开关磁阻电机驱动系统 SRD 产业化 项目建议书 开关磁阻电机驱动系统 SRD 产业化 项目建议书 1 目录目录 1 项目概况项目概况 3 2 项目建设的意义及必要性项目建设的意义及必要性 7 3 国内外产品技术现状和发展趋势国内外产品技术现状和发展趋势 11 3 1 国外产品技术现状 国外产品技术现状 11 3 2 国内产品技术现状 国内产品技术现状 14 3 3 SRD 的发展趋势的发展趋势 16 3 4 国内 国内 SRD 发展缓慢及没有形成规模的原因发展缓慢及没有形成规模的原因 18 4 项目的技术基础项目的技术基础 18 4 1 成果来源及知识产权情况 成果来源及知识产权情况 18 4 2 已完成的研究开发工作及中试情况 已完成的研究开发工作及中试情况 19 4 2 1 SR电机洗衣机直驱装置电机洗衣机直驱装置 19 4 2 2 电动自行车 电动摩托车用 电动自行车 电动摩托车用SR直驱电机直驱电机 24 4 2 3 煤矿用 煤矿用SR电机电机 25 4 2 4 中小型通用型 中小型通用型SR驱动系统驱动系统 26 4 2 5 汽车用 汽车用SR起动起动 发电一体机发电一体机 26 4 2 6 大型 大型SR风力发电机风力发电机 26 4 3 技术或工艺特点 与现有技术或工艺比较所具有的优势 技术或工艺特点 与现有技术或工艺比较所具有的优势 27 4 3 1 SR电机直驱装置 洗衣机专用 的技术与工艺特点电机直驱装置 洗衣机专用 的技术与工艺特点 27 4 3 2 电动自行车 电动摩托车用 电动自行车 电动摩托车用SR直驱电机的技术与工艺特点直驱电机的技术与工艺特点 39 4 3 3 矿用隔爆型 SR 电机的技术与工艺特点 略 矿用隔爆型 SR 电机的技术与工艺特点 略 40 4 3 4 中小型通用型 SR 电机的技术与工艺特点 略 中小型通用型 SR 电机的技术与工艺特点 略 40 4 3 5 车用 SR 起动 电动一体机的技术与工艺特点 略 车用 SR 起动 电动一体机的技术与工艺特点 略 40 4 4 该项目重大关键技术的突破对行业技术进步的重要意义和作用 该项目重大关键技术的突破对行业技术进步的重要意义和作用 40 5 市场前景分析市场前景分析 41 5 1 洗衣机用 洗衣机用 SR 电机直驱装置电机直驱装置 41 5 2 电动车用 电动车用 SR 电机电机 42 5 3 煤矿用隔爆型 煤矿用隔爆型 SR 电机电机 43 5 4 通用型 通用型 SR 电机电机 43 5 5 其他领域用 其他领域用 SR 电机电机 44 6 产业关联度分析产业关联度分析 45 6 1 洗衣机用 洗衣机用 SR 电机电机 45 6 2 电动车用 电动车用 SR 电机电机 45 6 3 煤矿用 煤矿用 SR 电机电机 45 6 4 通用型 通用型 SR 电机电机 46 7 项目建设内容 规模 地点 条件 期限项目建设内容 规模 地点 条件 期限 46 7 1 项目建设内容 规模 项目建设内容 规模 46 2 7 1 1 项目建设原则 项目建设原则 46 7 1 2 生产车间 生产车间 47 7 1 3 技术中心 技术中心 47 7 1 4 试验基地 试验基地 47 7 1 5 辅助设施 辅助设施 47 7 1 6 项目建设内容 规模明细表 项目建设内容 规模明细表 47 7 2 建设地点 建设地点 48 7 3 建设条件 建设条件 48 7 4 建设周期与进度安排 建设周期与进度安排 48 8 项目承担单位情况项目承担单位情况 49 8 1 企业概况 企业概况 49 8 1 1 股东介绍 股东介绍 49 8 1 1 股本构成 股本构成 51 8 2 组织结构 组织结构 51 8 3 人才优势 人才优势 52 8 4 管理层介绍 管理层介绍 53 8 5 优劣势分析 优劣势分析 55 8 5 1 优势分析 优势分析 55 8 5 2 劣势分析 劣势分析 59 8 6 项目组织方式 项目组织方式 59 8 7 营销战略 营销战略 59 9 原材料供应及外部配套情况原材料供应及外部配套情况 61 9 1 原材料供应 原材料供应 61 9 2 外部配套情况 外部配套情况 62 10 投资估算与资金筹措投资估算与资金筹措 63 10 1 投资估算 投资估算 63 10 2 资金筹措 资金筹措 64 11 经济效益与社会效益初步分析经济效益与社会效益初步分析 64 11 1 经济效益初步分析 经济效益初步分析 64 11 1 1 销售收入 销售收入 64 11 1 2 利税收入 利税收入 64 11 1 3 投资回收期 投资回收期 64 11 2 社会效益初步分析 社会效益初步分析 65 3 1 项目概况项目概况 开关磁阻电机驱动系统 Switched Reluctance Drive 简称 SRD 即开关磁阻电机调速系统是20世纪80年代中期迅速发展起来的一种 新型的交流驱动系统 它兼有直流驱动与普通交流驱动的优点 从外 观上来看由开关磁阻电机 SRM 与驱动器二部分组成 见图 1 图 1 SR 电机与控制器 其中 开关磁阻电机 SRM 由 SRM 本体与 SRM 本体上的位 置检测器 如光电传感器 所组成 驱动器由功率变换器 控制器 电流检测器所组成 见图 2 是典型的光机电一体化产品 控制电路功率电路SR电机负载 电流检测 位置检测器 给定速度 图 2 SRD 基本构成 4 开关磁阻电机驱动系统 SRD 具体优点如下 电机结构和制造工艺简单 坚固 制造成本低 转子上无励磁无绕组 仅由硅钢片叠压而成 可工作于极高 的转速 定子线圈为集中绕组 嵌放容易 端部尺寸短而牢固 工作 可靠 能适用于各种恶劣 高温甚至强振动环境 电机的损耗主要在定子 电机易冷却 转子上无永磁体 允 许有较高的温升 工作温度可以较高 转矩方向与相电流方向无关 可以减少功率电路的开关器件 数 使控制器简单价廉 降低系统成本 由于电机绕组与功率器件串联 不会出现直通故障 功率电 路简单 可靠性高 启动转矩大 启动电流小 低速性能好 无感应电动机在启 动时所出现的冲击电流 可控参数多 调速性能好 调速范围宽 在较宽的转速和功 率范围内都具有高效率 控制灵活 易于实现特殊要求的转矩 转 速特性 能四象限运行 适用于频繁起停及正反换向运行 过载能力 强 具有较理想的再生制动能力 是典型的高效节能产品 SRD 除了前面所述优点之外 与其它调速系统相比还具有以下 优势 对电网的电流冲击小 对共网的二次用电设备的电磁环境干 5 扰小 尤其适合频繁带载启动与正反向换向且需要变载荷调速的机 械设备 效率高 节能效果明显 可以在交流或直流供电状态下运行 在直流供电下控制器的 成本更低 有很好的容错能力 可以缺相运行 由于 SRD 具有以上突出的优点 因此 被广泛应用在交通运输 民用电动车 家用电器 通用机械 矿山机械 冶金机械 石油机械 化工机械 建材机械 纺织机械 医疗机械 食品机械 轻工机械 农 林 牧 渔业机械 航空航天 国防工业 电力工业 环保工业 娱乐业 建筑业 水力设施 伺服与调速系统 信息传输等众多领域 功率范围从 10W 到 5MW 转矩从 0 01Nm 到 106Nm 最高转速可达 105 r min 北京东方渴望科技发展有限公司 以下简称我公司或 渴望科技 从 20 世纪 90 年代末就开始了 SRD 的应用研究 在具体分析国内外 的研究成果及应用过程中发现 虽然 SRD 具有很多其他驱动系统所 无法比拟的优点 但也存在着一些不足 如存在转矩脉动 振动和噪 声比一般电机偏大 电机的出线较多等问题 而这些问题却恰恰严重 地影响了 SRD 在一些领域中的应用与发展以及产业化的进程 为此 我公司联合了国内在 SRD 研究与应用领域中处于领先地位的大专院 校 科研院所进行合作 并针对 SRD 存在的不足 从控制上及 SRM 的制造工艺上进行了大量的研究与试验 在较大程度上有效地解决了 6 SR 电机的转矩脉动 振动和噪声较大的缺陷 提高了 SRD 的系统效 率 取得了明显的节能效果 尤其在家用电器中的应用取得了重大性 突破 其中将 SRM 同新型电磁离合制动器进行一体化设计的 SRM 洗衣机动力直驱装置 于 2001 年 5 月通过了由北京市科委组织的由 中国工程院院士及国内著名的 SRD 专家组成的专家鉴定委员会的科 技成果鉴定 结论为 国内领先 国际先进 建议在现有基础上加 快产业化进程 尽快申请多国专利予以保护 该项目 2002 年 12 月 31 日被北京市科委认定为 高新技术成果转化项目 项目编号 021300241B 2003 年 4 月被国家科技部认定为 国家级火炬计划项 目 项目编号 2003EB040070 2004 年 5 月 26 日获国家发明专利 发明专利证书号 EL001207296 另外 公司还拥有 SRD 减振降 噪的专有技术与生产工艺 并有多篇 SRD 减振降噪方面的论文在国 家级刊物上发表 除此之外 电动自行车 电动摩托车用 SRD 产品 也已开发成功 现处于小批量生产阶段 目前 通用型中小型 SRD 功率从 1 5 400KW 矿用隔爆型 SRD 15 1000KW 车辆用 SR 发电机 电动机组合一体机 车辆用电牵引 SRD 风力发电机用大功 率 SRD 等正在开发与试验之中 公司还具有丰富的 SRD 生产管理经 验和协作关系 该项目已具备实施产业化的技术 生产和市场条件 因此 我公司决定在吉林省吉林市吉林高新技术产业开发区拟联合投 资建立占地面积十万平米 其中建筑面积六万平米的 SRD 产业化生 产基地与中试基地 项目总投资人民币二亿元 其中基本建设投资六 千万元 设备投资一亿元 铺底流动资金四千万元 项目达产后可形 7 成年产微电机 200 万台 中小型电机 100 万千瓦的生产能力 实现销 售收入 24 亿元 利税收入 4 2 亿元 投资利税率 84 从建设期开 始计算 项目投资回收期为三年零二个月 2 项目建设的意义及必要性项目建设的意义及必要性 我国是世界上仅次于美国的第二大能源生产与消耗大国 但能源 利用率只有 33 左右 比发达国家低约 20 个百分点 我国能源消耗中对煤炭的依存度高达 70 左右 据第一次全国经 济普查数据统计 2004 年煤炭产量达到 19 56 亿吨 其中用于火力发 电 9 8 亿吨左右 这一方面造成了铁路运输的紧张 去年每天铁路装 车 10 万节车皮 其中用于运煤就达 5 万节车皮 另一方面由于煤炭 消费所带来得是大气污染 水污染 和土地损失等严重的环保问题 如煤炭燃烧以及燃烧不充分所造成的 SO2 和 CO2以及粉尘的排放严 重超标 SO2 和 CO2的排放分别居世界第一位和第二位 国土酸雨 面积已达 1 3 再一方面就是加速了煤炭这一不可再生能源的枯竭以 及严重的煤矿安全隐患问题 仅 2005 年煤矿安全事故就造成死亡 60 00 余人 为此 党和政府提出了 开发与节约并重 节约放在首位 的能源利用政策 并相继颁发和实施了 中华人民共和国节约能源 法 节能中长期专项规划 中国节能技术政策大纲 节约用电 管理办法 能源效率标识管理办法 等 国务院办公厅还下发了 30 号文 决定从 2004 年起 用三年的时间开展资源节约活动 2005 年 9 月国家发改委又发布 近期节能的十大措施 在 2005 年 10 月 党的十六届五中全会通过的中共中央关于制定国民经济和社会发展 8 第十一个五年规划的建议中提出了 发展循环经济 建立资源节约型 环境友好型社会 的指导方针 要实现到 2020 年国民经济翻二番 能源消耗翻一番的目标 因此 节约能源 提高能源利用效率意义十 分重大 而我国的电力消耗中 60 以上是由电机消耗的 2005 年全国共 发电 2 4 万亿千瓦时 也就是说其中有 1 45 万亿千瓦时以上的电能是 由电机消耗的 目前 我国电机拥有量约为 6 亿千瓦 而且 每年还 以 10