在能源領域技術革新的浪潮中,河北工程大學青年學子勇挑重擔,以科技創新破解行業難題。該校侯墨楚學生團隊在導師團隊的指導下,成功采用WPT板結合創新轉子結構代替傳統有刷結構,為傳統礦下電機的智能化、安全化升級提供了突破性解決方案,引發行業廣泛關注。
緣起:瞄準行業痛點,青春熱血投身科研
作為電氣工程專業的學生,在實習中深入礦區一線,親眼目睹了傳統有刷電機因電刷磨損引發的安全隱患與維護難題。井下環境復雜,電火花風險隨時可能威脅工人生命,而頻繁停機檢修更直接影響生產效率。帶著對行業痛點的深刻洞察,他組建科研小組,立下"用技術革新守護礦工安全"的目標。
在河北工程大學就業創業服務中心的支持下,團隊依托學校實驗室資源,從基礎理論研究入手,針對礦用電機高粉塵、強振動的特殊需求,展開無線線圈結構設計與補償網絡優化的攻堅。侯墨楚回憶說:“最初的100多次仿真實驗幾乎全部失敗,線圈發熱失控和磁場調節不穩定成為攔路虎。但看到礦區事故新聞時,我們更堅定了必須成功的決心?!?br/>突破:千次實驗打磨,關鍵技術實現領跑
歷經兩年半的持續攻關,團隊通過Comsol多物理場仿真建模,對80組線圈配對進行參數迭代,最終鎖定“40mm直徑原邊線圈+15mm副邊線圈”的最優組合,其電感值達14.35μH,較傳統設計提升37%,同時通過T型CLC補償網絡實現了90.2%的傳輸效率。
團隊獨創的“雙諧振耦合模型”徹底摒棄了電刷結構,通過高頻交變磁場實現無接觸能量傳輸,同時搭載智能調節算法,使電機氣隙磁場調節精度達到±0.1%。經測試,該技術可將電機故障發生率降低82%,維護成本減少65%,在試點應用中已實現連續12個月無停機檢修記錄。
展望:從實驗室到礦山,科技成果賦能產業
目前,團隊已與多家企業達成技術轉化合作,計劃年內完成500臺礦用隔爆型無刷勵磁電機的升級改造?!拔覀冋陂_發適配不同巷道環境的模塊化組件,未來將實現'即插即用'的智能化更換。”團隊成員向廣大師生展示著新一代樣機模型。
青年力量勇闖技術深水區,一項突破背后是千次實驗的沉淀。隨著礦用無刷勵磁電機技術的規?;瘧?,我國礦山設備正加速向本質安全型升級,而河北工程大學的青年科研團隊,正用青春和智慧在能源安全領域書寫著屬于新時代的創新答卷。(通訊員 郭艷萍)
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