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超声电机
超声电机是一种新型的微电机，超声电机不同于传统的电磁电机：它没有磁场，不依靠电磁相互作用来转换能量，而是利用压电陶瓷逆效应和超声振动，将材料的微观变形通过机械共振放大和摩擦耦合转换成转子（旋转型）或滑块（直线型）的宏观运动。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
超声电机是一种新型的微电机，超声电机不同于传统的电磁电机：它没有磁场，不依靠电磁相互作用来转换能量，而是利用压电陶瓷逆效应和超声振动，将材料的微观变形通过机械共振放大和摩擦耦合转换成转子（旋转型）或滑块（直线型）的宏观运动。
本项目已获得2013年度国家技术发明奖二等奖，获授权国家专利31项，研制了15种直线电机及4种精密定位平台，实现了大行程（20-100毫米）、高位移分辨率（<50纳米）、高定位精度(0.36微米)、高加速度（5－10g），已达到国际同类产品的先进水平，部分指标超过国际同类产品的先进水平。
本团队的超声电机在月面上一直运行稳定，使我国成为了继美国之后的第二个将超声电机应用到外星球的国家，同时也是第一个将超声电机应用到月球上的国家。团队起草的“超声电机技术国家标准”已与2019年实施。
创新点及主要技术指标
1.结构简单、紧凑、转矩/重量比大（5-10倍）；
2.低速大转矩，可实现直接驱动（不需齿轮箱）；
3.响应快（毫秒级），控制性能好；
4.断电自锁（能获得较大的自锁力矩）；
5.不产生磁场，亦不受外界磁场干扰；
6.低噪声运行﹝＜45dB）；
7.可以在真空环境下工作（真空度可达10-6 Pa）；
8.形状可以多样化：圆形、方形、空心等等
9.应用温度区间扩大到-55°C至120°C
10.重量仅45g，是同类型电磁电机重量的十分之一。
三、知识产权及获奖
获国家技术发明二等奖等3项国家奖。
四、成果图片
图1 15种拥有自主知识产权的系列直线压电电机
图2 应用于嫦娥五号的超声电机
图3 旋转型超声电机实际应用
南京航空航天大学
2022-08-12
电机模型
宁波浪力仪器有限公司（余姚市朗海科教仪器厂）
2021-08-23
直线电机
产品详细介绍北京慧摩森电子系统技术有限公司生产的SM系列无铁芯直线电机，是交流伺服电机，直接驱动，，无中间传动环节,推力特性平滑，无纹波推力和电磁吸力，运动质量轻，加速度大，高速度响应，定位精度高，运动刚度高，噪音低，效率高，模块化设计，行程可以任意延长，免维护。
北京慧摩森电子系统技术有限公司
2021-08-23
太阳能聚光发电（光伏发电）跟踪系统
两轴跟踪是基于天文学理论编程实现的。在系统中使用了PLC，以控制两个伺服电机和相应的执行机构，这些执行机构使得系统能够跟踪太阳的轨迹。从而使系统能够在一天中，始终以最佳的倾角和方向对准太阳，进而最大限度地利用太阳能。 利用逆变器能够将光伏电池产生的直流电转变为交流电，进而直接输送到电网上。在白天有日照的情况下，光伏电池会将大部分的能量输送到电网上，而到了晚上光复电池装置会自动与电网断开。
南京工业大学
2021-04-13
小型垂直轴风力发电装置及发电技术
小型风力发电是风能利用的重要途径，分为垂直轴风力发电和水平轴风力发电两种形式，其中小型垂直轴风力发电装置的发电功率从几百瓦到几十千瓦之间，具有结构简单、造价低；组装维护简单方便；启动风速低，抗风能力强、安全性好；适用场所广；噪音低、美观等优点。因此，美国、欧洲等发达国家出台了许多激励政策，大力扶持小型垂直轴风电技术的发展和应用。在这些国家，小型垂直轴风力发电已是家庭和公共设施用电的重要形式之一。 大型风力发电机组在较大风速下才能正常工作，存在易损坏、运输、安装难度大、上网困难、投资大等问题，鉴于大型风电场建设的弊端，国家能源局正在调整风电的发展策略，在继续推进大型风电基地的基础上，将着重进行中小型风电项目的建设。小型风力发电技术市场前景广阔，既可用于家庭和公共设施，又可用于农村、偏远地区、海上等连接电网困难、用电不便的地区，从而缓解国家电力集团节能降耗压力，促进我国不发达地区的经济建设，具有巨大的市场和潜在的经济效益。 北航在风力发电技术方面有着长期的研究基础，承担了传统大型叶片、垂直轴发电装置、集风式发电装置等多项国家863、国家973项目，形成了集设计、材料、制造、电控等为一体的专业齐全、技术融合的研发团队。已针对小型垂直轴风力发电技术进行了深入研究，设计出百瓦至千瓦级系列小型垂直轴风力发电装置，拥有从气动设计、结构设计到材料工艺、发电机、控制系统的全套技术。针对不同风况和应用场合开发出了多台样机，能够在2m/s的风速下启动，实现了照明工程与城市景观相结合，风力发电与光伏发电相结合，单机发电与多机成网相结合，同时还具有发电效率高、噪声小、外形美观、安全性好、运输安装方便、适用场所广等特点。
北京航空航天大学
2021-04-13
潮流能发电装置
项目成果/简介: 轴流式潮流能发电装置是针对我国潮流能资源区潮流流速偏低的状况专门开发研制的，具有启动流速低、转换效率高等特点。机组采用半直驱变桨距控制的水平轴水轮机，利用变桨距机构，提高能量转化效率，实现最大能量捕获、低速启动和换向；水下实时监控系统实现了机组的运行状况监测和变桨距控制，同时保证了机组安全运行；基于GPRS技术实现了装置的远程数据采集与控制；机组的支撑结构采用了浮潜式载体专利技术，可通过注排水实现升沉，便于机组的拖航、移址、回收及机组的维护保养。项目阶段: 完成工程样机研发及海上示范运行阶段效益分析: 该成果在潮流能开发利用中具有广泛的推广应用前景。适用于我国潮流能资源区潮流流速偏低的状况，易于在潮流能发电规模化工程中应用，有利于产业化推进。知识产权类型:发明专利 、 软件著作权知识产权编号:ZL201510602258.3 ZL201610459673.2技术成熟度:通过中试技术先进程度:达到国内领先水平成果获得方式:独立研究获得政府支持情况:无
中国海洋大学
2021-04-11
潮流能发电装置
轴流式潮流能发电装置是针对我国潮流能资源区潮流流速偏低的状况专门开发研制的，具有启动流速低、转换效率高等特点。机组采用半直驱变桨距控制的水平轴水轮机，利用变桨距机构，提高能量转化效率，实现最大能量捕获、低速启动和换向；水下实时监控系统实现了机组的运行状况监测和变桨距控制，同时保证了机组安全运行；基于GPRS技术实现了装置的远程数据采集与控制；机组的支撑结构采用了浮潜式载体专利技术，可通过注排水实现升沉，便于机组的拖航、移址、回收及机组的维护保养。
中国海洋大学
2021-05-09
纯低温余热发电
纯低温余热回收发电项目是利用150℃以上、400℃以下的工业余热产生的低品位蒸汽（低压、低温），来推动专门设计的双压低参数的汽轮机组做功发电。它是先进技术和环保要求相结合下的必然趋势和产物，是控制大气污染，保护臭氧层，减少能源浪费的有效手段和途径，也是相应企业提高能源利用效率，降低成本，提高产品市场竞争力，减少温室气体排放和保护环境的重要措施之一。 纯低温余热回收发电技术经过十年的发展日益成熟，国内已建成多座纯低温余热发电站，其技术经济的可行性，已越来越受到人们的高度重视，北京科技大学经过多年研究，使其技术更适合钢铁行业。 新工艺收集钢铁生产过程中产生的高、低温废热空气，经高效降尘设备后进入余热锅炉，由余热锅炉产生过热蒸汽，再由过热蒸汽或饱和蒸汽推动汽轮机带动发电机组进行发电。结合低温余热发电的技术特点并进行技术创新，开发适应低参数、双压力（单压力）的余热回收汽水热力系统；吸收国外先进技术并进行技术创新，科学的、梯次利用生产过程中产生的高、低温废气余热，提高余热的回收利用效率； 可最大化提高余热利用率，立式布置、高效受热面、自然循环的结构减少了锅炉的占地面积，降低了工程的整体造价； 具有自动负荷调整、自动并网控制功能的低参数双压（单压）进汽式汽轮机，符合低温余热电站的生产运行特点，最大化的提高了余热利用率。 低温余热发电核心技术： 废气温度的梯次科学利用。 低能耗、高效率的余热回收系统的技术和装备。生产和余热发电系统的协调控制和管理。
北京科技大学
2021-04-13
温差发电管理系统
项目简介： 本项目应用场景为钢铁厂的余热回收利用 ， 通过温差发电片产生电流进行汇集发电。温差发电系统丁光伏发电系统类似
西华大学
2021-04-14
风力发电并网逆变器
石油生产的主要成本为电费，为了降低游梁式抽油机的使用成本，在风能资源比较好的地区可以采用风电互补供电系统有效降低对电网的用电量。通常4台30kW的抽油机通过一台变压器供电，因此可以利用1台50kW的风力发电机向抽油机提供80%的用电量，不足部分可以通过电网补充，这一过程是通过1台50kW的并网逆变器实现的。本产品利用先进的控制策略实现了风能的优先利用，最大限度地实现节能减排、降低成本的目标。
北京理工大学
2021-04-14