12月28日,格力電器在2019“讓世界愛上中國造”高峰論壇現(xiàn)場發(fā)布4項“國際領先”技術。其中,由珠海格力電器股份有限公司、哈爾濱工業(yè)大學和珠海凱邦電機制造有限公司共同完成的“高性能直線伺服電機及驅(qū)動器”在技術創(chuàng)新性、實用性等多方面表現(xiàn)突出,經(jīng)專家組鑒定達到“國際領先”水平。高性能直線伺服電機及驅(qū)動器技術是應用于高端裝備領域的一項高精尖技術,這也是格力在高端裝備領域拿下的第2個“國際領先”。
據(jù)了解,格力“高性能直線伺服電機及驅(qū)動器”針對傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)電機在生產(chǎn)應用中的局限性,著眼國內(nèi)品牌與國際高端品牌間的差距,積極在技術控制和方法標準上探索創(chuàng)新,在提高系統(tǒng)速度和精度方面取得了突破性進展。中國機械工業(yè)聯(lián)合會主任溫順如表示:“工業(yè)自信是民族自信的基礎,格力電器是中國企業(yè)里自主創(chuàng)新的代表,希望格力對工業(yè)制造中關鍵核心技術的突破為中國造爭取更多的話語權”。
高效高精技術革新助推行業(yè)發(fā)展
當下,我國的生產(chǎn)制造正朝著數(shù)控化、自動化和智能化的方向發(fā)展。著眼上游產(chǎn)業(yè)鏈,諸如高端數(shù)控機床、半導體加工等高精尖產(chǎn)業(yè)對電機產(chǎn)品的性能提出了更高的要求。如何突破技術壁壘,精進電機技術,在國際市場中為“中國造”奪得主動權和話語權,是中國制造企業(yè)亟待解決的問題。而此次格力“高性能直線伺服電機及驅(qū)動器”的研究正是基于此。
據(jù)介紹,格力“高性能直線伺服電機及驅(qū)動器”項目基于目前直線電機行業(yè)存在的精度低、誤差大等問題進行了集中攻關。通過技術創(chuàng)新,該技術實現(xiàn)了直線伺服電機高推力密度和低推力波動的有效結合。理論上來講,更高的推力密度意味著更大的載力,更小的推力波動意味著更高的精準度,但在現(xiàn)實產(chǎn)品生產(chǎn)中,高負載和高精度往往很難兩全。
格力“高性能直線伺服電機及驅(qū)動器”針對這一行業(yè)難題創(chuàng)新提出了分段隔磁、移相重組的模塊化電機設計方法,從三維空間磁場分布的不對稱性入手,將電機的寄生力降低70%。同時,通過對耦合效應的深入把握,建立起系統(tǒng)模塊化的設計方法,實現(xiàn)了推力密度和推力波動的兼顧和雙優(yōu)。
此外,該項目技術還提高了直線伺服系統(tǒng)的抗干擾能力,大幅提升了電機系統(tǒng)的精度。在預測電流控制的過程中,參數(shù)擾動往往會對控制器的精度造成較大影響。格力“高性能直線伺服電機及驅(qū)動器”通過建立擾動觀測器,大大降低了內(nèi)外部因素對直線伺服電機系統(tǒng)的干擾。
針對電機運行中非線性線纜力、摩擦力和周期性定位力的擾動,項目提出高階滑模擾動抑制策略,通過算法實現(xiàn)對各種擾動量的實時觀測和補償,提高了直線伺服系統(tǒng)的跟蹤精度和運行穩(wěn)定性。
除了對關鍵核心技術的研究,格力“高性能直線伺服電機及驅(qū)動器”研發(fā)項目還自主搭建了測試系統(tǒng)并對測試平臺進行優(yōu)化。過去,直線電機測試普遍采用重物或者旋轉(zhuǎn)電機對拖加載方式,但是受運動速度、系統(tǒng)擾動等的影響,負載力的測試往往存在較大誤差。
格力“高性能直線伺服電機及驅(qū)動器”項目自主研究搭建氣浮導軌測試平臺,通過自身重力分解實現(xiàn)精確加載,減少了附加連接機械帶來的外部影響,有效提高了測試的準確性。在我國直線電機產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展的背景下,此測試平臺的推出將更有效助力我國直線電機關鍵核心技術的發(fā)展。
高端裝備助力中國制造轉(zhuǎn)型升級
2018年10月,國家領導人來到格力電器考察企業(yè)加強自主核心技術研發(fā)、推動產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級情況。一年后,格力交出創(chuàng)新發(fā)展成績單,其中在高端裝備領域的關鍵核心技術研發(fā)成果十分亮眼。
伺服電機作為裝備制造業(yè)多領域的重要支撐和組成部分,其戰(zhàn)略地位不言而喻。以此次獲得“國際領先”鑒定的格力“高性能直線伺服電機及驅(qū)動器”為例,它可以為高端數(shù)控機床、高精密檢測儀器、高精度定位平臺、高速高精自動化設備等提供強有力的支撐,形成集群和散播效應,助推我國上游制造業(yè)的發(fā)展和延伸。
我國的電機尤其是直線伺服電機由于起步較晚,在國際市場上長時間扮演著“跟隨者”的角色,關鍵核心技術的匱乏也使得我國在高端裝備領域發(fā)展緩慢。此次格力對直線伺服電機的技術攻克,意味著國內(nèi)品牌已經(jīng)掌握了高性能直線伺服電機及驅(qū)動器的核心關鍵技術,具備了解決行業(yè)關鍵瓶頸問題的能力。
從小處來講,它提升了直線伺服電機系統(tǒng)的速度、定位精準度等指標,對制造業(yè)的效率提升具有促進作用,從大處來講,它打破了長久以來國外品牌的壟斷局面,不斷推動智能裝備核心部件向國產(chǎn)化邁進,將為我國制造業(yè)邁向產(chǎn)業(yè)鏈上游提供新動能。
董明珠在現(xiàn)場表示:“裝備制造的成功意味著中國制造的話語權加大,而高端裝備的研發(fā)和制造仍是當下中國工業(yè)的短板,格力會繼續(xù)加大在高端裝備領域的研發(fā)投入,助推中國制造實現(xiàn)跨越發(fā)展?!?/p>