2018年度广东省科学技术奖公示表（自然科学奖）

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1、2018年度广东省科学技术奖公示表（自然科学奖）项目名称新型高密度磁场调制型永磁机构的理论研究及应用南方科技大学香港大学主要完成单位广州大学中国科学院深圳先进技术研究院1.蹇林旎（职称：助理教授/副研究员；工作单位、完成单位：南方科技大学;主要贡献：I）项目总责任人，全面负责项目实施及管理；II)是核心理论“双向磁场调制效应”的提出者；III)是专著1的唯一著作者，及代表性论文1到9的通讯作者，是全部5项代表性授权发明专利的第一发明人）2.陈清泉（职称：教授/中国工程院院士/英国皇家工程院院士；工作单位、完

2、成单位：香港大学;主要贡献：I）项目总协调人，负责项目总体规划与指导及研究和应用资源的协调；II)是代表性论文1、2、3、5和7的合著者）3.邵子韵（职称：讲师；工作单位、完成单位：广州大学;主要贡献：I）负责新型电磁装置及应用系统的建模、优化设计；II)新型磁场调制原理的理论分析与推导；III)是代表性论文1、3、4的合著者）主要完成人4.梁嘉宁（职称：副研究员；工作单位、完成单位：中国科学院深圳先进技术研究（职称、完成单院;主要贡献：I）负责新型电磁装置的驱动控制设计；II)是代表性论文6、8、9的位、

3、工作单位）合著者，也是代表性授权发明专利4、5的共同发明人）5.龚宇（职称：助理研究员；工作单位、完成单位：南方科技大学;主要贡献：I）负责新型电磁装置的有限元建模仿真研究；II)组织实施100千牛米级高密度自然冷却直驱电机试验样机的设计、加工及实验验证；II)是代表性论文5的合著者）6.石玉君（职称：研究实习员；工作单位、完成单位：南方科技大学;主要贡献：I）是新型电磁装置的有限元建模仿真研究主要参与者；II）是代表性论文1的第一作者及代表性论文5的合著者，也是代表性授权发明专利1、2、3、4的共同发明人

4、）7.尉进（职称：研究实习员；工作单位、完成单位：南方科技大学;主要贡献：I）是100千牛米级高密度自然冷却直驱电机试验样机的设计、加工及实验验证的主要参与者；II）是代表性论文1的合著者，也是代表性授权发明专利1、2、3、4的共同发明人）-1-本项目成果属于电气工程学—新型电磁能量转换技术领域研究成果。能源危机和全球暖化是新世纪人类共同面临的重大挑战。深刻改变能源生产和消费方式将是实现可持续发展的重要途径。2014年6月13日，习近平总书记主持召开中央财经领导小组第六次会议并作重要讲话，吹响了积极推动我国

5、能源生产和消费革命的号角。总书记的重要指示包含两个方面的深刻内涵：一是要大幅提高清洁、可再生能源在一次能源结构中的比重；二是要深刻改变能源消费方式，全面提高交通和工农业生产领域的电气化水平。前者是促进能源多样性、保障能源安全的主要途径，后者是提高能源利用效率、减少污染物排放的重要手段。当前，在可再生电能开发利用（如风力发电、海浪能发电）以及电气化推广应用（如电动汽车、高速铁路、全电驱舰船、工农业电传动）方面，用以实现机电能量转换和转矩传递的电磁装备技术属于核心共性技术，其中一个亟待突破的方面在于——研发高密

6、度的新型电磁能量转换装置，以适应具体应用场合对设备体积和重量方面的限制。在传统电机学理论中，通常采用空间基波电磁场相互作用来实现能量转换和转矩传递，而装置内部气隙工作面的尺寸决定了装置能够提供的最大转矩。在诸多应用场合，如风力发电、工业电传动、舰船全电推进等，通常需要电磁装置能够提供低速大转矩运行能力，同时对装置的尺寸提出了严苛的要求。常规解决方法是安装减速齿轮箱、皮带轮等中间传动机构来提升电磁装置的运行转速并降低其输出转矩，从而满足传统电机设计理论中的关于有效尺寸的限制。而齿轮箱、皮带轮等中间传动机构的引

7、入又带来传动效率降低、需日常润滑维护等现实问题。本项目历经7年时间，在主要完成人的共同努力下，突破了传统电机学理论仅用“空间基波电磁场”实现能量转换和转矩传递的固有机理，提出并创建了基于“双向磁场调制原理”的高密度磁场调制型永磁机构的基础理论，研发了多种新型电磁装置，并在油田直驱抽油机系统中得到应用。具体情况如下：1）提出了“双向磁场调制原理”，并在此基础上创立了一种具有定、转子双永项目简介磁激磁的电机新型态。通过在电机定、转子上均设置磁场调制齿和稀土永磁磁极，使转子永磁磁场受到定子调制齿的调制，同时，使定

8、子永磁磁场受到转子调制齿的调制。由此产生一系列相互匹配的磁场谐波对。通过巧妙设计定、转子槽极配，两者调制出来的磁场谐波均能与电枢磁场相互作用，可使这些谐波对具有相同的空间极对数和同步的空间转速，因而可以相互耦合产生稳定的电磁转矩。“双向磁场调制原理”通过在气隙里引入多次磁场谐波，这些谐波与基波磁场一起共同产生转矩，气隙利用率大大提高。该原理多次利用了有限的气隙工作面，在不增加空间尺寸的前提下增加有效磁负荷，从而提