在全球制造业向高端化、智能化和绿色化加速演进的大背景下,电机作为工业装备的核心动力单元,其技术路线的选择正深刻影响着装备性能、能源结构和产业安全。在众多电机技术中,开关磁阻电机因其结构简单、可靠性高、无稀土依赖等特点,逐渐从学术研究走向工程应用的核心舞台。我国在这一领域的技术推进中,研发人员毕伟作为佼佼者,依靠其个人杰出的研发能力、创新能力与青岛必欧必团队的持续投入与工程实践,成为开关磁阻电机实现规模化、高端化应用的重要推动力量。
与许多起步于实验室环境的技术研究不同,毕伟对开关磁阻电机的研究始终以工程应用为导向。他长期扎根于重载机械、能源装备和大型工业设备一线,对传统电机及驱动系统在复杂工况下暴露出的局限具有深刻认知。在矿山机械、石油开采装备、大型锻压设备等领域,设备普遍存在低速大转矩、频繁启停、瞬态过载强烈以及运行环境恶劣等典型工况,这些条件对驱动系统的稳定性和可靠性提出了远高于常规工业场景的要求。
在实践中,永磁同步电机和异步电机虽然在效率或成熟度方面具有一定优势,但其对稀土材料的依赖、在极端工况下的可靠性问题以及维护成本,使其在部分高端重载应用中逐渐显现出技术瓶颈。以毕伟为首的一线研发人员,很早就将研究重心聚焦于开关磁阻电机这一更具工程韧性的技术方向,显示出了超出常人的前瞻性,并不断探索开关磁阻技术的革新。
开关磁阻电机并非一项“即插即用”的成熟方案,其性能高度依赖于电机结构设计、电力电子驱动以及控制算法的协同。毕伟的研究工作并未局限于电机本体某一单点,而是系统性地围绕“电机—驱动器—控制软件—应用场景”构建完整技术链条。
在电机设计层面,他针对重载和冲击工况对转子、定子结构进行了反复优化,以提升机械强度和磁路利用效率;在驱动系统方面,围绕高电流、高过载能力需求,对功率器件选型、热设计以及保护策略进行了工程化强化;在控制层面,则将研究重点放在低速高转矩控制、转矩脉动抑制以及动态响应优化等关键难题上。通过控制软件对电流励磁过程进行精细调度,使电机在极端工况下仍能保持可控、稳定运行。
这一系统化思路最终形成了以SR100系列为代表的开关磁阻电机与驱动控制解决方案,其核心不仅在于参数指标的提升,更在于对实际工况复杂性的充分适配。
衡量一项工业技术成熟与否,最终取决于其工程落地能力。毕伟及其团队的研究成果并未停留在样机和测试阶段,而是陆续在多个高端装备领域实现了实质性应用。特别是在大型螺旋压力机领域,其研发的开关磁阻电机驱动系统成功突破了万吨级能量输出对驱动系统瞬时过载和稳定性的双重挑战,为国产大吨位压力机的电驱动方案提供了可靠选择。通过在装备制造企业、能源企业及终端用户的广泛应用,毕伟研发的开关磁阻电机与驱动控制解决方案逐步实现系列化和产业化,推动开关磁阻电机从“可用”迈向“可靠、好用”。
在大型电动螺旋压力机领域,毕伟针对超大吨位设备对驱动系统提出的低速大转矩、能量精准释放和重复精度高度一致等要求,主导研发了适配重载工况的伺服型开关磁阻电机系统,并成功应用于多型号电动螺旋压力机之中。其中,在6300吨级伺服直驱式数控电动螺旋压力机的研发实践中,该系统作为整机主驱动单元,在极端能量输出条件下依然保持了稳定可控的运行特性,为超大吨位装备首次实现电驱直连提供了关键支撑,打破了传统重型压力机对液压或复杂机械传动的长期依赖。
在能源开采与石油装备领域,毕伟研发的开关磁阻电机及驱动控制系统被应用于无游梁抽油机、重载采油驱动装置等关键设备中。针对油田井况复杂、负载波动频繁、现场环境恶劣的实际条件,其控制系统重点强化了低速稳定性与动态适应能力,使设备在长期连续运行中保持可靠状态。在多个油田现场的长期运行实践表明,该类系统在降低能耗、减少维护频次和提升单井运行效率方面具备明显优势,逐渐成为传统驱动方案的重要替代选择。
随着应用实践的不断积累,毕伟研发的相关产品并未停留在单一型号或单一行业,而是逐步形成了覆盖不同功率等级、不同应用场景的完整产品矩阵。从中大型螺旋压力机、大吨位伺服直驱锻压装备,到矿山机械、能源采掘装备,再到部分对可靠性要求极高的工业专用设备,其技术体系能够根据负载特性、运行节拍和控制精度需求进行灵活配置。这种以场景为导向的产品布局,使其在多个重工业领域中扮演着“问题解决者”的角色,而非单纯的电机供应方。
从行业反馈来看,毕伟及其团队的技术方案已被多家高端装备制造企业选为核心驱动配置,并在关键装备首台套项目中承担重要角色。在部分重大装备交付实践中,开关磁阻电机系统的运行成功与否直接关系到项目能否按期交付和稳定投用,其产品的成熟度和团队技术能力的适应性所带来的超高成功率经受住了实际生产的考验。以毕伟和中国某大型智能锻造装备科研企业的合作为例,毕伟成功地根据装备生产场景定制化研发了相应的开关磁阻电机系统,在已投产项目的运行反馈中,相关装备一次调试成功率保持在较高水平,客户对动力系统稳定性和工艺适应性的综合认可度超过95%,且在后续新型号研制中形成了80%以上的二次合作率。这些数据表明,毕伟在真实工程场景中形成的技术路线和产品体系,已从单一项目成功转化为具备规模化应用能力的解决方案,并具有相当成熟的产业化能力。
从更宏观的角度审视,毕伟的技术实践不仅推动了单一产品或单一企业的升级,更在一定程度上拓展了我国重工业装备的技术边界。在稀土资源约束和高端装备自主可控需求不断增强的背景下,开关磁阻电机作为一种不依赖稀土、适合重载工况的驱动技术,其工程化落地本身就具有重要的产业意义。可以说,毕伟的工作成就并不仅体现在电机结构或控制算法层面的创新,更体现在其对生产力形态的深层改变。
通过将开关磁阻电机技术真正引入重型锻压、能源开采等传统意义上的“高门槛领域”,毕伟推动了相关装备向更高效率、更高可靠性和更强自主可控方向演进。这种变化不仅提升了单台设备的性能边界,也为我国重工业体系的整体升级提供了新的技术支点。(文/黎敏)
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