高效節(jié)能電機技術

深圳，一群發(fā)明家、企業(yè)家堅持不懈，十幾年如一日，終于研制出了稀土永磁無鐵芯電機，把我國的電機技術推向了世界的前沿。

高效節(jié)能電機橫空出世 2009年9月25日，在深圳安托山特種機電公司所在的沙井工業(yè)園里，一群專家學者面色凝重。他們都是中國電機領域的權威專家，此行是在國家發(fā)改委環(huán)資司的組織下，對安托山公司的稀土永磁無鐵芯電機進行審查論證。

高效節(jié)能電機橫空出世

專家們走進工廠的產(chǎn)品展示中心和實驗現(xiàn)場，當看到一項項技術參數(shù)和實驗數(shù)據(jù)時，頓時為它驚訝、折服和贊嘆：

——高效節(jié)電。新型電機無鐵損、無磁阻尼，效率得到極大提高。工業(yè)鋸床現(xiàn)場試驗表明，與傳統(tǒng)電機的傳統(tǒng)系統(tǒng)（感應電機帶齒輪傳動）相比，在工作工況下系統(tǒng)可節(jié)電30%。用戶實際應用證明，采用該技術的1．5千瓦和3千瓦柴油電站，與傳統(tǒng)發(fā)電機相比，節(jié)油率達40%。

——輕便節(jié)材。新型電機突破了傳統(tǒng)電機定子必須具有的鐵芯結構，實現(xiàn)了定子無鐵芯化，因此體積小，重量只有傳統(tǒng)電機的幾分之一。可節(jié)約80%的鋼材，100%的硅鋼片，50%的銅材。

——可靠性高。新型電機無勵磁、無刷、無鐵芯，提高了絕緣性能，防水、防潮、防塵，運行可靠，溫升低，提高了極端條件下的環(huán)境適應性，傳統(tǒng)電機抗破壞性實驗一般為500小時，該電機高達5000小時以上。

專家組給出的論證意見是：“該公司研發(fā)的稀土永磁無鐵芯高效節(jié)能電機具有全新的技術結構，實現(xiàn)了電機無鐵芯化設計的重大突破，在電機設計及相關性能方面達到先進水平，是重大的技術創(chuàng)新。該技術發(fā)展前景廣闊，對我國節(jié)能減排具有重要的意義?！?

苦干創(chuàng)造出來的奇跡 安托山公司副董事長、技術發(fā)明人郭棟梁，1962年出生，自小酷愛無線電和電子技術。1995年郭棟梁在試驗電動自行車的過程中，覺得當時能找到的驅(qū)動電機都不盡如人意。主要原因是電機都存在嚴重的鐵損，也就是說由硅鋼片制成的定子雖然能夠增強磁場，但本身卻要消耗很多電能，發(fā)熱嚴重，效率大受影響。

苦干創(chuàng)造出來的奇跡

“如果能把電機中最重、發(fā)熱量最大的鐵芯拿掉，那會產(chǎn)生什么樣的結果？”郭棟梁腦海中的一閃靈光，無意中替他指明了未來的研發(fā)方向。

事實上，19世紀人類最早制造的原始電機就是無鐵芯的。后來人們在應用過程中發(fā)現(xiàn)天然磁石的磁場密度有限，無法使用，因此才改用電磁鐵替代。事物總是螺旋式上升，可以說，無鐵芯電機是電機技術的一種革命性回歸。

郭棟梁一頭扎進了電機的浩瀚世界。1997年他毅然南下深圳?！吧钲谑侨巳讼蛲奶貐^(qū)，對新技術很敏感，容易找到投資。”

1998年，在投資者的資助下，稀土永磁無鐵芯電機的原理樣機問世。2000年，郭棟梁組建了專門的研究所，帶領一支團隊，在深圳梧桐山腳下租下一處場地，夜以繼日地研發(fā)。

“歲月不居，天道酬勤”。到2007年，稀土永磁無鐵芯技術基本成熟，獲得3項國家發(fā)明專利，以及20多項實用新型專利……

齊心協(xié)力共創(chuàng)未來 深圳市安托山投資發(fā)展有限公司是一家有著11年發(fā)展歷程的企業(yè)，總資產(chǎn)20多億元。2007年，該公司相中了郭棟梁的稀土永磁無鐵芯技術，決定成立安托山特種機電有限公司，專門從事稀土永磁無鐵芯電機的研發(fā)生產(chǎn)。

齊心協(xié)力共創(chuàng)未來

安托山公司規(guī)劃設計40條、日產(chǎn)40萬臺不同功率電機的自動化生產(chǎn)線，現(xiàn)已建成56萬平方米的廠房，投入3億元建成3條無鐵芯電機自動化生產(chǎn)線和4條軍用柴油電站生產(chǎn)線，各類數(shù)控加工設備300多臺（套），4條高速貼片電子生產(chǎn)線、2條波峰焊生產(chǎn)線、1條模具加工生產(chǎn)線和先進、配套的檢測設備。

2007年，解放軍總后勤部有關部門獲悉稀土永磁無鐵芯電機研制成功后，就積極推廣使用該項新技術。在總后勤部主要領導的積極推動下，2007年至2009年，安托山公司連續(xù)3年獲邀參加總后勤部在北京舉行的資源節(jié)約新技術新產(chǎn)品成果展?！吧鐣鹘缭谡鸷持锌吹搅酥袊姍C行業(yè)技術革命的曙光?！敝袊こ淘涸菏坎铁Q皋如是說。目前，解放軍總后勤部已率先引進和開始使用該項產(chǎn)品和技術，成為推廣應用新型高效電機的“急先鋒”。

稀土永磁無鐵芯電機也引起國家發(fā)改委的高度重視。2009年8月、9月，國家發(fā)改委環(huán)資司先后兩次組織專家赴深圳安托山公司進行實地調(diào)研和論證審查，結果專家們一致認為稀土永磁無鐵芯電機是一項重大技術創(chuàng)新。11月，國家發(fā)改委在深圳召開稀土永磁無鐵芯電機現(xiàn)場推廣會，向社會各界廣泛推介這項重大的技術。2100433B

高效節(jié)能電機技術，稀土永磁體具有磁性能優(yōu)異、輕量化等優(yōu)勢。中國具有豐富的稀土資源，利用稀土材料開發(fā)永磁直趨技術具有得天獨厚的優(yōu)勢。永磁直驅(qū)電機可以用于風能發(fā)電、電動汽車驅(qū)動電機等方面，進一步簡化傳動變速系統(tǒng)，提高能源利用效率。

《振動電機》涉及振動電機技術領域，尤其涉及一種適用于大多數(shù)便攜式電子產(chǎn)品的扁平狀的振動電機。

輪轂電機技術又稱車輪內(nèi)裝電機技術，它的最大特點就是將動力、傳動和制動裝置都整合到輪轂內(nèi)，因此將電動車輛的機械部分大大簡化。輪轂電機技術并非新生事物，早在1900年，就已經(jīng)制造出了前輪裝備輪轂電機的電動汽車，在20世紀70年代，這一技術在礦山運輸車等領域得到應用。而對于乘用車所用的輪轂電機，日系廠商對于此項技術研發(fā)開展較早，目前處于領先地位，包括通用、豐田在內(nèi)的國際汽車巨頭也都對該技術有所涉足。

輪轂電機驅(qū)動系統(tǒng)根據(jù)電機的轉(zhuǎn)子型式主要分成兩種結構型式：內(nèi)轉(zhuǎn)子式和外轉(zhuǎn)子式。其中外轉(zhuǎn)子式采用低速外轉(zhuǎn)子電機，電機的最高轉(zhuǎn)速在1000-1500r/min，無減速裝置，車輪的轉(zhuǎn)速與電機相同；而內(nèi)轉(zhuǎn)子式則采用高速內(nèi)轉(zhuǎn)子電機，配備固定傳動比的減速器，為獲得較高的功率密度，電機的轉(zhuǎn)速可高達10000r/min。隨著更為緊湊的行星齒輪減速器的出現(xiàn)，內(nèi)轉(zhuǎn)子式輪轂電機在功率密度方面比低速外轉(zhuǎn)子式更具競爭力。