科创中国

本项目以 突破传统电机系统在多目标优化、高精度建模、高效可靠调控方面的技术瓶颈为目标，围绕高效电机系统 智能优化设计与智能调控技术开展了理论与应用研究，取得了重要科技创新成果，并实现了高效电机系统 产品的推广与应用。本项目的主要科技创新包括：1）开发了多源多模态数据体系下的电机降本增效技术 ，实现了电机高效率、低噪声、低成本优化目标的统筹兼顾；2）提出了多维性能综合评估的电机变流器 智能优化设计方法，提升了电机变流器的运行性能与功率密度；3）提出了多源信息深度融合的电机系统 高效可靠调控策略，保障了电机系统的长期高效安全运行。 相关研究成果已授权发明专利28项，发表SCI/EI论文82篇，研发了具有自主知识产权的电机协同优化设计 软件Visual EMCAD。基于以上科技创新成果所开发的电机系统产品运行效率高、噪音低、精度高、响应 速度快，达到国内领先水平，引领多项国家标准和行业标准。

本项目以突破传统电机系统在多目标优化、 高精度建模、高效可靠调控方面的技术瓶颈为目标，围绕高效电机系统智能优 化设计与智能调控技术开展了理论与应用研究，取得了重要科技创新成果，并 实现了高效电机系统产品的推广与应用，创造了显著的经济效益与社会效益。 项目的主要科技创新内容如下： 1. 开发了多源多模态数据体系下的驱动电机降本增效技术。构建了计及齿槽效 应的电机多源多模态数据管理体系，为电机智能优化提供了数据支撑；建立了 具有通用性的电机电磁热机耦合模型，提出了电机拓扑多域约束优化设计技术； 开发了面向过程优化的轴向压缩式电机加工制造技术，实现了电机高效率、低 噪声、低成本优化目标的统筹兼顾。 2. 提出了多维性能综合评估的电机变流器智能优化方法。打造了变流器多物理 场性能专家知识系统，建立了融合专家与数据的电机变流器多物理场模型；构 建了电机变流器特征集与设计变量间的耦合关联特征网络，形成了特征优选与 关联挖掘的变流器多维性能评估方法；提出了电机变流器的混合深度学习优化 设计方法，提升了电机变流器的运行性能与功率密度。

基于以上科技创新成果，完成了高效电机系统的系列化研发和产业化推广 应用，并开发了具有自主知识产权的电机协同优化设计软件 Visual EMCAD。驱 动电机产品运行效率高、噪音低、精度高、响应速度快，目前已广泛应用于电 梯、家电、数控机床等产品中，引领多项国家标准和行业标准。本项目代表性 电机产品制动响应时间为 0.18s，额定点效率 85.5%，达到国际同行业先进水平； 额定点温升为 (40min) 88.59K，驱动主机噪声为 52.2dB，这两项性能显著超越 NeoTek60以及XOGM3.0MM同规格产品。相应电机系统产品近三年产生了28.22 亿元的新增销售额及 3.50 亿元的新增利润，产生了良好的经济与社会效益。应 用客户主要有浙江西子富沃德、嵊州市东方电机、杭州摩恩电机、杭州微光电 子、杭州西奥电梯、速捷电梯等知名企业。      

浙江大学吴建华教授和杨仕友教授保持了长期稳定合作关系， 甘醇教授于浙江大学在吴建华和杨仕友两位教授共同指导下攻读博士学位，且甘醇教授入职华中科技大学以来与浙江大学两位教授持续保持紧密合作关系。多年来， 三位完成人共同合作完成了多项国家及省部级科研项目，在这些项目的支持下共同开展了 高效电机系统智能优化设计与智能调控技术的研究，开发了多源多模态数据体系下的驱动电机降本增效技术， 并研发了一套具有自主知识产权的电机协同优化设计软件Vi sual EMCAD: 提出了多维性能综合评估的电机变流器智能优化技术，有效提升了电机变流器的运行性能与功率密度； 提出了多源信息深度融合的电机系统高效可靠调控策略，保障了电机系统长期的高效安全运行。浙江西子富沃德电机有限公司2016 至2021 年间聘任甘醇为永磁电机研究院高级研发工程师及高级技术顾问，负责在高效电机智能优化设计、高功率密度电机变流器设计、电机系统高效可靠控制等方面提供理论与技术支持。

项目完成单位在高效电机系统智能优化设计与智能调控技术研究的基础 上，建立了研发-生产-测试为一体的产业化体系，完成了高运行效率、低振动噪 声、高响应速度的电机系统系列化研发与产业化，广泛应用于电梯、家电、数 控机床等产品中，在商业中心、高层建筑、轨交基建、智慧工厂等场合得到大 规模应用。应用单位包括浙江西子富沃德电机有限公司、嵊州市东方电机有限 公司、杭州摩恩电机有限公司、杭州微光电子股份有限公司等国内知名企业。 本项目技术应用于浙江西子富沃德电机有限公司的 GETM 系列等电梯曳引机驱 动电机产品，相关指标达到国内领先水准，填补了国产直驱曳引机在电梯行业 的空白，产量在全国电梯用无齿轮曳引机中排名第一。嵊州市东方电机有限公 司采用本项目技术研发的 YYS、YYK 等型号电机产品，性价比高、运行性能好、 振动噪声低，大规模应用于家电领域。本项目技术应用于摩恩、微光公司的节 能高效电机及伺服电机产品，在数控机床、工业机器人等领域得到广泛应用      

本项目技术已成功在电梯、家电、数控机床等领域广泛应用。 电梯及自动扶梯行业：浙江西子富沃德电机有限公司采用本项目技术研发 的电梯曳引机驱动电机产品，配置于杭州西奥电梯、速捷电梯等公司的客货梯、 自动扶梯、自动人行道、高速电梯产品中，已广泛应用于高层建筑、商业中心、 轨交基建、医疗机构等场所。 家用电器行业：嵊州市东方电机有限公司采用本项目技术研发的 YYS、YYK 系列电机产品，已广泛应用于奥克斯、美的、欧派等家用电器龙头行业公司产 品中，覆盖空调、厨房电器、生活家电等一系列产品，在品质住宅、高端商业 等场所得到广泛应用，为国产家电行业的发展做出重要贡献。 节能高效电机及伺服电机行业：摩恩、微光公司采用本项目技术研发的系 列化节能高效电机及伺服电机产品，已大规模配置于风机、数控机床、工业机 器人、纺织机械等产品中，在智慧工厂、医疗机构等场景中得到了广泛应用。