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[成果] 1800140102 浙江
TM311 应用技术 电机制造 公布年份:2018
成果简介:给水泵汽轮机是大型电站的重要辅机设备,在系统中处于“心脏”地位,对效率和可靠性有很高的要求。其结构复杂、设计制造难度高,属于高端装备制造业。1000MW等级电站锅炉给水泵汽轮机市场一直由阿尔斯通、三菱等少数国际跨国公司垄断,自主设计和制造这一类型给水泵汽轮机是国家能源和经济安全的重要保障。 与大型电站汽轮机处于定转速(3000r/min)且进汽参数较为稳定相比,驱动锅炉给水泵汽轮机具有变参数多种汽源、高负荷、变转速、变负荷运行的特点,杭汽一直是国内首屈一指的给水泵汽轮机设备提供商,已制造各类给水泵汽轮机1000多台,完成多个国内首台套。1000MW等级锅炉给水泵汽轮机功率大、效率和可靠性要求高,给开发带来极大难度。杭汽从整体通流、叶片、表面工艺、转子、结构部分、调节控制等方面入手,制定了详细路线,取得了以下技术创新成果: (1)建立了了基于小焓降分配的给水泵汽轮机转鼓级优化设计体系; (2)建立了适用于变转速的高效大焓降小反动度并行耦合的驱动给水泵汽轮机低压长扭叶片多目标设计优化平台; (3)开发了快速响应的大流量双座阀调节模块和钟罩阀调节模块,解决了给水泵汽轮机补汽阀稳定性问题; (4)发明了沉淀硬化不锈钢叶片的选区性双光束激光局部强化的工艺方法,提高低压级组叶片表面的抗水蚀能力。 该项目解决了1000MW等级电站全容量锅炉给水泵汽轮机设计和制造关键问题,开发了中国1000MW级锅炉给水泵汽轮机半容量和全容量首台套产品,打破了跨国公司的技术垄断,提升了中国重大技术装备的国际竞争力,大幅降低了同类产品的价格(价格降低约80%)。浙江省机械工业联合会组织的鉴定专家认为:“该成果方法体系完整,工程实用性强,综合技术创新突出。 成果实现了国内多个首台套项目,综合水平国内领先,整体达到国际先进水平。” 该系列产品近三年实现销售收入17804.34万元,新增利润2286.22万元,上缴税收927.94万元,经济效益和社会效益十分显著。授权发明专利4项、实用新型专利2项,发表论文8篇。
[成果] 1800180194 上海
TM351 应用技术 电机制造 公布年份:2018
成果简介:1.成果简介: 该成果属于电机技术领域。永磁同步电机是高效节能产品。随着中国钕铁硼永磁体技术的提高磁钢的性能已具备高磁通、耐高温、不易退磁的特点。该系列产品是国家鼓励发展的高效节能产品,通过调研,与上海海光电机有限公司合作,研制功率等级从7.5kW~315kW的TYB系列三相永磁同步变频电机,系列电机的主要应用对象为压缩机。在国内为首创项目,取代了原来进口的大功率永磁伺服电机,为国内的先进设备制造业填补空白,大大降低了设备成本,加快自动化产业进程,可以引领国内永磁电机发展的新方向。 国内尽管有不少企业也在研制永磁同步调速电机,然而或者电机规格不齐全,未成系列;或者功率比较低。比如宁波海天塑机集团有限公司生产75kW以下的永磁同步调速电机。 该项目的创新点主要有如下四点: 1)功率段齐全:完成分体式变频压缩机专用超高效系列永磁同步电机(7.5-315kW)的研发; 2)功率密度高:该项目研发的超高效系列永磁同步电机,与同功率同转速异步变频电机相比,减小3-5个机座号,大幅度提高电机的功率密度。比如3000rpm、160kW的永磁同步电机机座号为180,而同转速、同功率异步电机的机座号为315,前者比后者缩小了5个机座号; 3)定转子内外径经过优化设计采用了和现有技术不一样的尺寸,气隙为非均匀磁钢槽结构。以160kW的超高效永磁同步电机为例:额定转速为3000rpm,极数为6极,定子内外径分别为174mm和310mm,其上设置36个均布的圆底槽,铁心长度为380mm;定子和转子之间采用非均匀气隙。绕组线规为10-1.3并绕,7匝/圈,双层,6路并联,绕组跨距为1-6槽,定转子冲片所用材料为厚度为0.35mm的高性能冷轧硅钢片; 4)采用了新型的散热结构,改善了电机的散热。 该项目研究得到多方面的资助: 1、2015年,联盟计划项目“压缩机用超高效永磁同步电动机(LM201513),总经费80万元,发标方“上海海光电机有限公司”,其中上海科技成果转化促进会等资助15万元; 2、“变频分体式压缩机用超高效永磁同步电动机研发”获上海市经济信息化委和教委的“2015年度上海市‘四新’服务券(产学研合作)项目”立项资助,资助额8.3万元; 3、横向项目“变频分体式压缩机用超高效永磁同步电动机研发”,委托方“上海海光电机有限公司”,已完成,进款60万元,2015.9-2016.8; 4、横向项目“7.5-55kw压缩机专用超高效永磁同步电动机研发”,委托方“江门江菱电机电气有限公司”,已进款80万元,2017.2-2022.12。
[成果] 1800180485 上海
TM311 应用技术 电机制造 公布年份:2018
成果简介:该项目属于能源技术领域,新能源生物能发电汽轮机研制。 项目起止时间为2014年1月至2015年12月。 高转速高效生物质发电汽轮机的研制,弥补该公司在生物质发电领域的空白,同时也顺应《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议》中提及的“协调发展”“绿色发展”“大力推进农业现代化”等发展理念和方向。 该项目以泰国宋卡电厂9.9MW生物质发电项目为依托,建设一台单缸、单转子、反动式、凝汽式汽轮机。 1、主要科技创新: (1)一体式阀门设计。生物质发电的特性决定汽轮机功率不大,容积流量较小,因此有条件将汽轮机阀门和汽缸尽量的集成,节省空间。基于这种设计理念产生了一定容量、参数范围内的生物质汽轮机一体式阀门专利技术,该技术也普遍用于同样功率等级的工业汽轮机。 (2)集装化设计。将汽轮机本体设计安装到一个公共的机架上,在工厂完成汽轮机本体及汽轮机与机架的装配,现场直接连接齿轮箱和发电机。大大节省了安装时间和成本。 (3)低压油动机设计。采用低压油驱动的单侧油动机,即液压力提供开启汽阀的力,关闭汽阀依靠弹簧力,弹簧被设计安装在油动机内部。节省了高压抗燃油箱等相关设备,简化系统,增加集成性。 2、知识产权情况:已获授权专利2个,发表论文2篇,具有完全自主知识产权。该项目综合技术水平达到国际先进。 3、应用推广情况:该项目总投资额为1500万元。 此型机组首台在泰国宋卡电厂2015年10月16日首次冲转成功;2015年11月29日完成商业试运行。 该项目的系列化产品已经接到订单的有广西昌菱25MW生物质项目、古巴60MW生物质项目;投标或咨询的有安徽五河15MW生物质项目、安徽杜集15MW生物质项目等。
[成果] 1800140186 江苏
[TM351, TH45] 应用技术 电机制造 公布年份:2018
成果简介:该项目主要研究的螺杆空气压缩机主机的工作原理是:永磁电机直接驱动螺杆阳转子转动,由于阴阳螺杆转子互相啮合一同旋转,在相对负压条件下,空气吸入,在齿峰与齿沟吻合作用下,气体被输送压缩,当转子啮合面转到与机壳排气口相通时,被压缩气体开始排出。而永磁同步电机是压缩机主机部件的驱动部件,是一种高效率、通过控制可改变转速的驱动电机,节能效果明显,使得压缩机主机供气稳定。 开发之初,螺杆空气压缩机80%左右被外资企业占有。国内企业自主创新高精尖的产品能力不强,出口大型产品较少,尤其直接出口创外汇的产品更少。当时有150多家螺杆压缩机生产企业,但90%是从国外进口机头的组装型企业,主机是螺杆压缩机的心脏,其性能直接影响整机运行的经济性及寿命,成本也占整机的30%以上。说明国内压缩机企业生产螺杆压缩机产品利润空间比较大。根据以上市场需求,公司决定和西安交通大学压缩机研究所合作,先引进TRLPM永磁螺杆空气压缩机型线及其整机结构的系统技术。产品开发成功后,将填补国内空白,打破国外技术垄断,其推广应用有利于促进国内整个行业产品的升级换代,同时还能提升中国压缩机整机产品的竞争力。 该项目开发的永磁电机驱动螺杆压缩机主机的比功率、可靠性、噪声、振动等主要性能指标均达到国内外同类产品的先进水平,先后共开发出了约30种型号57种规格的压缩机主机,排气压力在6-12.5bar之间,排量在1.5-25.5m3/min之间,功率在7.5-160kw之间,能适应不同的工作场合和不同的工作条件。 该公司开发的永磁电机驱动螺杆压缩机主机是国内第一家、世界第三家将永磁技术应用到压缩机领域的企业,拥有五项实用新型专利。该产品节能显著,经上海电器设备检测所检测达到国标GB30253-2013的二级以上能效指标,入围第六批节能惠民目录,技术上代表了世界压缩机业界的先进水平,性能优越,符合国家绿色环保政策。永磁电机驱动螺杆压缩机主机已配套使用在多家压缩机公司的压缩机上,并且完全满足客户的需要,得到客户的认可。
[成果] 1800140247 河北
TM351 应用技术 电机制造 公布年份:2018
成果简介:TPYM系列磨机专用低速大扭矩永磁同步变频电机,是运用永磁直驱控制技术针对传统行业低速大扭矩粉磨装备研发的新型球磨机直驱电机,该系列电机将复杂的机械装备中间传动环节的设计、制造问题,转化成与电机相近的设计、制造问题,发挥永磁电机相对于异步电动机在效率、功率因数及负载率特性等方面所具有的巨大优越性,消减了机械减速装置,简化了传动链,提高了成套装备的整体性能。通过与变频智能控制技术一体化设计,改变了该类装备的起动和控制方式,提高了成套装备的系统效率,大大降低了设备的运行电能消耗 。同时因消除了机械减速装置,解决了现场减速机维护问题,大幅度降低了装备的现场维护工作量和维护成本。 该项目节能效果在20%左右,对用能企业以及社会均产生了显著的经济效益。 该系列电机适用于矿山领域的磨矿系统、电力钢铁水泥化工行业的磨煤机系统、建材水泥的粉磨系统。
[成果] 1800130448 北京
TM31 应用技术 电机制造 公布年份:2018
成果简介:为了满足未来电子技术多样性和多功能性需求,为电子器件提供自供能和智能传感技术,实现其与人体或环境直接交互的作用机制,该项目致力于纳米发电机和摩擦电子学领域的研究,取得了一系列创新性成果。主要科学发现点与成果价值如下: 一、系统而详细的对比了摩擦纳米发电机和电磁感应发电机的工作原理、控制方程和输出特性,揭示了摩擦电的调控机理与特性,发现摩擦纳米发电机可以等效为内阻很大的电流源,其发电原理与电磁感应发电原理具有对称性,输出特性具有互补性。首次提出了摩擦纳米发电机是继电磁感应发电机之后,采用机械能发电的又一种重要方式,是具有和电磁感应发电机同等重要应用前景的新能源技术,对于推动自驱动系统、物联网、国防科技等方面的发展具有重要意义。 二、根据摩擦纳米发电机内阻大和开路电压高的特点,发现了其适用于驱动电容型负载器件,研制了基于摩擦纳米发电机的主动式光调制微执行器,首次将摩擦纳米发电机用于对微机械和MEMS器件的驱动和调控。该成果展示了利用摩擦纳米发电机宏观运动对微观运动的控制,无需外接电源和机械连接,对实现高效、节能的MEMS器件、微/纳机器人、光开关和物联网等领域中的应用具有积极意义,并开启了一系列基于摩擦纳米发电机的压控型器件研究。 三、利用摩擦纳米发电机和传统场效应晶体管的耦合特性,发明了外力触控的接触起电场效应晶体管,首次实现了利用摩擦产生的静电势作为门极信号来调控半导体中载流子输运特性的目的,能够广泛应用于人机交互、传感器、MEMS、纳米机器人及柔性电子学等领域。以接触起电场效应晶体管为基础器件,衍生出一系列耦合了摩擦电和半导体特性的交互式功能器件,如摩擦电子学逻辑器件、摩擦电子学发光二极管、摩擦电子学存储器、摩擦电子学光电晶体管、摩擦电子学晶体管阵列等,由此开辟出全新的摩擦电子学领域。综述了摩擦电子学在基础理论、材料体系、功能器件、阵列集成系统等几个方面的研究工作与展望,推动了该新领域的发展。 该项目成果近5年共在国际顶级学术期刊上发表论文50篇,授权国内外发明专利10项,出版丛书1章,得到国内外学术界的广泛关注和跟踪研究,SCI他引400余次。项目成果在2017年获评中国新锐科技卓越影响奖、首都科技人才优秀创新成果奖、纳米之星创新创业大赛团队组三等奖。
[成果] 1800140261 上海
TM311 应用技术 电机制造 公布年份:2018
成果简介:该项目为大功率新机组开发类,属火力发电设备的设计及制造领域。该项目开始于2013年01月01日,至2015年12月31日完成。 近年来,国家也十分重视现役机组的改造升级工作,先后出台了多份关于汽轮发电机组改造的指导性文件,特别是2014年国家发改委2093号文件明确了机组供电煤耗的具体要求。各大电力集团及相关电厂积极响应号召,改造市场需求十分旺盛。对老机组进行技术改造既可以推广该厂的先进技术,又符合国家节能减排政策,适应了电厂的实际需要,可以为双方提供一个双赢的局面。该项目以一系列优化改进型亚临界660MW等级四缸四排汽高中压分缸汽轮机为依托。机组采用了众多先进设计理念和技术,保证了改造后机组通流效率的最优化。 1、主要科技内容: 1)全新优化设计形成新型的高(中)压整体内缸。 2)先进通流整体优化设计技术的应用。 3)滑入式喷嘴设计,减少装配工作量,喷嘴及动叶型线优化匹配。 4)斜撑式低压内缸,使温度分布均匀,中分面密封性大大提高,消除抽汽口超温顽疾。 5)使用905mm、915 mm、1050 mm末叶片宽负荷适应性低压模块,满足用户个性化的需求,保证机组的运行的宽负荷适应性。 6)低压外缸现场结构优化:对低压外缸的进行强度计算分析,改造现场施工提高低压缸刚性,改善了低压缸低背压下的变形较大的问题。 7)进、排汽流场CFD优化设计,最大限度的挖掘节能降耗潜力。 8)新型阀头型线采用了先进的内凹型设计,阀杆与油动机的连接采用了新颖的法兰连接的结构,提高了阀门的可靠性与稳定性。 2、技术经济指标及社会经济效益:首台嘉兴项目单台机总投资额为4672.16万元。亚临界660MW汽轮机在采用先进的AIBT通流技术以及结构优化之后,热耗水平大幅降低。嘉兴#5机组改造后,THA工况热耗率比改造前下降225.10kJ/kW·h,达到7776.96kJ/kW·h,即机组发电煤耗降低约8.77g/kW·h,若按年发电量35亿kW·h计算,每年可以节约标煤30700t左右,改造后机组节能减排效果显著。机组改造后其启停、运行灵活性、稳定性以及安全性都获得了大幅度的提高。 3、应用推广情况:嘉兴项目作为该厂首台亚临界600MW以上等级机组改造项目具有很强的市场示范效应,至2016年10月,已签订包括宁海、台山、定州、沧东、吴泾等约15台改造设备供货合同。
[成果] 1900010079 上海
TM311 应用技术 电机制造 公布年份:2018
成果简介:中国是一个水资源短缺的国家,被联合国列为十三个贫水国之一。火电厂是工业用水大户,一座大型火电厂的耗水量,相当于一个中小型城市生活用水总量。中国南方有水缺煤,北方富煤缺水,而火电厂每年消耗大量的煤炭和水资源,无论是北煤南运或南水北调,都需要付出巨大的代价。高参数空冷式汽轮机是一种节水与节能型新产品,国外无同类产品投运,中国北方地区建设火电厂急需大量高参数空冷式汽轮机。该项目经过15年自主创新和科技攻关,研究解决了自主化设计的关键技术,研制出高参数空冷式汽轮机系列新产品,主要创新成果如下: 开发出高参数空冷式汽轮机高温部件日历寿命设计的新技术和高压缸的新结构。构建了高温部件日历寿命高精度计算的理论模型,发明了低周疲劳与蠕变作用下日历总寿命设计的新技术,研究制定并应用了关键部件寿命与红套环筒形缸的设计规范,开发出高参数空冷式660MW和1000MW级汽轮机高压筒形缸,高参数空冷式汽轮机的设计日历寿命超过30年、起停低周疲劳寿命达到10000次。 研制出高参数空冷式汽轮机先进的专用末级叶片系列和配套低压缸。提出了末级叶片高度优化设计方法以及强度与振动设计判据,研究制定并应用了专用末级叶片与专用低压缸的设计规范,授权空冷汽轮机末级叶片的发明专利,自主研制出高参数空冷式汽轮机先进的770mm、863mm、910mm和1050mm专用末级叶片系列以及配套低压缸,可以满足不同功率等级、不同排汽空冷系统、不同地区的需求,已经投运的1050mm末级长叶片是全世界最长的空冷式汽轮机末级叶片。 设计开发出高参数空冷式汽轮机新产品。构建了总体性能与结构设计的技术平台,研究制定并应用了轴系动特性设计规范,在国际上率先设计并研制出进汽参数达25-28MPa/600℃/600-620℃超超临界空冷式660MW至1100MW汽轮机系列产品,授权整体产品发明专利3项,实现了节水与节能的技术效果,耗水量为湿冷机组的25%,汽轮机热耗率下降239至329kJ/kWh,热耗率下降3至4%。 授权10项发明专利,研究制定并应用了5个专用设计规范。专家鉴定意见认为,高参数空冷式汽轮机在设计关键技术方面有重大突破,属于完全自主创新,研究成果的整体性能与技术指标达到国际领先水平。 高参数空冷式汽轮机累计销售102台,新增销售额173亿元、新增利润8.6亿元。已投运14台,每年节水1.02亿吨、节约标准煤约51万吨,产生了重大经济效益与社会效益。 率先研制出超超临界高参数空冷式660W和1000MW级汽轮机系列产品,全世界首台超超临界空冷式1000MW级汽轮机已安全运行7年,全世界首台超超临界空冷式660MW和1100MW汽轮机已安全运行4年。实现了中国空冷式汽轮机的升级换代,推动了制造行业的技术进步,为中国北方地区提供了节水与节能型汽轮机新产品,成为中国电站装备从中国制造向中国创造转变的成功范例。
[成果] 1800180586 上海
TM314 应用技术 电机制造 公布年份:2018
成果简介:1.所属学科、项目背景:该项目为310MW先进F级燃气轮机国产化研究及应用,属先进高端装备制造及动力工程技术领域。 项目针对310MW先进F级燃气轮机AE94.3A EVO1进行了国产化研究及应用,主要包括了含先进开发设计消化吸收、先进制造技术攻关、机组国产化试制及应用在内的国产化研究,和包括联合循环模型开发及性能优化、先进配套辅助系统与机岛集成设备的自主开发及应用、全面实际工程项目的产品与系统应用在内的技术应用两大方面的工作,且形成了完整的可应用的成果。一方面,310MWAE94.3A燃机的技术消化吸收及研究,形成了完善的燃气轮机开发及设计体系,对国产化及工程应用提供了有力的技术支撑,并切实提高了整体燃机技术水平;另一方面,AE94.3A燃气轮机的核心机组及其部件的自主国产化攻关及试制成功;配套设备及系统的自主化设计开打、供应商开发及采购应用;以及针对联合循环技术的开发和优化应用,实现了该机组及其联合循环的国产化应用,并切实提高了产品竞争力。 2.主要技术创新内容、特点:该项目的研究及应用,打破了国内燃气轮机产业的瓶颈,填补了各专业领域的空白,拉动了全面产业的进步,在项目实施过程中主要的创新内容包括:新机组完整开发设计体系;新机组核心国产化制造技术;新机组辅助系统自主开发与设计应用技术;新机组机岛集成技术开发及应用技术;新机组一体化3D开发技术,泛BOP设计及辅助系统设计的集成技术及其应用;新机组产品生命周期管理的应用技术平台的建立及3D设计管理;新机组及其联合循环应用全寿命周期经济性模型;新机组及其联合循环系统性能优化方法及模块。 3.成果应用及推广、经济社会效益成果应用:项目的研究成果已在中电四会联合循环热电冷联产项目上完成了应用,各项指标优秀且契合客户的实际需求,适应国内燃机联合循环的市场。 应用推广:基于310MW燃机产品,上海电气已推广应用在包括广东高要、华兴张家港、深能钰海、华电奉贤、江苏镇江、河南周口等多个项目当中,部分项目已完成成果的实施应用、部分项目正在初步实施。 经济社会效益:随着项目成果的全面推广,一方面推动了燃机产业供应链的各国内各类相关企业、高校、机构更加具有产业能力和市场竞争力;另一方面随着国产化的深度推进,持续的降本增效对上海电气和能源用户都带来的较大的经济价值。
[成果] 1800180585 上海
TM314 应用技术 电机制造 公布年份:2018
成果简介:一、项目所属科学技术领域:该项目为重型燃气轮机高稳定性低NOx燃烧关键技术的开发,属于动力工程技术领域。 随着市场对燃气轮机排放要求愈来愈严苛,燃烧技术的不断更新升级便成为机组性能提升的关键突破点。该项目在现行的F级燃烧器的技术基础上,通过现有的数值模拟手段可以获得部分关键燃烧特性;通过冷态试验、常压试验、高压燃烧试验获得点火特性、排放特性、热声振荡特性等关键性能。 二、主要技术创新:该项目获得F级重型燃机高稳定性低排放燃烧器设计方案;实现重型燃气轮机燃烧室低Nox排放技术攻关;突破重型燃气轮机高效燃烧技术升级改造瓶颈;并在重型燃气轮机燃烧热声稳定性技术攻关方面取得显著成绩。该项目在实施过程中,注重企业技术开发管理体系建设,在互联网+的时代背景下,将信息化体系建设引入到技术开发中来,项目实施中规范设计标准、创新开发工具、设计试验验证准则,形成了集实验室、研发中心、示范基地、中心线、生产线为一体的燃烧技术开发体系。 项目总体目标为重点攻关F级重型燃机的先进燃烧关键技术,满足燃烧稳定性、燃料多样性等需求,通过方案设计、3D数值仿真计算、试验验证,掌握燃烧效率≥99%,NOx≤25ppm的高效低排放燃烧关键技术,完成了新一代高稳定性低NOx排放燃烧器的技术开发、样件研制、试验验证及热端部件加工工艺及制造工艺体系建设等十余项技术攻关。全面掌握燃机高温部件核心技术,取得多项发明专利,自主研制的新型燃烧器已实现成果向产品转化并已中标多个燃机项目。主要解决了以下问题: 1)高功率下有效降低NOx排放的双路可调径向燃料分级预混燃烧技术; 2)基于湍流机理的径向和轴向CBO喷气降低排放技术; 3)调研现行电厂燃料成分波动情况,采集燃机电厂的关键运行参数,分析燃料成分变动对机组运行影响; 4)开展燃烧试验,研究燃烧器点火、回火、燃烧稳定性和污染物排放等性能。 三、应用情况及经济效益:完成F级燃气轮机高稳定性超低排放燃烧器的研制,在满足环保要求下将联合循环效率提升0.26%,出力提升14.4MW,大大增强产品在市场上的竞争力。项目中新开发的高稳定性低Nox排放燃烧器的技术,取得多项发明专利,自主研制的新型燃烧器已实现成果向产品转化并已中标多个燃机项目。该技术应用情况如下: 1、重型燃气轮机高稳定性低Nox燃烧关键技术已投入使用于中电四会2X400MW级热电冷联产项目,2015年12月9日开始执行,采用310MW先进F级AE94.3A燃气轮机及其配套联合循环设备,机组中使用了先进F级高稳定性低NOX燃烧关键技术,包括燃烧器、燃料系统、燃料喷射控制系统等定制模块,配合多维度燃烧调整来匹配高稳定性、低排放的要求。 2、截止2016年,共销售配备了新型超低排放燃烧器的大F机组3台,分别是奉贤二期一台机组,镇江两台机组。
[成果] 1800140364 黑龙江
[TM311, TM303.3] 应用技术 电机制造 公布年份:2018
成果简介:重要性和意义:近年来,随着事社会的发展、科技的进步和环境保护的需求,汽轮机朝着大功率,低能耗大型汽轮机发展。转子轮槽由小型机组的T 型、双倒T 型轮槽发展到大型机组叉型和纵树型轮槽等大应力轮槽,近几年国外大应力轮槽结构由菌型轮槽取代纵树型轮槽的趋势。纵树型轮槽的强度虽然很高,但是需要通过专用的数控双立柱轮槽镗铣床和成型的刀具铣削加工,加工成本高和加工效率低,设备和刀具投入大。随着数控加工技术的发展应用和刀具制造技术的长足进步使得加工复杂结构加工成为可能,国外主要汽轮机制造企业转子都已经广泛采用了菌型轮槽,菌型轮槽具有很高的强度,但加工精度要求高,加工难度大,哈汽公司对该技术的掌握有助于提升自身核心加工能力,降低汽轮机组的加工成本,提升公司的盈利能力,提高公司在客户中的信誉。该项技术创新攻克了汽轮机转子菌型叶根槽加工国产化的加工难点。 立项背景:哈汽公司以往转子为纵树型轮槽,转子车削后在专用的数控双立柱轮槽镗铣床加工纵树型轮槽,加工周期长,设备和刀具采购成本昂贵,刀具磨损率高。美国GE公司菌型轮槽加工时采用专用对称加工设备型线两侧同时进行加工,通过机床来保证加工的位置度,用专用整体量具进行检测,此种方法投资很大,成本较高。公司引进GE 公司的蒸汽-燃气联合汽轮机组,转子菌型轮槽通过车削即可完成,使得加工成本大幅降低,装配简便易行,但是这种加工方法首次加工,菌型加工时沟槽空间狭小,没有合适的刀具,加工程序难度大。通过研究提出解决方案,设计规划一套可行的机加车削刀具和数控加工方法,并摸索出一整套检测方法和量具。通过攻克菌型轮槽加工难关填补了公司该类零件在数控车床上加工的空白,对转子加工的前沿技术进行消化吸收,提升公司产品的竞争力。 主要科学技术内容: 随着技术的进步和加工成本的合理控制,菌型轮槽被广泛应用,但菌型轮槽的特点是轮槽型线复杂,承力面加工精度要求非常严格,并且要求对称性极高,两侧承力面位置度必须一致(0 对0),否则会影响叶片高速旋转的两次受力一致性,这直接关系到转子的工作效率和安全稳定性。 1、根据菌型轮槽型线的特点和设计要求,对轮槽整个加工过程进行了科学的分割,将轮槽型线划分为若干典型特征段,每个典型特征段采用一种典型刀具进行加工,研发出了一套可行的车削刀具(具体形式可灵活多变),通过改变典型刀具的几何参数能够完成不同菌型轮槽的加工。 2、研制并验证了一套检测菌型轮槽的专用检测工具和质量控制方法。如:自主创新的测量承力面尺寸测量专用工装、自主创新的测量承力面平面度专用量具及适合菌型叶根测量的方法。 3、研究确定了菌型叶根各典型特征段加工方法和质量控制方法,保证了加工精度,该项技术在国内属首次应用。 通过无数次试验和最终产品加工,成功的完成了该技术的消化吸收和自主创新。 技术经济指标、经济效益和社会效益:该项技术攻克了高压转子菌型槽车削加工难点,通过菌型轮槽结构的高效加工既解决了国外引进汽轮机转子核心部件的高成本和技术壁垒,同时取替了纵树型轮槽加工及装配周期长成本高的弊端,大应力菌型轮槽加工技术国产化提大大升了哈汽公司的汽轮机核心部件加工实力,每年可以为公司节省加工成本531余万,同时也避免了大量的冷却液对环境的污染和水资源的浪费,该技术属国际一流,国内领先。
[成果] 1800140263 浙江
TM35 应用技术 电机制造 公布年份:2018
成果简介:随着中国铁路客运的不断发展,世界各国的铁路客车自动车门也纷纷涌人 国门。为了选择适合中国国情的车门,从1995年起,国内几家铁路客车制造厂就已陆续批 量试装了IFE、康尼、BODE及法国某列车轨道门行业龙头企业四家公司的车门产品,为以后 中国车门的最终定型以及合资生产奠定了基础。上述四家国外公司生产的车门代表了国际城市轨道交通车门技术发展的现状。四种车门不仅主要结构一致,而且控制原理也基 本相同。 为此,该公司与法国某轨道列车门行业龙头企业组织优秀技术人才成立专门的研发团 队。消化吸收全球市面上最常用的四种自动车门的优点,针对其适应环境范围小容易 造成车门反应不灵敏及卡机、控制系统的通用性差等缺点进行重点攻关钻研。 该项目的实施将极大推动该省及全国重大装备制造业核心技术产业化进程,使轨道交 通行业总成产业大大降低成本,提高性价比,提升其国际市场的竞争力,扩大出口。同时 带动相关零配件制造及生产测试设备制造行业的发展,加速经济结构战略性调整,提高浙 江经济的质量,促进经济的可持续发展。同时项目实施对提升中国自动变速器行业的技术 含量、提高行业水平具有十分重要的意义。它一方面可以替代进口、节约大量外汇,又可 增加高附加值产品出口,为国家创汇。 具有自主知识产权的轨道列车门驱动电机锁紧机构一体化关键技术研发及产业化,将极大 地推进中国轨道交通产业的发展,提升中国轨道交通车辆技术的整体水平,缩短与国外先 进企业的差距;同时增加了企业产品的技术含量,提高产品竞争力和企业在行业中的影响 力,将给企业带来巨大的社会效益和丰厚的经济利益,尤其在全球能源日趋紧张,中央政 府建设节约型社会的倡导下,电动车用动力总成的研制开发具有重要现实意义。 项目目标产品的成功研发在中国轨道交通制造核心部件研究领域具有里程牌式意义。轨道 列车门驱动电机锁紧机构一体化技术、结合电机控制系统、能量管理系统、整车门控制系 统、站台控制系统等单元全方位综合分析处理车辆行驶情况、站台运营情况及车门自身系 统状态下实现列车门的开启/关闭和解锁/锁死。最终产品将具有低转速、大功率、频繁启 动功率密度高、驱动效率好、结构紧凑、自动化程度高、高灵敏、可靠性高、静音、寿命 长、密封性好、体积小、质量轻、系统通用性广,能满足不同恶劣环境下的工作,具有一 定的抗冲击能力等特性,此款产品问世必将带来一场新的列车轨道门市场的技术革命,为 公司创造极大的经济效益,同时将极大地推进中国轨道列车门产业的发展,提升中国轨道 列车门技术的整体水平,缩短与国外先进企业的差距,降低产业化成本25%以上,有利于提 高轨道交通行业的经济性能,具有极强的市场竞争优势。
[成果] 1800250390 山东
TM351 应用技术 电机制造 公布年份:2018
成果简介:发电装置是传统汽车、新能源混合动力汽车、飞机、军用车辆、工程机械、高端农业机械、船舶等重要装备的关键部件之一,与之配套的硅整流发电机存在着发电效率低、铜材消耗多、故障率高等缺陷,纯永磁发电机由于磁场不可调节,输出电压难以稳定。经过多年的技术攻关,研制出了既具有永磁发电机高效率、高功率密度、高可靠性优点,又具有电励磁发电机良好调整特性的永磁与电磁混合励磁稳压发电机,解决了纯永磁发电机气隙磁场不可调节、输出电压不稳定,纯电励磁发电机电能消耗多、发电效率低的技术难题。主要技术发明点如下: (1)提出了永磁与电磁混合励磁稳压发电机电枢绕组输出波形与稳压电路时间响应的对应关系、电压取样方式与发电机输出直流平均值响应关系的理论分析方法。建立混合励磁发电机气隙磁场数学模型,对该机的磁极对数、磁场强度、永磁钢表面积、电励磁线圈匝数、电励磁线圈导线截面积、电枢绕组匝数、电枢绕组导线截面积等进行仿真及实验分析,获得最优参数匹配。 (2)发明了由组合式磁极永磁转子与爪极电励磁转子并联同轴、共用同一个电枢绕组、产生的磁场在发电机气隙内合成的组合式转子以及转子上的一个磁极对应4.5个定子齿的分数槽绕组定子集成的稀土永磁与电磁混合励磁发电机。 (3)发明了集起动机、发电机、飞轮于一体的混合励磁起动发电集成装置,蓄电池两端电压经逆变后施加在起动发电机的三相绕组上,在起动发电机内形成有序的旋转磁场,旋转磁场与转子的合成磁场相互作用,飞轮转子产生与旋转磁场方向一致的转矩,起动发动机工作,当发动机正常运转时,起动发电机转换为发电机运行,给汽车用电设备提供输出电压稳定的直流电源。 (4)发明了由基准电路、比较电路、触发电路和H桥控制电路集成的电磁耦合稳压控制技术,通过改变电励磁绕组通电电流的大小和方向,进而改变永磁场和电励磁场在发电机气隙内合成磁场的大小、使发电机输出电压稳定在一定范围内,解决汽车用混合励磁发电机在宽转速、变负载工况下输出电压不稳定问题。 该项目在国家重大科技成果转化计划、国家自然科学基金、国家火炬计划等支持下,已获得授权有效发明专利52项,实用新型专利10项,制订企业标准3项,鉴定、验收成果10项,发表论文76篇,其中被SCI、EI收录42篇,出版著作2部,获得山东省专利一等奖2项、山东省发明创业一等奖1项、山东省机械工业科技进步一等奖5项、国家重点新产品3项。 研制的混合励磁发电机和起动发电机均通过了山东省科技厅组织的鉴定,该项目在结构创新设计、磁场仿真分析以及电磁耦合稳压控制技术的研究上具有创新性,该技术成果居同类研究国际领先水平。已在北汽福田汽车股份有限公司、山东唐骏欧铃汽车制造有限公司、山东五征集团有限公司等多家汽车制造企业推广应用,取得了显著的经济效益和社会效益。近3年,新增产值10.68亿元,利税10803万元。
[成果] 1800140269 黑龙江
TM343.2 应用技术 电机制造 公布年份:2018
成果简介:1、主要内容及特点: YBX3系列高效率隔爆型三相异步电动机是该公司响应国家节能减排号召,全新开发设计的全封闭自扇冷式高效率三相异步电动机。其效率完全符合GB 18613-2012中的2级效率指标的要求,并同时满足国际标准IEC60034-30中IE3效率指标。 YBX3系列高效率隔爆型三相异步电动机是在现代化工业中发展起来的最新型高效、节能、环保型产品。外型上,美观、实用;结构上,兼顾标准化、系列化、通用化,使企业能在基该系列的基础上派生出各个行业部门所需要的产品,便于与国际接轨,满足国内用户及出口的要求。 YBX3系列高效率隔爆型三相异步电动机应用于钢铁、轻工、纺织、化工、石油、建筑、煤矿等行业。适用于爆炸性气体环境中机械设备的电力驱动。分为I类和II类,I类:煤矿用电气设备,防爆标志为ExdI Mb;II类:除煤矿外的其它爆炸性气体环境,防爆标志为ExdIIAT(1-4) Gb,ExdIIBT(1-4) Gb,温度组别为T1、T2、T3、T4。环境空气最高温度随季节而变化,但不超过35℃(煤矿井下)或40℃(工厂),环境空气最低温度为-15℃,海拔不超过1000 m,最湿月月平均最高相对湿度为90%,同时该月月平均最低温度不高于25℃(工厂),煤矿井下最大相对湿度不超过95%。 2、应用推广情况: 随着人们对环保问题的日益关注,高效、低噪声、低振动系列电机需求量将越来越大,YBX3系列高效率隔爆型三相异步电动机是为了适应这种需求,该公司自主研发的系列新产品,填补了这个项目的国内空白,现YBX3系列已经大批量生产,运行可靠,得到了用户的好评,产品在市场上的占有率越来越多,而且在替代进口产品方面也呈现出逐年递增趋势,其市场潜力巨大,经济效益可观。
[成果] 1800130163 北京
TM383.42 应用技术 电机制造 公布年份:2018
成果简介:低压交流伺服装置属于工业自动化领域,根据特种行业的技术要求研究设计,由低压交流伺服驱动器和低压交流伺服电机组成。特点是外接供电电源为直流,电压为26V,电机为交流永磁同步电机,电压等级为26V。 该成果在研发实现的过程中,硬件及软件均为自主研发。具体到低压永磁同步电机和低压交流伺服驱动器来说,在国内属于首创。 通过实验验证,该交流伺服装置总体技术水平达到国际同类产品的水平,有一些技术指标甚至超过国外的同类产品,尤其是低压电机的设计、装置的低速性能、系统的鲁棒性等。就国内来说,该成果填补了国内空白,据了解,国内其他单位多有研究,但成功的不多,转化为产品的几乎没有。该成果的测试全部依据军标并通过全部测试,因此,无论是总体技术水平还是性能技术指标,该成果在国内均处于领先地位。低电压等级本身就已经降低了对外界环境的电磁干扰。在电机设计上,将空载电流做到2A以下,达到节能降耗的目的,这在低压电机来说,已属不易。在驱动器的设计上,通过采用并实现SVPWM算法,提高了驱动器的输出效率,通过死区补偿、调节器算法的改进、精确的电流采样措施,将输出中的谐波成分降低到最小,得到优良的输出正弦波,既降低了装置的消耗,也降低了装置对外界环境的电磁干扰,该成果转换的产品已经轻松地通过EMI测试。 低压交流伺服系统在许多高科技领域得到了广泛的应用。国外的厂家,为了保证其自身利益,技术封锁严密,即使有些公司在中国国内建立了生产基地甚至研发中心,也聘用中国的研发人员,但核心技术尤其是软件设计,从来不让我们涉足。因此国内市场基本被国外产品占领。该成果根据实际市场需求,软件硬件完全自主开发,已占领了一部分国内市场,具有替代国外产品的实力。更重要的是,该成果的研发成功,对于转变国外产品基本占领国内市场的局面,具有举足轻重的意义。 总之,该成果实现了全模拟到全数字的转变,实现了由高电压等级到低电压等级的转变,也实现了由研发成果向产品的转变。已经批量供货给客户使用,动静态性能均能满足客户要求,实用性、可靠性亦得到客户的认可。
[成果] 1800180050 上海
TM351 应用技术 电机制造 公布年份:2018
成果简介:超高效电机是近年的研究热点,未来在新能源汽车、轨道交通等领域具有较大的优势。以新能源汽车驱动电机为例,据估计,2023年永磁电机的市场规模或将突破1350亿元。由于功率密度高、过载能力强、易于弱磁扩速等优点,切向结构永磁同步电机(IPMSM)和双凸极永磁电机( DSPM)得到了各国学者的青睐。该项目围绕IPMSM和DSPM的新技术开展了研究,并取得了如下初步进展: 1、系统研究了IPMSM的转子设计提出了“聚磁程度”的两种定义:(1)用气隙磁密Bδ与永磁体内磁感应强度BM之比来表示,若Bδ/BM>1,则有“聚磁作用”;(2)用气隙磁密Bδ与永磁体剩磁感应强度Br之比来表示,若Bδ/Br>1,则有“聚磁作用”,由此,开展优化设计。 磁钢厚度的优化:提出了磁钢厚度的约束条件;研究了极对数变化时,磁钢厚度与气隙磁密、每极磁通的关系;讨论了在漏磁不变时,磁钢厚度与气隙长度、非导磁衬套厚度的关系;探讨了磁钢厚度对过载能力、铁耗等性能的影响。 辅助磁极的位置对比:对比了辅助磁极存在与否,转轴侧永磁体漏磁与等效气隙的关系,讨论了极对数不同时,辅助磁极的位置对气隙磁密的影响。 非导磁衬套厚度优化:讨论了漏磁恒定时,气隙长度和非导磁性衬套厚度的关系;探讨了气隙长度、漏磁通恒定时,极对数与非导磁衬套厚度的关系;揭示了气隙磁密、漏磁恒定时,气隙长度、磁钢厚度、非导磁衬套之间的关系。 2、完善了DSPM的运行理论体系对双凸极永磁电机的运行规律、电流特征、传感技术及常见故障等问题,进行了研究。探讨了电流尾巴的危害及其改善措施、位置传感器延时特性对电机运行的影响及其改进方法、故障机理及其特征分析。 3、两种混合励磁电机的研究在IPMSM的基础上,提出了“切向永磁+径向电励磁”的混合励磁电机方案,其典型特征是无轴向磁路;研究了该电机的谐波抑制问题;提出了“励磁机+主电机”的结构,避免了采用轴向磁路实现无刷励磁的传统方案。 探讨了双凸极永磁电机与混合励磁技术结合的可行性,分析了混合励磁双凸极电机换向模态、电流尾巴和转矩构成。 该成果已分别在无锡天宝电机有限公司、浙江钜丰冲压科技有限公司等单位得到应用和推广,2015-2017年新增产值19110万元,新增利润2193万元,新增税收1202万元,创外汇1010美元。 该成果在国内外期刊和国际会议上发表论文20篇,被他引155次(被引201次),授权国家发明专利6项,实用新型专利4项。培养本科生和研究生50余名;该成果已创造产值3.14亿元,进一步推广应用后,将在新能源汽车、风力发电等领域产生巨大的潜在经济效益和社会效益。
[成果] 1800140268 山东
TM34 应用技术 电机制造 公布年份:2018
成果简介:1、重要意义和立项背景:为全面推进新能源汽车战略新兴产业发展,时风集团通过磁链观测、电流跟踪、电机参数估算与修正等技术攻关,研究了启动、制动以及低、中、高速全工况的控制策略,提高了车辆运行性能,攻克了传统直流电机存在的高速性能差、维修性差、效率低、换向有火花、存在电磁干扰等技术难题,研发了7.5kW、5kW、10kW 等多种型号交流感应电机及高效驱动控制器,推动了新能源汽车整体技术提升。 2、主要科学技术内容: (1)针对感应电机高效驱动控制技术研发总体控制策略要分3 层实现的技术难题,率先创制了全速度区间转子磁场定向矢量控制策略,底层基于SVPWM 空间矢量脉宽调制方法,实现对电机的等效正弦电压供电;中间层基于同步坐标下的电磁矢量关系,利用改进的PI 调节器解耦控制两相等效直流电流,实现交流电机的“直流化控制”;顶层根据车辆实时车速与路况,动态调节优化控制参数与算法,满足车辆全速度区间运行需求。 (2)创建了电压-电流复合切换磁链模型,攻克了传统磁链模型的计算误差难题。通过把 电压型(VM)转子磁链模型和电流型(IM)转子磁链模型结合形成VM-IM 复合切换模型,实现两种模型的优势互补,克服低速下VM 模型定子参数影响大和高速下IM 模型转子参数漂移等问题。 (3) 通过分析控制器功率变换电路的换流暂态过程,研究影响载流通道杂散参数大小与分布的关键因素,以及不同量级时段中杂散参数对电磁能量的作用机理,设计优化了功率MOSFET 驱动及整机工作电源电路板,并创新设计了2 级式隔离型驱动电路,驱动峰值电流达9 安培,驱动电路由4路隔离驱动电源供电,具有过流检测和保护功能。 (4)基于MOSFET 的极间电容分布与开关特性,设计了MOSFET的均流电路及交直流母线载流通道,设计优化了功率器元件(MOSFET)及其吸收电路的铝基母板,计算设计了基于RC的MOSFET 缓冲吸收缓冲电路,用较低的成本,较大程度的提高了系统稳定性。 (5)通过分析同工况下控制器的热损耗,利用热阻等效电路,推算得出所需散热器的热阻值,根据计算的系统功耗,确定散热器的冷却形式,计算得出散热器的几何尺寸和初步外形结构借助Icepak专业热分析软件,模拟元件、PCB和整机三级系统的热行为,据此改进元器件及电板路布局、散热器与机壳结构,研制了基于系统多级热行为的新型控制器布局结构,进一步提高了系统的可靠性和功率密度。 3、主要技术经济指标:电动机参数:输入电压48V(41V);最大输出转矩125N﹒M,最高工作速度5500R/MIN。电气参数:额定直流输入电压:72V(48V、64V);额定输出交流电流:100A ;最大输出交流电流:380A;最大输出功率:30kW(20kW、24kW);整机效率:97%。 4、经济社会效益及促进行业进步应用推广:创新研发的交流感应电机及高效驱动控制器,彻底解决了电动机在高速时的可靠性问题,批量配装于电动汽车、载货类新能源商用汽车、电动观光车、三轮电动载客、载货等各种以电池为动力源的车辆。建成交流电机及控制器生产线两条,形成完备的装配生产能力,已形成系列化产品,功率涵盖2.2-10kW范围,电压涵盖48V、60V、72V、96V等。成果转化面向市场推广,培植了零部件的核心开发能力,创造了可观的经济效益和社会效益。截止到2016年12月份,累计生产销售各种规格交流感应电机及控制器35660台,实现新增销售收入10341.4万元,新增利税1282.3 万元。通过技术创新,改善降低了电动机能耗,对生态环境起到了有益的作用,产生了一定的生态效益。
[成果] 1700440654 浙江
TM331.1 应用技术 电机制造 公布年份:2017
成果简介:简要技术说明及主要技术性能指标:简要技术说明(主要创新点):通过在温控开关上并联电连接一个PTC热敏电阻来全面提升串励电机的安全性能,使串励电机在过载和堵转等异常情况下能迅速地使温控开关一直保持断开,从而使串励电机停止运行,以避免装备有该串励电机的设备受到损坏,有效地改善了串励电机使用时的安全性,大大提高了串励电机的品质,给使用者的财产和生命带来了安全。创新研发了用于电机生产的升降装置,通过第一助推机构和第二助推机构的设计,使电机试件实现移动方向的变换,满足流水线生产的加工需要,有助于将电机试件从传送带推至升降台,再由升降台推至传送带,同时第一传送带和第二传送带上下叠层的设计,不仅减小了空间的占用面积,而且便于对电机试件进行分类;升降台在第一气缸的作用下沿着升降滑轨上下移动,对电机试件的跃层输送提供便捷的路经;定位机构可以使升降台在到达指定位置时保持稳定,防止由于速度变化过快而造成电机试件的损坏,影响流水线生产的正常运行。主要技术性能指标:空载电压:219.9V;空载电流:0.906A;空载功率:199.8W;电机在1.06UN电压下实测的泄露电流不应超过以下值≤0.25mA;常态下电动机绕组绝缘电阻>500MΩ,电动机绕组热态绝缘电阻>500MΩ。推广应用前景与措施:项目产品通过在温控开关上并联电连接一个PTC热敏电阻,提升了串励电机的安全性能;研发了用于电机生产的升降装置,减小了空间占用面积,降低了制造成本。项目产品在结构设计上有特点,技术处国内同类产品先进水平。产品经嵊州市产品质量监督检验所、浙江省小功率电机产品质量检验中心检测,所测指标符合国家强制性产品认证要求,项目产品经用户使用,反映良好,具有较好的社会和经济效益,其市场发展前景广阔。
[成果] 1700470166 北京
TM344.3 应用技术 电机制造 公布年份:2017
成果简介:柔性直流输电是目前可控性最高的输电技术,是大规模可再生能源接入电网的重要手段。电压源直流换流器作为电能转换与控制的核心装备,相当于柔性直流输电系统的“心脏”,也是中国重点发展的前沿高端电力装备。立项之初,柔性直流输电技术被跨国公司ABB独家垄断,并在小规模风电并网等应用中展现出了独特优势。但ABB的换流器技术存在固有瓶颈,电压和容量提升都受到限制,严重制约了柔性直流输电技术优势的发挥。为此,各国都瞄准新一代电压源直流换流器开展技术攻关。 项目依托973计划、国家自然科学基金、北京市科技计划等课题,历经12年,突破了系列关键技术,发明点如下: 1、大规模功率单元的电力变换调控方法。建立了换流器时变电路等效模型,揭示了能量转移规律和功率单元间电压不均衡机理,阐明了能量转移与内部固有循环电流的关系,提出了动态阈值排序电压平衡控制算法和电压预估式内部循环电流抑制方法。解决了数千功率单元在实现千兆瓦级交直流能量重构过程中的有序控制、能量均衡、电压稳定和环流抑制难题。 2、换流器多功率单元高速触发与保护技术。发明了集散式实时应答和多因子状态预测触发技术,提出了多层次复合权限分级保护方法和分布式过流保护方法,解决了数千功率单元100μs内的高速有序触发和数万条状态信息的快速采集、准确识别和实时决策难题,换流器控制保护指令延时小于2μs,故障响应时间最小可达300ns。 3、换流器阀塔复合应力均衡技术。发明了模块化多组态功率单元电路,提出了螺旋双列对称阀塔结构、悬浮电位分布钳制技术、大功率电力电子开关应力动态抑制技术和对角进出均管路串并联冷却技术。解决了桥臂电压达850kV、电流变化率5kA/ms、电位阶跃30kV/μs运行条件下,高压阀塔电气应力均衡、磁场强度控制、热点温升抑制等难题。 基于上述发明研制出新一代电压源直流换流器,通过国际权威机构KEMA的试验见证和国家能源局鉴定,专家意见认为“综合技术水平国际领先”。2011年应用于±30kV/20MW上海风电并网工程,被作为典型案例列入国际大电网组织导则;2015年应用于±320kV/1000MW厦门城市供电工程,电压和容量居世界首位;推广应用于±420kV/1250MW渝鄂电网互联工程。累计实现产值12.7亿元。 项目获授权发明专利76项(1项获中国专利金奖);发表SCI/EI论文67篇,出版学术著作2部;牵头编制IEC标准1项、参与5项,牵头编制国家标准6项。推动建设了“直流电网技术与仿真”和“大功率电力电子”2个北京市重点实验室。
[成果] 1800010176 江苏
TM351 应用技术 电机制造 公布年份:2017
成果简介:随着国民经济的发展,工业自动化水平的不断提高,高速电机逐渐成为电机领域的重点发展对象,其应用范围极为广泛,几乎遍及航空航天、国防、工农业生产和日常生活的各个领域,直接影响到国民经济的快速发展,具有非常重要的战略意义。该项目的目标产品"高速大功率永磁电机",主要针对高速鼓风机、压缩机及高速泵等领域而专门设计,与控制器配合使用,可实现电机高速旋转,从而解决现有高速鼓风机、压缩机及高速泵系统体积庞大、能耗高、寿命短、噪声污染严重的问题,省去了增速箱环节,节能10%-30%。该产品可广泛应用于石油、化工、污水处理、冶金、食品等行业。该项目通过引进沈阳工业大学的技术,并进行了再创新。它采用具有自主知识产权的转子碳纤维护套包扎技术,解决了高速永磁电机运转时永磁转子较大的离心力而失效等问题,具有护套厚度薄,涡流损耗小等优点;采用定子水冷、转子风冷相结合的冷却方式满足了高压高速电机的散热要求;采用高速抛物线滑动轴承结构,解决了常规滑动轴承高速运转的发热和磨损问题;采用了双级矩阵变换器驱动永磁同步电机的控制系统,实现了高速永磁电机的闭环运行,节能效果明显。成果已成功应用于钢铁行业、泵类、煤炭、冶金领域以及风洞试验等重大项目中。项目在研制过程中获国家知识产权局授权发明专利6项、实用新型专利10项。该项目产品于2015年11月经江苏省机械行业协会组织专家鉴定(证书号:苏机械鉴[2015]139号),鉴定委员会一致认为:该产品效率提高15%左右,填补了国内空白,同意通过新产品鉴定。产品经江苏出入境检验检疫局能效检测中心检验,所检项目符合Q/321282KHT025-2015《高速大功率永磁电动机技术条件与测试方法》标准要求。经用户使用,反映良好。2016年高速大功率永磁电机被省科技厅认定为高新技术产品(证书编号:161282G0346N)。2013年至2016年累计新增销售收入3680万元,新增利税640万元,新增净利润360万元。该项目的研究带动和促进了中国高速高效电机产业的技术发展和进步,为国家振兴先进装备制造业、实现节能低碳经济的目标作贡献;同时能打破欧美市场对进口电动机设定“高效、节能、安全、环保”的技术壁垒,具有广阔的国内外市场前景。该项目产品主要性能及重要指标:高速大功率永磁电动机采用强迫润滑的滑动轴承,安全性能高,转子磁钢护套采用碳纤维缠绕,解决了转子高速旋转离心力大的问题,定子采用水套冷却结构,冷却性能好还具有结构简单、运行可靠、体积小、效率高等显著优点。重要指标:功率,1120kW;电压,3000V;转速,18000r/min;频率,600Hz;电机效率,97%;功率因数,0.95;电机噪声,130dB(A);电机温升,100K;绝缘等级,F级;温升,100K;绝缘等级,F级;工作制,S1;综合节电率:10%-30%。
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