,有效降低绕组铜损。三是不使用硅钢片作为定、转子铁芯材料,消除了磁阻尼及铁损,降低了驱动功率,减少了铁损发热源。
  
    国家发改委环资司司长赵家荣说,稀土永磁无铁芯电机发展前景广阔。据初步测算,如果新增电机中有三分之一用这种新型产品替代,每年可节电近500亿千瓦时,节约硅钢片50万吨、铜2万吨,可创造近百亿元的产值,经济效益和社会效益十分可观。因此,国家发改委将会同有关部门从组织应用示范、财政补贴推广、创新推广机制等方面做好推广工作。
稀土永磁无铁芯电机节能技术
- 《国家重点节能技术推广目录(第二批)》P80

一、技术名称:稀土永磁无铁芯电机节能技术
二、适用范围:通用于中小型电动机及发电机系统
三、与该节能技术相关生产环节的能耗现状:
正在服役的各类中、小型电动机所消耗的电能占我国电网总供电量的60%~70%,是第一耗电大户。传统电机在低负载时效率和功率因数很低,实际使用中大马拉小车现象非常严重,电机大多数处于低负荷状态,系统运行效率比国外低20%~30%,电力浪费惊人。
四、技术内容:
1.技术原理
转子上安装永磁体磁极形成磁场,没有励磁绕组,无需励磁电流,励磁损耗为零,节约铜材;电枢绕组用高分子材料精密压铸成型工艺固定在定子上,实现电机无铁芯化,铁损为零,提高效率,节约硅钢片;采用轴向磁场结构,磁场垂直分布度好,通电的电枢绕组切割永磁材料形成的磁力线产生力矩,使电机旋转,实现电能和机械能的转换。比传统电机的径向磁通结构磁能利用率好,单位功率密度高;采用智能变频技术,配备新型智能逆变器,可以实现从零到额定转速的高效、无级调速,调速范围宽,精度高。
2.关键技术
采用轴向磁场结构设计,大幅度提高功率密度和转矩体积比;采用新型绕制工艺和高分子复合材料高压精密压铸成型工艺,有效降低绕组铜损;不使用硅钢片作为定、转子铁芯材料,减少了磁阻尼,降低了驱动功率,减少了铁损发热源。结合自主研发的电子智能变频技术,使电机系统在宽负载范围效率大大提高。
3.工艺流程
永磁无铁芯电机的生产工艺流程见图1。

五、主要技术指标:
功率:1.1~11kW,转速1500r/min、3000r/min、6000r/min 等
效率:30%以上额定负载不低于75%,50%以上额定负载不低于85%,额定点不低于传统高效节能电机功率因数:30%以上额定负载不低于0.85,50%以上额定负载不低于0.95。
六、技术应用情况:
2009 年,国家中小电机质量监督检验中心对该设备进行了性能检验;同年,通过国家发展和改革委员会组织的专家鉴定论证。
工业锯床应用表明,与异步电机加齿轮箱系统相比,系统节能30%~80%以上;工业精密铣床对比表明系统节能30%以上;工业台钻表明系统节能50%以上。采用稀土永磁无铁芯电机的柴油电站,同等输出功率条件下,油耗降低约40%。与传统电机系统相比还可节约钢材50%左右,节约100%硅钢片,节约铜材50%。
七、典型用户及投资效益:
典型用户:解放军后勤总部、浙江晨雕机械有限公司
建设规模:工业锯床用稀土永磁无铁芯电机。主要改造内容:永磁无铁芯电机和智能驱动器替代原有减速箱、皮带轮等。每台锯床技改投资约6000 元,建设期1 年。每台年节能1.7tce,投资回收期约4.5 年。
八、推广前景和节能潜力:
预计2015 年该技术可推广至5%,形成约30 万tce/a 的节能能力。
信息来源:国家发改委网站
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发表于 2010-10-23 23:43 | 显示全部楼层 来自: 中国广东惠州
如果真的那么好,值得政府大力提倡。
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发表于 2010-10-24 18:17 | 显示全部楼层 来自: 中国陕西
吹吧!严重的不靠谱!都不值得一驳!!!
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发表于 2010-10-24 18:43 | 显示全部楼层 来自: 中国山东淄博
大功率电机不用硅钢片,是太有创意了。
但也不能用太多的稀土永磁材料啊,我国的稀土也不能都用到普通动力电机上,还要用到最关键的地方。
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发表于 2010-10-24 19:01 | 显示全部楼层 来自: 中国辽宁沈阳
楼主能不能发个各部分零件照片出来.谢谢了!
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发表于 2012-1-15 22:24 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏常州
对啊,楼主能有照片吗?
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发表于 2012-1-18 08:46 | 显示全部楼层 来自: 中国四川德阳
这个我以前在新闻中确实看见过,好像是有人在实验应用了。
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发表于 2012-1-18 09:36 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
本帖最后由 error_code 于 2012-1-18 12:55 编辑

文章太长,没仔细看,等有时间仔细读一下。

常规永磁电机定转子具有铁心,要减少甚至不用铁心,那就分两方面,一、减少转子铁心,第一反应是采用halback充磁,可以大大减少轭部铁心尺寸,这项技术很早就有,只是实际加工时永磁体要细分很多块,安装复杂,充磁也比较繁琐。二、减少定子电枢铁心或者无铁心,因为没有铁心磁路,匝连绕组的磁路肯定要尽可能短,所以一般采用轴向气隙,比如盘式电机,但是因为无铁心,磁密不可能高,转矩密度也就低了。
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发表于 2012-7-30 15:33 | 显示全部楼层 来自: 中国河南许昌
看到好几个帖子了,标准答案貌似对这种电机很是不屑哈~~
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[LV.5]常住居民I

发表于 2012-7-30 20:46 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
亲眼见过这东东,也见过他们在上海电科所做效率试验,
说句实话,体积确实要小一些,特别是轴向尺寸要小不少。
效率么,没看到最终的报告,试验过程中瞧了一下数据,似乎比同规格的异步机要高一些,但也只是一些而已,远没有文字中说得那么多,而且似乎这还没包括控制器的损耗。
控制器倒是体积不小,加在一起,也不知道能小么。
最不确实的是价格,用那么多永磁体,按现在永磁材料的价格,怕是天价吧
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