西瑪電機電機維修中心

時間：2020-03-07 12:30

新型電機技術(shù)國家地方共建聯(lián)合工程研究中心（以下簡稱“中心”）依托華中科技大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院，強電磁工程與新技術(shù)國家重點實驗室。中心以滿足國家和地方電機企業(yè)技術(shù)需求為目標，以雄厚的科研實力和先進的開發(fā)理念為手段，圍繞電機的機械、熱和電磁設(shè)計、拓撲結(jié)構(gòu)、驅(qū)動與控制及系統(tǒng)集成開展工作。中心立足國際科技前沿，注重人才匯聚和培養(yǎng)，重視先進成果轉(zhuǎn)化，致力發(fā)展成為世界一流的電機及系統(tǒng)研究中心，推進我國電機技術(shù)進步和產(chǎn)品升級。 

中心共承擔各類國家和省部級重大科研項目15項，包括“千人計劃”專項基金（3項）、國家科技支撐計劃（1項）、科技重大專項（2項）、863計劃（1項）、國家強基工程項目（1項）、國家自然科學(xué)基金（5項，包括“重點項目”、“國際合作與交流項目”各1項）、教育部“創(chuàng)新團隊”（1項）、湖北省科技支撐計劃（1項）等。同時，中心還與多家國有、民營企業(yè)開展高性能電機及驅(qū)動系統(tǒng)的技術(shù)研發(fā)（10項）。發(fā)表SCI/EI論文130余篇，申請發(fā)明/實用新型專利30余項。

二、產(chǎn)品和技術(shù)

（一）新能源汽車永磁同步電機

永磁同步電機是目前電動汽車驅(qū)動電機的主流，這主要得益于低速大轉(zhuǎn)矩，恒功率弱磁范圍寬；高功率密度，高效率；能量回饋；轉(zhuǎn)動慣量小，振動噪聲低；控制精度高，響應(yīng)速度快，容錯性能力強；高可靠性與安全性；

公司采用目前工業(yè)界應(yīng)用較為廣泛的Ansys軟件進行電磁、機械熱聯(lián)合仿真，對復(fù)雜、極限工況下，電機機械結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，進行詳細的仿真驗證，為電機電磁和機械設(shè)計提供設(shè)計參考及可靠性校核。

（二）低速大轉(zhuǎn)矩永磁同步力矩電機

作為一種低速大轉(zhuǎn)矩直驅(qū)用途的電機，上游裝備往往對永磁同步力矩電機提出了較高的性能要求，主要可以分為以下：1.高轉(zhuǎn)矩密度；2.低轉(zhuǎn)矩脈動(含齒槽轉(zhuǎn)矩)；3. 高動態(tài)響應(yīng)速度；4.高過載能力。 

在產(chǎn)品設(shè)計，通過電機拓撲選擇，電磁、冷卻結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計等措施，盡可能在綜合性能上滿足甚至超過轉(zhuǎn)矩密度，過載能力等方面的要求。仿真分析及實驗表明，公司采用的分數(shù)槽集中繞組表貼式永磁電機拓撲，可以勝任力矩電機高轉(zhuǎn)矩密度、低轉(zhuǎn)矩脈動、高過載能力的性能要求。

（三）稀土永磁交流伺服電機

作為稀土永磁交流伺服電機，塑機、工業(yè)機器人往往對稀土永磁交流伺服電機提出高轉(zhuǎn)矩密度及高動態(tài)響應(yīng)性能要求，主要可以分為以下：1.高轉(zhuǎn)矩密度；2. 高動態(tài)響應(yīng)速度；3. 高過載能力。

在產(chǎn)品設(shè)計，通過電機拓撲選擇，電磁、冷卻結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計等措施，盡可能在綜合性能上滿足.高轉(zhuǎn)矩密度及高動態(tài)響應(yīng)等方面的要求。仿真分析及實驗表明，公司采用的無機殼定子、雙內(nèi)冷風道定子鐵芯、中空轉(zhuǎn)子稀土永磁交流伺服電機拓撲，可以勝任伺服電機高轉(zhuǎn)矩密度、高效、高動態(tài)響應(yīng)的性能要求。

（四）交流伺服變頻（主軸）電機 

為交流伺服變頻（主軸）電機，機床主軸往往對交流伺服變頻（主軸）電機提出寬恒功率區(qū)及高速運行性能要求，主要可以分為以下：1.恒功率調(diào)速范圍寬；2.高速度；3. 高響應(yīng)；4.高精度。

在產(chǎn)品設(shè)計，通過電機拓撲選擇，采用鼠籠型鑄鋁轉(zhuǎn)子、風冷定子鐵芯結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計等措施，盡可能在綜合性能上滿足恒功率調(diào)速范圍寬，高速、高精的要求。仿真分析及實驗表明，公司采用鼠籠型鑄鋁轉(zhuǎn)子、風冷定子鐵芯結(jié)構(gòu)電機拓撲，可以勝任交流伺服變頻（主軸）電機寬恒功率區(qū)及高速運行性能要求。

三、實驗室平臺

新型電機技術(shù)國家地方共建聯(lián)合工程研究中心（佛山），下設(shè)伺服電機設(shè)計研究室，伺服電機工藝研究室，電機測試、分析、驗證試驗室，將依托中心資源，與佛山登奇共同致力于稀土永磁伺服電機、力矩電機、新能源汽車電機等前沿產(chǎn)品的研發(fā)及成果轉(zhuǎn)化，創(chuàng)造良好的經(jīng)濟及社會效益，助推佛山電機科技創(chuàng)新與進步，為機器人、高檔數(shù)控機床、自動化等先進制造裝備升級換代提供有力的伺服電機支撐。

（一）伺服與電機關(guān)鍵技術(shù)研究實驗室

機器人伺服與電機關(guān)鍵技術(shù)研究室，是佛智院針對工業(yè)機器人的關(guān)鍵核心零件及技術(shù)——電機驅(qū)動及伺服控制技術(shù)，為突破機器人行業(yè)在電機伺服控制方面存在的運動、動力、振動、效率等瓶頸問題而設(shè)立創(chuàng)新技術(shù)研究室。實驗室通過與佛山華數(shù)機器人、登奇電機等行業(yè)骨干企業(yè)進行緊密的產(chǎn)研合作，針對企業(yè)對永磁同步電機、直線電機、特種電機等不同的應(yīng)用需求，以及圍繞電機控制所提出的高速、高精度、高響應(yīng)、自適應(yīng)的要求，從硬件、軟件、算法等方面，展開全方位的技術(shù)研究開發(fā)。實驗室力爭在3年內(nèi),打造出國內(nèi)領(lǐng)先、國際一流的機器人伺服控制成果，并通過與企業(yè)合作，實現(xiàn)技術(shù)成果的轉(zhuǎn)化、量產(chǎn)及行業(yè)普及。

機器人伺服驅(qū)動測試

電機控制分析系統(tǒng)

實驗室工作臺

四、專家團隊

董明海，高級工程師，登奇機電總經(jīng)理兼總工程師。主持及參與十余項國家、省、市伺服電機科研項目，獲教育部一等獎等省、部級獎勵3項、國家科技進步三等獎1項。授權(quán)實用新型專利8項，受理發(fā)明專利2項，發(fā)表學(xué)術(shù)論文3篇。主持開發(fā)4大類、6800多個規(guī)格GK系列伺服電機、GM系列主軸電機、GZ系列力矩電機、GE系列電主軸電機。先后受聘為國家數(shù)控系統(tǒng)標準委員會委員、國家微電機標準委員會委員、華中科技大學(xué)“高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備”科技重大專項“高檔數(shù)控系統(tǒng)關(guān)鍵共性技術(shù)創(chuàng)新平臺”專家委員會委員、武漢工業(yè)學(xué)院“機械工程領(lǐng)域工程碩士”校外指導(dǎo)老師、“江蘇省金屬板材智能裝備重點實驗室”學(xué)術(shù)委員會委員。

向紅斌，高級工程師，登奇機電設(shè)計開發(fā)部部長，主要從事伺服電機結(jié)構(gòu)設(shè)計開發(fā)工作。2011 年評選為第六屆“武漢經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)制造業(yè)創(chuàng)新拔尖人才”；2012 年評選為“華中科技大學(xué)產(chǎn)業(yè)集團先進工作者”；2015 年評選為“湖北省企業(yè)科技創(chuàng)新帶頭人培育計劃省級人選”。參與十一五和十二五國家重大科技專項四個項目電機設(shè)計工作。承擔和相關(guān)研究院所的電機研發(fā)項目。參與公司成果鑒定1項，武漢市科技項目2項，國家科技創(chuàng)新基金1項。2013年申請發(fā)明專利2項，實用新型專利3項。

曲榮海，國家“千人計劃”特聘專家，華中科技大學(xué)校學(xué)位委員會委員，電氣與電子工程學(xué)院教授、博導(dǎo)、副院長，IEEE高級會員，Sigma Xi會員，中國電工技術(shù)學(xué)會高級會員。 1993、1996年分獲清華大學(xué)學(xué)士、碩士學(xué)位。2002年獲美國威斯康辛大學(xué)麥迪遜分校博士學(xué)位。博士畢業(yè)后，任美國通用電氣公司（GE）全球研發(fā)中心總部高級專業(yè)工程師。 2009年入選國家“千人計劃”，2010年全職回國加入華中科技大學(xué)，現(xiàn)任國家地方共建新型電機中心主任，強電磁工程與新技術(shù)國家重點實驗室副主任，創(chuàng)新電機技術(shù)研究中心主任。擁有多年電機設(shè)計、驅(qū)動及控制方面的科研及產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)驗。發(fā)明了多種先進永磁、超導(dǎo)電機拓撲結(jié)構(gòu)，解決了多項大型特種永磁電機關(guān)鍵技術(shù)問題。獲美國、歐盟、中國、日本等10個國家的發(fā)明專利幾十項；發(fā)表多篇SCI、EI核心收錄論文，其中2篇獲IEEE IAS最佳論文獎；獲GE研發(fā)中心的技術(shù)成就獎、杰出團隊獎和管理獎等11項次獎勵。目前負責承擔的科研項目主要來源于國家科技支撐計劃、科技重大專項、“863”計劃等，并與多家大中型企業(yè)開展有科研合作。2013年，獲國家自然科學(xué)基金重點項目資助。團隊承擔的“電動汽車驅(qū)動電機系統(tǒng)”項目獲2013年中國產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新成果獎。