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美的工业技术新增四项国际领先技术, 创新引领家电行业绿色可持续发展

美的工业技术新增四项国际领先技术, 创新引领家电行业绿色可持续发展

2022/6/13 9:41:24

【中国北京】6月11日,由中国轻工业联合会组织的项目科技成果鉴定会在北京以线下、线上结合的方式圆满完成。美的工业技术的“压缩机用低噪声无重稀土永磁电机关键技术研究及应用”、“高容积率冰箱用轻型静音高效压缩机关键技术研究与应用”、“家电用高过载永磁同步电机驱动系统关键技术研究及应用”以及“可变电容驱动的高效小型化家电用记忆电机系统关键技术及应用”,四个项目顺利通过评审,获得国际领先技术认定。

此次评审由北京航空航天大学王浚院士领衔,来自清华大学、北京工业大学、北方工业大学、北京交通大学、中国家用电器协会、中国家用电器研究院的权威专家、教授均对美的工业技术的创新能力给予高度认可:“美的工业技术的四个项目,既有在原有基础上的不断完善与改进,又有在性能、结构上革命性的创新,均处于国际领先水平,为促进家电行业的绿色可持续发展奠定了坚实基础,因此一致同意通过鉴定。” 据介绍,美的工业技术四个项目技术均取得了多项自主知识产权,技术成果已产生重大的经济效益和社会效益。

                

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美的工业技术“四项国际领先技术”鉴定会现场

                       

以“科技驱动万物”为愿景,美的工业技术以技术创新力量助力全球工业发展,在消费电器、智慧交通、工业自动化、绿色能源领域致力成为全球领先的解决方案提供商。在响应国家“碳达峰、碳中和”战略的同时,美的工业技术进一步深化“数智驱动”,坚持技术突破与创新,截止2021年,在30多个深耕领域技术取得重大突破,经行业内权威专家鉴定“国际领先”水平的核心技术增至11项。

                         

“双首创”技术,让家电更安静、对环境更友好

在“压缩机用低噪声无重稀土永磁电机关键技术研究及应用”项目中,电机平台部长邱小华表示压缩机倍频噪音问题是行业共性痛点,以往压缩机行业降噪都是在结构部做规避,没有在源头解决。本项目从电机本体的电磁力入手来降低压缩机倍频噪音。“美的工业技术首创抑制倍频径向磁拉力的磁导相位调制技术,实现同行业中保持高功率密度、高能效的同时具有低振动、超静音的特性,具有较好的工程应用价值。”邱小华介绍,美的工业技术的首创技术可削弱电机气隙磁场引起的倍频磁拉力、使电机负载气隙磁场谐波含量降低、转矩波动降低,抑制电机振动和噪声的效果明显,解决压缩机系统振动大、噪音高的问题,达到了改善空调系统噪音的目的。

              

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在首创压缩机用无重稀土永磁电机耐退磁能力提升技术中,邱小华坦言压缩机行业每年重稀土使用超过150吨,美芝作为年产销1亿台以上、全球占有率超过40%的龙头企业,有责任推动行业减少对重稀土的依赖。“美的工业技术提出的定转子磁路结构综合优化方法,削弱了电枢反应作用于永磁体的退磁磁场强度,大幅提升电机耐退磁能力,成功地将无重稀土永磁材料应用于空调压缩机,并实现了批量生产,不仅有效缓解永磁电机对重稀土材料的依赖,更是对这一珍贵能源的保护。”

                     

国际“双A”认证,引领家电“绿色”再升级

作为现代家庭必备的电器之一,消费者对冰箱的喜好有最为直观的两点:大和静。对此,冰压产品先行研究部长黄刚表示,随着生活水平的提高,消费者对冰箱高容积率的需求、冰箱对压缩机小型化的需求愈发迫切,这也是美的工业技术开展“高容积率冰箱用轻型静音高效压缩机关键技术研究与应用”的出发点。“通过应用电机电磁能量均衡分布技术、自适应柔性连杆设计技术、基于平磨设计的低流阻阀组增效技术等创新性提效技术,在不断缩小电机及压缩机本体体积的同时,继续提升压缩机的能效。”黄刚表示,在降低冰箱噪音方面,美的工业技术创新性地应用电磁谐波定向消减、转矩脉动抑制技术和多曲面球形优化壳体设计技术,实现电磁噪声、机械噪声优化和减低,保证了高功率小型压缩机的静音品质。

                 

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随着本项目的创新技术实现产业化和规模化推广,小型化与高效化优势兼得的冰箱压缩机不仅能为高容积率高效率的家用冰箱提供动力,同时也能适用于变频冷柜等产品。得益于卓越的领先性能,应用本项目创新技术的产品不仅满足国内能效升级要求下冰箱1级和2级能效与噪音相关标准,还能满足欧洲A级能效和A级噪音标准,为下游配套企业的节能减排提供强大支撑,同时也为行业绿色制造、节能减排的技术推动起到带头作用。

                        

以“高”利用率打造企业“高”运营力

随着节能意识的普及和能耗的标准不断提高,在家用电器尤其是空调、冰箱、洗衣机等大家电领域,永磁同步电机日益成为业界的最佳选择。但受疫情、经济政策等影响,电机原材料价格连续上涨,对家电等制造业造成了巨大的经营压力。因此,提高材料利用率,提升电机驱动产品的性价比,是行业性难题,也是美的工业技术作为行业引领企业的责任与义务。电机技术研究所经理许培林博士表示,针对“家电用高过载永磁同步电机驱动系统关键技术”的研究,能实现高材料利用率的电磁设计,可降低大宗材料的消耗,如电机产品中铜材、钢材等,从而减少国家资源的消耗,进而产生重大的社会和经济价值;同时,对高过载状态下电机驱动控制算法的研究,在实现高材料利用率的同时,电机驱动的转矩输出能力仍能进一步提升,该研究成果可应用至家电滚筒洗衣机等高过载启动的场景,同时可以拓宽在工业自动化、智慧交通等领域的应用。

              

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通过在高过载永磁电机驱动系统的电磁设计、高过载运行状态无位置传感器稳定运行与快速启动、在线电机电磁转矩估算技术这三个方面的深入研究,实现电机小型化和驱动性能的大幅提升。许培林博士认为,美的工业技术将引领高性价比的高过载电磁设计和驱动技术发展趋势,促进行业技术进步。

                               

“洗脱”都高效,小电机也有大能量

当下,永磁同步电机(PMSM)系统因其高效率、高转矩密度等特点已经广泛应用于家用消费电器、工业自动化以及新能源汽车驱动等领域,但其弱磁难度大、难以实现宽工况高效运行等问题仍困扰着产业发展与消费者的使用体验,如滚筒洗衣机不能同时满足洗涤和脱水两种工况高效运行等。在上述背景下,美的威灵项目团队联合哈尔滨工业大学(深圳)和东南大学从可变磁通记忆电机设计和小型化电机驱动系统设计两个方向进行了深入的研究。

“可变电容驱动的高效小型化家电用记忆电机系统关键技术及应用”项目中,电机产品研发副总吴迪博士表示,通过将高能效宽工况记忆电机技术与小型化可变电容驱动器控制技术结合,优势互补,实现电机系统宽工况高能效和小型化。

                

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“以此提升永磁同步电机系统的运行效率,减小体积,降低成本,不仅大大改善了消费者在使用滚筒洗衣机时候的体验,让洗涤和脱水两种工况都能够高效、低噪运行,而且该技术作为共性技术还可在其他家电产品的应用推广,对行业的节能减排、绿色制造产生积极推动。”

2021年10月,美的积极响应国家号召首次对外发布绿色战略,“绿色制造”作为其中重要一环不可或缺,而创新正是绿色制造的原动力之一。2022年,基于四级研发体系和“三个一代”的产品落地机制以及技术战略和产品战略互相支撑的模式下,在“全面数字化、全面智能化”的背景下,美的工业技术将在创新方法、创新流程和创新工具上加速提升,“让科技回归生活,让创新更有温度”。

                               

关于美的工业技术

美的工业技术事业群作为美的集团五大业务板块之一,以科技为核心驱动力,聚合智慧交通、工业自动化、绿色能源和消费电器四大领域的核心科技力量,拥有GMCC美芝、Welling威灵、Hiconics合康、Sunye日业、Servotronix高创、Dorna东菱、MR美仁、美垦、Toshiba东芝、Motinova等多个品牌,为全球泛工业客户提供绿色、高效、智慧的产品和技术解决方案,为数十亿终端用户创造美好生活。

目前,美的工业技术已在中国、日本、印度、奥地利等地建成27个研发试验中心,累计授权专利5500多件。年投入研发资金11亿,持续加大对核心、前沿技术的研发投入,产品覆盖压缩机、电机、芯片、减速机、电子膨胀阀、汽车部件、变频器、伺服系统和散热部件等高精密核心部件产品。

以科技驱动万物为愿景,美的工业技术将以技术创新的力量支撑全球工业的发展。

网址:https://tech.midea.com/

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王妍
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