科创中国

行业领域

高端装备制造产业,制造业

需求背景

　　随着高技术装备需求倍增，传统的励磁发电机和近年来新兴的稀土永磁电机已不能满足。目前市场上传统的电励磁发电机，特点性能相对稳定但体积大且重，效率低，突加突卸能力弱；普遍应用的稀土永磁发电机相对效率高、由于关键材料的特性，磁场调节困难，市场迫切需求一种兼顾两种励磁方式的组合励磁稀土永磁同步发电机，弥补前两种发电机的不足。

　　将传统的励磁发电机的优势与稀土永磁发电机的优势结合起来，做成了一种既能提供高性能指标又能提供高效率节能性的发电机。

　　为积极响应国家“碳达峰、碳中和”重大决策部署。借助“咸宁智能机电创新型产业集群”优势，以本项目为载体，研发高效节能的高端组合励磁稀土永磁同步发电机，为咸宁机电产业的创新驱动与绿色崛起奠定基础。

需解决的主要技术难题

　　⑴组合励磁稀土永磁同步发电机在效率和可靠性方面要优于单独电励磁发电机；

　　⑵组合励磁稀土永磁同步发电机能进行电压调节，实现稳定输出电压。

　　技术难点主要体现在混合励磁电机的本体设计以及控制系统两方面：一方面励磁磁势的引入，使得混合励磁电机的拓扑结构复杂，结构参数变量多，发电机的本体设计难度大；另外，混合励磁激励下电机控制系统是一个强耦合、多变量、多维度的复杂系统，控制难度较大。　

期望实现的主要技术目标

　　额定功率：50KW（额定功率因数为***时额定功率为55KW);

　　额定电压：380V/220V;

　　额定电流：***；

　　额定功率因数：***（滞后）；

　　额定频率：50HZ;

　　额定转速：1500r/min;

　　供电制工：三相四线制，中线不接地；

　　效率：92%以上；

　　重量：发电机的重量不大于220Kg.

需求解析

解析单位：“科创中国”科技成果转化生态赋能专业科技服务团（中关村天合科技成果转化促进中心） 解析时间：2022-11-10

朱希铎

中关村天合科技成果转化促进中心

院长

综合评价

需求已足够清晰便于专家进行需求跟进，市场迫切需求一种兼顾两种励磁方式的组合励磁稀土永磁同步发电机，能将传统的励磁发电机的优势与稀土永磁发电机的优势结合起来，做成一种既能提供高性能指标又能提供高效率节能性的发电机，为机电产业的创新驱动与绿色崛起奠定基础。同时也是积极响应国家“碳达峰、碳中和”重大决策部署。需求的解决对产业发展意义深远。此需求指向性明确，可以把此项技术难题推送给北京机电研究院、华北电力大学等有相关技术的院所、专业团队，之后组织对需求有对接意愿的对接方和企业对接，双方从需求项目进行分析、电机结构及组合励磁方案进行设计、组合励磁电压控制器设计、项目实施规划等方面研讨，然后制定需求解决方案。该项需求可以解决。

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解析单位：“科创中国”咸宁大健康、智能机电专业科技服务团（湖北香城智能机电研究院有限公司） 解析时间：2022-10-13

徐碧玉

湖北香城智能机电研究院有限公司

副总经理

综合评价

该企业技术需求目标明确，可由机电领域专家牵头解决。针对企业机电新型发电机的设计需求，设计一款组合励磁永磁回步发电机，其采用稀土永磁和非稀土永磁组合励磁的结拘，既县有永磁发电机无刷、效率高、结构筒单和可靠性高等优点，又具有虫励磁发电机电压调节方便的优点，最重要的是需要解决稀土永磁回步发电机调压困难的问题。该发电机设计额定功率50kW（额定功率因数为1.0时额定功率为55kW），额定电压：380V/220V，额定电流：844A，额定频率：50Hz，额定转速：1500r/min，额定功率因数：0.9。

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处理进度