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東南大學程明教授發明“新型定子永磁電機” 為電動汽車裝上強大心臟
2019-3-5 來源:揚子晚報

    “傳統永磁電機驅動系統存在兩大弊端,一是調速范圍窄,即難以保證在低速和高速時都有很好的性能和高效率;二是容錯能力差,即出現故障時,難以維持電機繼續工作?!?018年,東南大學程明教授被江蘇省政府授予“第二屆江蘇省專利發明人獎”。他率領團隊創立了單邊磁場電機理論體系,解決了上述兩大難題,技術成果應用于新型高功率密度電機及驅動系統,為新能源汽車、風力發電做出了貢獻。

    創立單邊磁場電機理論體系

    “傳統永磁電機永磁體位于轉子,導致轉子結構強度低,而且永磁體產生的熱量難以散發,制約了電機輸出機械能的能力?!背堂鶻淌誚檣?,突破傳統永磁電機設計的思維模式,采用新型定子永磁電機結構,通過合理的設計通電線圈,很大程度上消除電機運行時的速度不穩定、震動、噪聲等,提高了電機輸出動能的能力,改善了電機性能,不需增加額外成本。

    針對“永磁電機調速范圍窄”難題,程明教授提出了一種定子型電機結構,獨創性地將永磁體和通電線圈都放于靜止的定子上,消除了傳統結構中的電刷和滑環。傳統結構中電刷和滑環的存在導致旋轉的轉子與靜止的定子直接存在機械接觸,降低了電機可靠性,程明教授所提出的新型電機解決了該問題,相關專利技術成功應用于電動汽車、風力發電、飛輪動力系統等領域,可以將電動汽車的續航里程提高8%,爬坡能力提高25%。

    專利技術應用于多家企業

    隨著電動汽車、新能源發電等戰略性新興產業的快速發展,對電機提出了更高要求,改進容錯性和調速效果的技術成為重大需求。程明教授團隊創造性地將新型容錯電機結構應用于設計中,提高了容錯能力。通過與新大洋機電集團、江蘇微特利電機有限公司等合作,生產了多款電動汽車用驅動電機,作為主驅動電機為吉利知豆系列、眾泰知豆系列、江淮iEV、江鈴E200等電動汽車專業配套,累計銷售10萬輛,總銷售額50余億元。

    近年來,程明教授團隊主持承擔了國家973計劃課題、國家863計劃項目、國家自然科學基金重點項目和重大國際合作項目等50余項,獲得授權中國發明專利126件,PCT專利3件,專利成果通過許可、轉讓或合作開發等方式,在20多家企業實現轉化,應用于電動汽車、風力發電、電梯曳引、發電機組等,取得經濟效益15億余元,出口創匯7570萬美元;程明教授以第一完成人獲教育部自然科學一等獎、中國機械工業科學技術一等獎、國家技術發明二等獎,以及日內瓦發明展覽會銀獎、江蘇省專利項目金獎、中國專利優秀獎等學術獎勵,并被授予馬奎斯終身成就獎,當選美國電機電子工程師學會會士(IEEE Fellow)等。

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