用科技破译微型电机“高效密码”
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南京晓庄学院张文辉博士技术团队开展电机零部件自动化生产技术研发 |
今年3月,在德国科隆国际五金博览会上,一款国产的“角磨机”电动工具在众多国家的产品角逐中脱颖而出,国际订单量甚是火爆。这款“角磨机”正是产自丽水市莲都区的浙江乾麟缝制设备有限公司。记者从省科协公布的第三批省级博士创新站名单上发现,乾麟缝制设备亦是榜上有名。
作为莲都区的首家省级博士创新站,乾麟缝制设备始创于1993年,仅30年发展便完成了欧、美、日企业100年的科研历程。目前该公司已拥有国家专利90多项,其中发明专利6项、软件著作权10项,并握有项目产品所有关键技术的知识产权。该公司生产的“高速直驱式工业缝纫机电机”累计320万台套,以其高效节能的特点深受市场欢迎,若按每台每天节电2度计算,该产品每年约为社会节电19.2亿度,相当于节省1个新安江电厂的年发电量。
“高效节能是我们产品的技术优势。从我们行业角度上来说,电机体积和性能往往存在着不可调和的矛盾。如何能使得产品同时具备体积小、性能强的特点,这就需要解决微型电机高性能关键技术。”乾麟缝制设备办公室主任何珉说,“根据技术需求的匹配,我们通过莲都区科协的牵线搭桥,引进了南京晓庄学院张文辉博士技术团队。”
近年来,为了提高电机的控制精度和响应速度,张文辉博士团队以博士创新站为平台载体,围绕直流电机转速精确控制技术展开了研发工作。经过大量实验调参、试错和优化,依据专家经验和海量实验数据最终构建出最优的模糊逻辑参数,博士创新站在微型电机高性能关键技术方面取得了初步成功。如实现了在目标转速不变化情况下,开发的模糊PID控制器较常规控制器快10%的响应速度,精度提高8%;在目标转速发生变化情况,开发的模糊PID控制器较常规控制器快15%的响应速度,达到稳态所需的时间也更短,精度提高了12%;负载转矩发生变化情况下,开发的模糊PID控制器达到稳定状态较常规控制器缩短至少5%的时间,且精度提高10%等一系列研发成果,切实解决了困扰微型电机的实时响应问题。
随着微型电机高性能关键技术的不断升级,乾麟缝制设备博士创新站在张文辉博士团队的协作下自主研发了智能化高功率密度微型电机产品,该产品性能指标已超国际同类标准,对比传统电机效率提高18%,功率密度提高50%,扭矩密度提高25%。以合作成果“智能圆刀裁剪机”产品为例,与同类国际一流品牌产品相比,动态响应速度由8毫秒缩短到4毫秒,提升50%,重量减轻300g减少30%,新的技术突破填补了国内空白,并先后获浙江省首台(套)产品,中国企业产品创新设计奖银奖、科技部十三届“火炬杯”浙江区一等奖、浙江制造精品、浙江省科技进步奖三等奖、国家科技部第十二届中国创新创业大赛(浙江赛区)银奖等荣誉。
乾麟缝制设备董事长赵乾麟表示:“自从张文辉博士技术团队攻克微型电机高性能关键技术以来,公司将该项技术广泛应用于各种电动工具、小型台钻、裁剪机等各种设备产品,项目产品新增销售额超1.8亿元。我认为博士创新站政策有助于高校博士团队科研成果的加速转化落地,也有效解决了企业高端人才短缺的难题,为创新供给侧与创新需求侧搭建了良好的平台。”
据悉,为了进一步发挥好“博士创新站”的引领示范作用,今年来,莲都区科协围绕“三支队伍”建设,精准发力,持续推进科创平台能级提升,更好地助推高端生态、高端产业、高端人才的融合聚变。