上海电机学院是一所以工学为主,包含经济学、管理学、文学、艺术学等学科的全日制普通本科院校。学校现有各级各类重点学科10个,其中上海市教委重点建设学科2个(电力电子与电力传动、机械制造及其自动化),校级重点建设学科8个。上海电机学院大锻件制造技术工程中心被列入上海市协同创新中心,上海装备制造产业发展研究中心被列入上海高校人文社会科学重点研究基地,电力电子与电力传动学科被列入“上海一流学科”监测建设学科。

学校获1个上海“2011”协同创新,1个国家重点实验室,1个省部级工程研究中心,1个上海高校工程研究中心,1个高校人文社会科学重点研究基地,1个上海高校知识服务平台。

        电机制造专用感应电源

在电机制造行业尤其是大型电机制造领域中,感应电源起着非常重要的作用,例如电机绕组的连接、并头、法兰的热装配及油漆热固化等。感应电源具有焊接质量稳定、加热速度快、可控性好、容易实现智能制造、热效率高、节能效果显著等诸多优点。

突破传统的热传导及煤炭、生物燃料等燃烧的加热方式,采用全球最先进的德州仪器高速数字信号处理器(HDSP),采用新一代IGBT或MOSFET作为主要逆变器件,空冷、水冷或双结合的方式使得设备更适合电机行业的应用,全数字控制,无极调控,工件自身发热,无需燃料、非传导,低损耗、高功率因数、加热速度快、热效率高、节能效果显著、配合专用研制工件容易实现智能制造等诸多优点。

采用感应电源除了电机行业制造应用外,还可以在很多行业领域应用。对锻造钢坯透热,节水节电且无污染;在铸造熔炼方面可以实现普通钢、特种钢、非铁金属材料的精细熔炼,同时可提高效率、无污染且金属成分可控;用于焊接时效率高,对被焊母材无损伤,适用于精度高、批量大的工件和大体积母材的局部焊接及各类金属管材的焊接;各类零部件的表面热处理也大量采用感应加热方法;钢塑材料制造、铝塑薄膜加工以及食品工业、医药工业的封口工艺也大量采用感应加热等。

        感应电动机的自动控制节能系统及方法

感应电动机大部分采用恒压恒频供电,具有控制设备简单、安全耐用、使用方便的优点。当负载转矩低于额定转矩时,电动机的转速上升,但电动机的运行效率下降。

现有主要采用交直交变频器供电和控制晶闸管在工频下的导通角实现一定的节能,存在以下不足之处:①需要专用的驱动控制系统,设备造价高、控制系统复杂;②驱动电路功率组件的频繁通断,产生高次谐波电流,使电动机系统发热严重、容易老化,同时污染了电网。

本项目据此提出一种感应电动机的自动控制节能系统及方法,该自动控制节能系统包括自耦调压器、感应电动机、伺服电动机、控制器以及感应电动机的电流和有功功率测量单元,其中该控制器的输出控制该伺服电动机,该伺服电动机的机械输出端口实现对该自耦调压器的电压调节,该自耦调压器为该感应电动机提供可调的输出电压,该电流和有功功率测量单元用于测量该感应电动机的电流和有功功率,并将测得的测量信号传输至该控制器,该控制器根据电流和有功功率的测量信号产生控制信号,驱动该伺服电动机调整该自耦调压器的输出电压,实现电动机的高效率运行。可以在工频供电以及设备投资少的情况下,根据负载情况自动调节电动机的供电电压,实现电动机轻载时的节能运行。

优先使用产业领域:1)电动机经常轻载运行的生产领域;2)采用有限能源供电的航空、航海等领域。

        螺杆钻具等壁厚定子加工

本项目就是通过电解设备及配套工艺的研发,在金属定子壳体内孔加工出与橡胶衬套相匹配的型线,使橡胶衬套成为等壁厚结构,实现衬套壁厚小、耐磨损、效率高、寿命长的技术目标,提高国内螺杆钻具的整体水平。本项目已成功拉制出石油螺杆钻具壳体异形内孔型线样件(图2),在加工实验中取得了预期效果。技术步骤清晰,加工过程稳定。完成用户样品加工验证,开始进入小规模生产。

使用电解加工方法加工等壁厚螺杆钻具定子的螺旋面,相较于金属切削和一些常规的加工方法,即试验使用数控铣削、机械拉制、精密铸造及外圆滚压内部成型等加工方法。具有成本低、效率高、一次成型等优点。

本产品研发的产品,可以打破国外垄断的局面,国内生产的地产成本具有很强的竞争优势。一方面对开采企业具有吸引力,另一方面,国外钻探产品公司也在国内寻找适合生产的制造厂家。目前该产品的技术水平已经达到该类产品的技术指标,并在相当长的一段时间内,具有竞争优势。

按两套设备配置,总投资1000万元。生产能力为每台设备年产量300件,两台共600件。每件产值为2.5万元,年产值预计1500万元,利润600万元。投资回收期1.67年。

        企业质量技术服务平台

上海电机学院商学院质量管理工程服务团队服务涵盖企业管理体系策划与优化、研发与创新管理、采购与供应链管理、生产与运营管理、全过程质量管理、可靠性提升、精益生产与六西格玛管理培训与辅导。同时协助客户开展中国质量奖、全国质量奖的申报、培训与辅导工作。

优先使用产业领域及地方区域:1) 电子电气领域全生命周期质量管理与可靠性管理;2) 汽车、通讯半导体领域的全生命周期管理与可靠性管理;3)高端装备制造业的质量管理方法与可靠性管理;

        双速感应式直线电动机

双速感应式直线电动机以感应式直线电动机本体设计为基础,采用新颖的一体化结构设计,经初步分析相对于传统的采用两台感应式直线电动机驱动不同速度要求的运动部件的设计具有以下优势:①装置的体积、重量降低,结构简化; ②装置的生产成本低;③不同速度要求的运动部件之间协调控制加强、控制精度提高;④可以实现电能的统一管理和利用,提高效率。

优先使用产业领域:1)复杂加工、伺服驱动、机器人、航空航海器材等制造业;2)物流等服务业领域。

        小型低温炉

小型低温炉是一款使用半导体制冷堆而设计制作的小型温度控制设备,整机外观尺寸400×300×120(mm),功耗小于500W,降温速率快且可控制,噪音小,能置于光学平台,适合于搭配高精度仪器设备,能用于温度光纤传感器研制过程中的低温环境模拟。

可作为光纤传感研究的配套仪器。光纤温度传感器、压力传感器、陀螺仪、液位传感器等,在研制中需要测试其环境适应性,测定环境温度对传感待测物理量的影响,并做相应修正。实验室中高温环境很容易模拟,有现成的高温炉,但是对于低于环境温度的模拟,并没有合适的仪器,用压缩机制冷,体积大,震动大,噪音大,不适合置于光学平台和超净间使用,本发明采用半导体制冷片,体积小,基本没有噪音和震动,且降温速率大,易于控制。

小型低温炉主要用于温度光纤传感器测试过程中的低温环境模拟,也可作为其他温度传感器的测试环境模拟,主要适用于中部和南方地区。

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