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高效变频压缩机和变频电机关键技术研究

403天前

项目完成开发多个系列的高性能压缩机和电机,实现了家用变频空调全覆盖、家用冰箱的大规模应用。项目以无重稀土高效低噪声变频压缩机、家电用新一代变频电机、高容积率冰箱用轻型静音高效压缩机等优势技术(部分代表图如图1),突破能效提升瓶颈。项目成果直接促进了我国高性能变频空调器和高效高容积率冰箱的开发,同时可进一步用于变频热泵热水器、除湿机、变频干衣机、冷柜等其他需要用到高效压缩机和电机的领域。

项目负责人:郑立宇

项目联系人:丁云霞 dingyx@welling.com.cn

项目组成员:杨泾涛、吴迪、徐飞、于明湖、徐浩、邱小华、张巍、黄刚

单位:广东美芝制冷设备有限公司、广东威灵电机制造有限公司、安徽美芝制冷设备有限公司

 

项目背景及研究意义

家用电器是居民能源消耗的第二大来源,在“双碳”目标推进下,设计生产绿色家电,实现绿色制造是家电行业的必然趋势。压缩机和电机是家电的核心部件,也是制冷制热系统中的最大耗能单元,提高核心部件的效率对整个行业的节能减排作用显著。项目立足于研究高效环保、高可靠性的压缩机和电机,开展变频压缩机和变频电机的超高效化、超静音、小型化、高可靠性的方法研究。

 

项目介绍

项目完成开发多个系列的高性能压缩机和电机,实现了家用变频空调全覆盖、家用冰箱的大规模应用。项目以无重稀土高效低噪声变频压缩机、家电用新一代变频电机、高容积率冰箱用轻型静音高效压缩机等优势技术(部分代表图如图1),突破能效提升瓶颈。项目成果直接促进了我国高性能变频空调器和高效高容积率冰箱的开发,同时可进一步用于变频热泵热水器、除湿机、变频干衣机、冷柜等其他需要用到高效压缩机和电机的领域。

 

项目优势

1)无重稀土高效低噪声变频压缩机:通过对永磁电机使用无重稀土材料的特性进行研究,攻克耐退磁、高温衰减抵抗等技术应用难题,缓解行业对镝、铽等重稀土材料的依赖,填补压缩机行业无重稀土化的空白;提出电气部能效损耗抑制技术、机械部滑动摇块结构,大幅提升压缩机系统和空调系统能效,对于全面提高空调系统综合性能,推动家电行业低碳、绿色发展具有重要意义。

2)家电用新一代变频电机:研发磁钢内嵌切向式新拓扑结构,大幅提升电机功率密度,实现电机的高效小型化;提出控制系统的自适应谐波电流注入方法和电磁设计的反电势谐波优化技术,降低中频及高频噪声;研究轴承电腐蚀抑制技术,降低轴承早期失效的风险,解决变频电机的行业痛点问题,打破空调变频电机同质化严重的局面,改变一直以来的技术跟随国外厂家的现状,为空调厂家提供更加高效节能、低噪声、轻量小型化、高可靠性的解决方案。

3)高容积率冰箱用轻型静音高效压缩机: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,兼顾客户的使用感受,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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a) 家电用新一代变频电机

 

 

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b) 高容积率冰箱用轻型静音高效压缩机

1 部分优势技术代表图

  

项目成果

项目累计申请专利190项,其中已授权国内发明专利49项、实用新型专利72项、PCT专利27项;发表技术论文20篇;参与新编和修订国标5项,行标和团标7项;由中国轻工业联合会组织的科学技术成果鉴定结论为“国际领先水平”。项目聚焦产业发展关键薄弱环节,突破传统压缩机和电机提效手段的局限性,在家电行业内率先进行多领域跨界创新技术融合,技术创新成果已实现了大规模生产。


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