首届壹倍达双转子驱动电机技术研讨会成功举办
2024-09-20 11:43

首届双转子驱动电机技术研讨会成功举办

首届双转子驱动电机技术研讨会成功举办

首届双转子驱动电机技术研讨会成功举办

金九银十。首届双转子驱动电机技术研讨会在佛山成功举办,本次会议主题“因聚而生,万物之初”。

1888 年5月,尼古拉·特斯拉获得美国专利(US381968),拿到世界上第一台交流发电机专利。这件专利所保护的是一种由电枢(发电机的定子)、线圈磁极(发电机的转子)和发电机形成的交流发电机。


 


 之后,三相电机以其高效被广泛使用。这是 20 世纪最杰出的电力驱动系统,至今仍然是世界上使用最广泛的主要电气驱动设备。但是这个三相交流电动机技术在实际应用中有一个缺陷:起动过程需要大电流。

在通电直接起动的情况下,交流电动机的起动电流通常是电动机额定电流的 5-7倍。大幅度的波动意味着存在安全风险,于是在实际应用中,工程师为了控制起动大电流带来的安全隐患,找到了降压起动这种控制方式,通过电力电子元器件来降低电机起动时的电压,达到降低起动电流的目的。这个解决方案虽然能够控制三相交流电动机的起动电流,但同时给电力配电系统带来新的技术问题。

137年后—2024年,在大洋彼岸的中国,有一群人坐在一起,共同讨论如何回归机械运动特性解决特斯拉特斯拉留给交流电动机的未结课题-让三相电动机起动过程电流回归正常态。

2024年9月6日,首届双转子驱动电机技术研讨会在佛山南海区千灯湖酒店顺利举办。与会专家学者以及嘉宾30余人。会议上大家围绕双转子驱动电机技术的基础理论研究工作、市场定位以及接下来的发展方向展开了充分的讨论,会议达成以下共识:双转子驱动电机是一种新型的电机技术。这项技术采用双转子相对运动的方式有效降低了三相电动机起动电流,实现了三相电动机在全压工频电源带负载直接起动,起动过程电流小,起动转矩大。该项技术应优先突破重载起动和频繁起动应用场景,能够提高这种场景下的工业设备驱动系统的可靠性和安全性。

会议由广东国防中心主任助理刘朋飞高级工程师做会议致辞,代表国防中心预祝会议胜利召开,并表达了对这项技术的关注与支持。

首先,由技术发明人之一杨宏作双转子驱动电机技术研发工作总结,向与会嘉宾介绍了这项技术的发展历程和已经取得的技术成果。

接下来由何湘吉教授作专题发言。何湘吉教授是第一位绘制出双转子驱动电机起动特性曲线的专家学者。他提出“双转子驱动电机技术没有固定的、或者说有无数个机械特性曲线,原来的三相电机只有一个机械特性曲线”,并对双转子驱动电机的技术创新特点总结如下(对比其他解决方案):

1.  可以带额定负载直接起动,控制恰当的话起动电流不会超过额定电流,避免过大冗余选型

2.  不会产生起动过程中的过转矩

3.  不会有低速转矩小的现象

4.  不会产生额外的线路谐波

5.  控制简单

6.  可靠性高,特别适合无需调速带载起动的场合

会上,何湘吉教授为了加深与会者对双转子驱动电机技术起动特性的理解,举了一个通俗易懂的例子:假设大家领了一个任务:将一袋米送到山那边的半山腰,那么传统三相电机是从山脚扛着大米出发,翻山越岭到达目的地;双转子驱动电机则是扛着大米沿山脚走到山那边的到达目的地。何湘吉教授用非常生动形象的语言解释了双转子电动机的功能特点:起动过程电流小,起动转矩大,起动速度快!

 

双转子电动机的功能特点
双转子电动机的功能特点


 第三位专题报告人是王曙鸿教授。王曙鸿教授是第一位完成双转子驱动电机计算机仿真模拟的专家学着。他用自主开发的计算机仿真源程序对双转子驱动电机的运行性能进行了仿真,在三相异步电动机和三相永磁同步电动机两个结构上进行建模,得出了双转子电动机起动过程电流小、起动速度快的模型:

双转子电动机起动过程电流小、起动速度快的模型
双转子电动机起动过程电流小、起动速度快的模型


从上图对比可以看到,双转子电动机起动时起动电流收敛速度更快,波形波动幅度小,表示电机起动电流波动幅度小且能够更快地进入稳定运行状态。

2024年 8 月,技术团队在双转子电机展示基地进行了对比实验,采用涡流制动器作负载设备。开机前技术团队将负载加载到90%,分别起动双转子三相异步电动机与传统三相异步电动机,对比两台电机的起动数据,现场视频如下。

电流数据取值来自起动柜上安装的三相电流表的读数,起动时间来自计时器,运行数据如下表。

这个对比性实验的数据与专家的分析结论一致,同等规格,双转子三相异步电动机起动速度快,从传统电机的15秒起动完成提高到6秒起动完成,提速60%;起动电流有效值从179.5A降低到108A,降低了39.83%

会上,与会专家杨向宇教授、祝振鹏高工、张旭鹏高畅所欲言,从不同角度对这项技术的未来的发展提出了具有指导性的观点和看法

关于双转子驱动电机技术的研发初衷,发明人李福益工程师说:“在这之前,大家主要是通过改变电源参数的手段来控制三相电动机、限制三相电动机起动电流;运用双转子电动机技术,不改变电源参数,直接控制三相电动机本身的工作方式,可使大功率双转子电动机在全电压工频电源下直接起动,起动过程电流小、平稳无冲击,主回路无电力电子功率器件,不产生谐波危害。”

祝振鹏高工是第一位关注这项技术在有限容量电源场景应用的专家学者。关于这项技术的产业化意义,他说道“当下新能源电力系统存在二高三不稳定:新能源渗透率高,电力电子设备应用高,电源不稳定,负荷不稳定,网络结构不稳定。由新能源构成的电网在应对电动机起动电流大的问题时,还没有很好地解决方案,这项技术是一个值得探讨的解决方案。当下需要从产品结构设计方面发力”。

杨向宇教授是双转子驱动电机技术第一次科技成果鉴定的评审专家,此次会上他从能量利用的角度对产品结构设计优化提出了改进意见,提出关注这项技术在风力发电领域的应用

张旭鹏高工一直在推动这项技术在西北地区的发展,会上他提到这项技术在船用、高原、矿山等行业的应用前景是非常广阔的。

胡岩教授是第一位参与这项技术研发工作的专家学者,也出席了此次会议。

会议最后,屈贤明教授作总结发言。屈贤明教授以一个民营科技企业创新发展的实例,肯定技术创新的不易,但风雨之后见彩虹,叮嘱研发团队要不忘初心坚持做好技术创新,同时也不能盲目创新,要尽快推动产品应用转化,积极联合社会各类资源,形成合力,共同突破。

技术进步源于实践,技术提升源于理论!首届双转子驱动电机技术研讨会的成功举办,为这项技术未来的发展奠定了技术基础,指明了接下来的产品应用推进方向。在这次会议的指引下,双转子驱动电机技术将加快实践步伐,坚定地向前迈进。

再次感谢各位专家学者和嘉宾们不惧台风“摩羯 ”的威力,百忙之中前来参会,为技术之路点亮灯塔。

路虽远,行则将至! 

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