美的工業技術新增四項國際領先技術， 創新引領家電行業綠色可持續發展
http://www.debgrams.com 2022-06-13 08:52 來源：美的工業技術
6月11日，由中國輕工業聯合會組織的項目科技成果鑒定會在北京以線下、線上結合的方式圓滿完成。美的工業技術的“壓縮機用低噪聲無重稀土永磁電機關鍵技術研究及應用”、“高容積率冰箱用輕型靜音高效壓縮機關鍵技術研究與應用”、“家電用高過載永磁同步電機驅動系統關鍵技術研究及應用”以及“可變電容驅動的高效小型化家電用記憶電機系統關鍵技術及應用”，四個項目順利通過評審，獲得國際領先技術認定。
此次評審由北京航空航天大學王浚院士領銜，來自清華大學、北京工業大學、北方工業大學、北京交通大學、中國家用電器協會、中國家用電器研究院的權威專家、教授均對美的工業技術的創新能力給予高度認可：“美的工業技術的四個項目，既有在原有基礎上的不斷完善與改進，又有在性能、結構上革命性的創新，均處于國際領先水平，為促進家電行業的綠色可持續發展奠定了堅實基礎，因此一致同意通過鑒定。” 據介紹，美的工業技術四個項目技術均取得了多項自主知識產權，技術成果已產生重大的經濟效益和社會效益。
美的工業技術“四項國際領先技術”鑒定會現場
以“科技驅動萬物”為愿景，美的工業技術以技術創新力量助力全球工業發展，在消費電器、智慧交通、工業自動化、綠色能源領域致力成為全球領先的解決方案提供商。在響應國家“碳達峰、碳中和”戰略的同時，美的工業技術進一步深化“數智驅動”，堅持技術突破與創新，截止2021年，在30多個深耕領域技術取得重大突破，經行業內權威專家鑒定“國際領先”水平的核心技術增至11項。
“雙首創”技術，讓家電更安靜、對環境更友好
在“壓縮機用低噪聲無重稀土永磁電機關鍵技術研究及應用”項目中，電機平臺部長邱小華表示壓縮機倍頻噪音問題是行業共性痛點，以往壓縮機行業降噪都是在結構部做規避，沒有在源頭解決。本項目從電機本體的電磁力入手來降低壓縮機倍頻噪音。“美的工業技術首創抑制倍頻徑向磁拉力的磁導相位調制技術，實現同行業中保持高功率密度、高能效的同時具有低振動、超靜音的特性，具有較好的工程應用價值。”邱小華介紹，美的工業技術的首創技術可削弱電機氣隙磁場引起的倍頻磁拉力、使電機負載氣隙磁場諧波含量降低、轉矩波動降低，抑制電機振動和噪聲的效果明顯，解決壓縮機系統振動大、噪音高的問題，達到了改善空調系統噪音的目的。
在首創壓縮機用無重稀土永磁電機耐退磁能力提升技術中，邱小華坦言壓縮機行業每年重稀土使用超過150噸，美芝作為年產銷1億臺以上、全球占有率超過40%的龍頭企業，有責任推動行業減少對重稀土的依賴。“美的工業技術提出的定轉子磁路結構綜合優化方法，削弱了電樞反應作用于永磁體的退磁磁場強度，大幅提升電機耐退磁能力，成功地將無重稀土永磁材料應用于空調壓縮機，并實現了批量生產，不僅有效緩解永磁電機對重稀土材料的依賴，更是對這一珍貴能源的保護。”
國際“雙A”認證，引領家電“綠色”再升級
作為現代家庭必備的電器之一，消費者對冰箱的喜好有最為直觀的兩點：大和靜。對此，冰壓產品先行研究部長黃剛表示，隨著生活水平的提高，消費者對冰箱高容積率的需求、冰箱對壓縮機小型化的需求愈發迫切，這也是美的工業技術開展“高容積率冰箱用輕型靜音高效壓縮機關鍵技術研究與應用”的出發點。“通過應用電機電磁能量均衡分布技術、自適應柔性連桿設計技術、基于平磨設計的低流阻閥組增效技術等創新性提效技術，在不斷縮小電機及壓縮機本體體積的同時，繼續提升壓縮機的能效。”黃剛表示，在降低冰箱噪音方面，美的工業技術創新性地應用電磁諧波定向消減、轉矩脈動抑制技術和多曲面球形優化殼體設計技術，實現電磁噪聲、機械噪聲優化和減低，保證了高功率小型壓縮機的靜音品質。
隨著本項目的創新技術實現產業化和規模化推廣，小型化與高效化優勢兼得的冰箱壓縮機不僅能為高容積率高效率的家用冰箱提供動力，同時也能適用于變頻冷柜等產品。得益于卓越的領先性能，應用本項目創新技術的產品不僅滿足國內能效升級要求下冰箱1級和2級能效與噪音相關標準，還能滿足歐洲A級能效和A級噪音標準，為下游配套企業的節能減排提供強大支撐，同時也為行業綠色制造、節能減排的技術推動起到帶頭作用。
以“高”利用率打造企業“高”運營力
隨著節能意識的普及和能耗的標準不斷提高，在家用電器尤其是空調、冰箱、洗衣機等大家電領域，永磁同步電機日益成為業界的最佳選擇。但受疫情、經濟政策等影響，電機原材料價格連續上漲，對家電等制造業造成了巨大的經營壓力。因此，提高材料利用率，提升電機驅動產品的性價比，是行業性難題，也是美的工業技術作為行業引領企業的責任與義務。電機技術研究所經理許培林博士表示，針對“家電用高過載永磁同步電機驅動系統關鍵技術”的研究，能實現高材料利用率的電磁設計，可降低大宗材料的消耗，如電機產品中銅材、鋼材等，從而減少國家資源的消耗，進而產生重大的社會和經濟價值；同時，對高過載狀態下電機驅動控制算法的研究，在實現高材料利用率的同時，電機驅動的轉矩輸出能力仍能進一步提升，該研究成果可應用至家電滾筒洗衣機等高過載啟動的場景，同時可以拓寬在工業自動化、智慧交通等領域的應用。
通過在高過載永磁電機驅動系統的電磁設計、高過載運行狀態無位置傳感器穩定運行與快速啟動、在線電機電磁轉矩估算技術這三個方面的深入研究，實現電機小型化和驅動性能的大幅提升。許培林博士認為，美的工業技術將引領高性價比的高過載電磁設計和驅動技術發展趨勢，促進行業技術進步。
“洗脫”都高效，小電機也有大能量
當下，永磁同步電機（PMSM）系統因其高效率、高轉矩密度等特點已經廣泛應用于家用消費電器、工業自動化以及新能源汽車驅動等領域，但其弱磁難度大、難以實現寬工況高效運行等問題仍困擾著產業發展與消費者的使用體驗，如滾筒洗衣機不能同時滿足洗滌和脫水兩種工況高效運行等。在上述背景下，美的威靈項目團隊聯合哈爾濱工業大學（深圳）和東南大學從可變磁通記憶電機設計和小型化電機驅動系統設計兩個方向進行了深入的研究。
“可變電容驅動的高效小型化家電用記憶電機系統關鍵技術及應用”項目中，電機產品研發副總吳迪博士表示，通過將高能效寬工況記憶電機技術與小型化可變電容驅動器控制技術結合，優勢互補，實現電機系統寬工況高能效和小型化。
“以此提升永磁同步電機系統的運行效率，減小體積，降低成本，不僅大大改善了消費者在使用滾筒洗衣機時候的體驗，讓洗滌和脫水兩種工況都能夠高效、低噪運行，而且該技術作為共性技術還可在其他家電產品的應用推廣，對行業的節能減排、綠色制造產生積極推動。”
2021年10月，美的積極響應國家號召首次對外發布綠色戰略，“綠色制造”作為其中重要一環不可或缺，而創新正是綠色制造的原動力之一。2022年，基于四級研發體系和“三個一代”的產品落地機制以及技術戰略和產品戰略互相支撐的模式下，在“全面數字化、全面智能化”的背景下，美的工業技術將在創新方法、創新流程和創新工具上加速提升，“讓科技回歸生活，讓創新更有溫度”。
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