“傳統(tǒng)永磁電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)存在兩大弊端，一是調(diào)速范圍窄，即難以保證在低速和高速時(shí)都有很好的性能和高效率；二是容錯(cuò)能力差，即出現(xiàn)故障時(shí)，難以維持電機(jī)繼續(xù)工作。”2018年，東南大學(xué)程明教授被江蘇省政府授予“第二屆江蘇省專利發(fā)明人獎(jiǎng)”。他率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)立了單邊磁場(chǎng)電機(jī)理論體系，解決了上述兩大難題，技術(shù)成果應(yīng)用于新型高功率密度電機(jī)及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，為新能源汽車、風(fēng)力發(fā)電做出了貢獻(xiàn)。

  創(chuàng)立單邊磁場(chǎng)電機(jī)理論體系

  “傳統(tǒng)永磁電機(jī)永磁體位于轉(zhuǎn)子，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)強(qiáng)度低，而且永磁體產(chǎn)生的熱量難以散發(fā)，制約了電機(jī)輸出機(jī)械能的能力。”程明教授介紹，突破傳統(tǒng)永磁電機(jī)設(shè)計(jì)的思維模式，采用新型定子永磁電機(jī)結(jié)構(gòu)，通過合理的設(shè)計(jì)通電線圈，很大程度上消除電機(jī)運(yùn)行時(shí)的速度不穩(wěn)定、震動(dòng)、噪聲等，提高了電機(jī)輸出動(dòng)能的能力，改善了電機(jī)性能，不需增加額外成本。

  針對(duì)“永磁電機(jī)調(diào)速范圍窄”難題，程明教授提出了一種定子型電機(jī)結(jié)構(gòu)，獨(dú)創(chuàng)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(tǒng)結(jié)構(gòu)中的電刷和滑環(huán)。傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中電刷和滑環(huán)的存在導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子與靜止的定子直接存在機(jī)械接觸，降低了電機(jī)可靠性，程明教授所提出的新型電機(jī)解決了該問題，相關(guān)專利技術(shù)成功應(yīng)用于電動(dòng)汽車、風(fēng)力發(fā)電、飛輪動(dòng)力系統(tǒng)等領(lǐng)域，可以將電動(dòng)汽車的續(xù)航里程提高8%，爬坡能力提高25%。

  專利技術(shù)應(yīng)用于多家企業(yè)

  隨著電動(dòng)汽車、新能源發(fā)電等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)電機(jī)提出了更高要求，改進(jìn)容錯(cuò)性和調(diào)速效果的技術(shù)成為重大需求。程明教授團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造性地將新型容錯(cuò)電機(jī)結(jié)構(gòu)應(yīng)用于設(shè)計(jì)中，提高了容錯(cuò)能力。通過與新大洋機(jī)電集團(tuán)、江蘇微特利電機(jī)有限公司等合作，生產(chǎn)了多款電動(dòng)汽車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)，作為主驅(qū)動(dòng)電機(jī)為吉利知豆系列、眾泰知豆系列、江淮iEV、江鈴E200等電動(dòng)汽車專業(yè)配套，累計(jì)銷售10萬輛，總銷售額50余億元。

  近年來，程明教授團(tuán)隊(duì)主持承擔(dān)了國家973計(jì)劃課題、國家863計(jì)劃項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目和重大國際合作項(xiàng)目等50余項(xiàng)，獲得授權(quán)中國發(fā)明專利126件，PCT專利3件，專利成果通過許可、轉(zhuǎn)讓或合作開發(fā)等方式，在20多家企業(yè)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化，應(yīng)用于電動(dòng)汽車、風(fēng)力發(fā)電、電梯曳引、發(fā)電機(jī)組等，取得經(jīng)濟(jì)效益15億余元，出口創(chuàng)匯7570萬美元；程明教授以第一完成人獲教育部自然科學(xué)一等獎(jiǎng)、中國機(jī)械工業(yè)科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)、國家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)，以及日內(nèi)瓦發(fā)明展覽會(huì)銀獎(jiǎng)、江蘇省專利項(xiàng)目金獎(jiǎng)、中國專利優(yōu)秀獎(jiǎng)等學(xué)術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)，并被授予馬奎斯終身成就獎(jiǎng)，當(dāng)選美國電機(jī)電子工程師學(xué)會(huì)會(huì)士(IEEE Fellow)等。

  通訊員 張淦

  揚(yáng)子晚報(bào)/揚(yáng)眼記者 徐兢