国内首台套重大技术装备及关键部件产品认定申请报告书最新版

1、杭州市国内首台（套）重大技术装备及关键部件产品认定申请报告书产品名称：高效节能系列申报类型：国内首台（套）企业名称：（盖章）法人代表：联系人：联系电话：手机：E-Mail:申报日期：二。一*年五月目录一、申请企业基本情况3（一）、企业经营管理等基本情况4（二）、主营业务涉及的领域5（三）、地位和作用5（四）、企业规模和技术优势6（五）、企业在本产业领域技术创新中的作用和竞争能力7二、中报产品的国内外发展现状和趋势8（一）、国外相关技术研发现状8（二）、国内同类产品研发现状9（三）、技术发展趋势10三、中报产品的技术开发及产业化水平12（一）、开发背景12（二）、开发过程及测试、鉴定情况13（三

2、）、生产工艺及主要装备14（四）、关键技术及该关键技术的突破对行业技术进步的重要意义和作用.16（五）、产品知识产权的所有权状况和品牌建设情况29（六）、与国内外类似产品在性能、功能、技术指标等方面的比较.29四、申报产品关联度分析30（一）、上下游产品30（二）、原材料地域分布31（三）、产品应用情况31五、产品的市场前景32（一）、产品的供应现状32（二）、市场需求分布，供需的预测、价格的现状及变化趋势32（三）、产品的质量水平和档次33（四）、产品的市场定位、内外销、市场份额、竞争优势33六、该产品的经济效益和社会效益情况34七、该产品技术经济总体评价和中报首台（套）的理由34企业简介杭

3、州*有限公司成立于*年，位于杭州萧山区，现注册资金*万元，是一家专业从事交流伺服电机、混合式步进电机及驱动系统开发、生产与销售的国家重点扶持的高新技术企业。经过*年的发展，公司所经营的“*”品牌在行业内已经具备了相当的知名度,*年被认定为萧山区名牌产品。公司占地面积*平方米，建筑面积*平方米；现有职工*人，其中工程技术人员*人，占全体总人数*%,研发人员*人，占全体总人数*%0截至*年底，企业总资产达*万元，资产负债率为*%近三年销售增长率达1*%。近三年总资产增长率达*0%。公司的主要产品是二相、三相全系列混合式步进电机、驱动器、全系列交流伺服电机，步进电机和伺服电机种类有*余种。目前，本公

4、司产品的市场占有率在同行中居于前列。*年公司*款电机被列入“*年度第三批节能惠民工程高效电机推广目录”。公司于*年*月开始建立企业技术中心，中心*年被认定为杭州市企业技术中心，中心拥有一批经验丰富的人才队伍，技术人员有*名，均为大专及以上学历,*年公司投入专项研发经费高达*万元，占当年销售收入的*%。一、申请企业基本情况（一）、企业经营管理等基本情况企业名称杭州*有限公司所有制性质私营企业企业类型有限责任公司注册地址杭州市*闻*镇时*道*号注册资本人民币*万注册时间*年*月*日法人代表*经营品牌*质量管理体系ISO9001:2008质量管理体系认证职工人数*人，大专以上科技人员*名，占全体总人

5、数的*%0其中研发人员*名，占职工总数的*%,皆为大专以上学历。企业总资产*万元资产负债率*.00%银行信用等级*级销售收入*万元销售利润*万元主导产品二相、三相全系列混合式步进电机、驱动器、全系列交流伺服电机。市场占后举国产品牌产品市场占用率方面，电脑绣花机行业拥启*%左右的国内市场占有率；数控机床彳T业拥有*%左右的市场占有率；横织机行业有*%左右的市场占后举，根据现后的市场，本公司产品的市场占用率在同行中居于前列。技术来源自主开发；产学研合作开发主要客户主要集中在国内市场，少部分产品销往国际市场产品应用领域数控机床、激光加工机、电脑绣花机、纺织机械、印刷机械、包装机械、标记机、雕刻机、绕

6、线机、三座标测量仪、XYZ三维工作台、工业机器人、医疗设备、木工机械、陶瓷机械等行业中。企业荣誉及进展1、*年度公司“纺织专用盘式中空交流向服电机系统”项目获得国家创新基金支持。2、*年公司驱动器软件控制系统获杭州市信息化专项立项支持。3、*年被认定为浙江省科技型中小企业称号；4、*年列入国家火炬计划产业化项目执行单位；5、*年列入国家“节能产品惠民工程”高效电机第三批推广目录企业;6、*年“*”牌电机被评为萧山区名牌产品；7、*年，*企业技术中心被认定为萧山区企业技术中心；8、*年，*企业技术中心被认定为杭州市企业技术中心；9、*年，*企业被认定为国家高新技术企业。（二）主营业务涉及的领域*

7、电机主要涉及数控机床、激光加工机、电脑绣花机、纺织机械、印刷机械、包装机械、标记机、雕刻机、绕线机、三坐标测量仪、XYZ三维工作台、工业机器人、医疗设备、木工机械、陶瓷机械等行业。（三）地位和作用公司核心产品包括交流伺服电机、混合式步进电机及驱动器。通过7年的发展，公司已经形成了六大系列*多种型号产品，年产能达*万千瓦。在国内同类型产品领域市场占有率与技术均处领先地位。近*年来，公司产品在纺织类电机、数控机床类电机领域一直保持国内市场占有率前三的地位，在电脑绣花机专配电机、横织机专配电机、袜织机专配电机等领域也拥有领先的国内市场占有率。*与诸多相关企业建立了战略联盟关系，主要供应商有上海*、上

8、海*、浙江*电工、日本*、浙江*等上市公司。*的主要客户有北京*、浙江*、深圳*、四川*、*等。从供应商到代理商再到产品终端客户，*的品牌形象与企业文化以及*人的创新激情得到了业内的一致首肯，天时地利人和造就了*近*年翻番速度的裂变发展。（四）、企业规模和技术优势杭州*有限公司主要从事交流伺服电机、混合式步进电机及驱动器生产。产品规格品种齐全、功能强大、性能可靠、价格便宜，在国内同行业中处于领先地位。主导产品二相、三相全系列混合式步进电机、驱动器及全系列交流伺服电机的国内市场覆盖率在80%U上。目前已形成了年产*万件步进电机、伺服电机、驱动电源产品的生产能力。公司于*年通过ISO09001:2

9、000质量管理体系认证，强化了公司的标准化操作；同年也通过了CBA证，保证了公司产品在欧盟市场的自由流通。*年*月公司获得了ISO9001:2008质量管理体系认证证书，目前公司正进行ISO1*001及ISO18001U证。*年*月，公司所申请的“*”商标正式被中华人民共和国工商行政管理总局商标局批准。经过几年的发展及推广，在国内市场已经打出“杭州*”的品牌，*年*牌电机荣获萧山区名牌产品称号。在国产品牌产品市场占有率方面，公司产品在电脑绣花机行业拥有*%左右的国内市场占有率，在数控机床行业拥有*%左右的市场占有率，在横织机行业有*%左右的市场占有率。根据目前的市场上，本公司产品的市场占有率在

10、同行中居于前列。现今伺服电机的设计生产在国内还属于起步发展阶段，国外的伺服电机、步进电机技术比较成熟，但电机价格昂贵。而本公司设计的电机一直以国外的先进技术为指导，不断的创新，研制出符合客户要求的高质量低价格电机。坐落于中国纺织之乡浙江杭州，公司在交通运输上及市场导向上拥有着绝对的优势。在快速把握纺机市场动态的前提下，公司不断创新，研制出符合市场需求的产品。因为工艺精湛、贴合市场发展趋势，公司产品受到了大量纺织机械公司的青睐，得到了大批量的订购。近年来，公司在深化改革、转化经营机制、建立现代化企业制度方面做了大量工作，取得了较好的成效，完善了法人治理结构，提高了公司竞争实力和抗风险能力。（五）

11、、企业在本产业领域技术创新中的作用和竞争能力技术创新是企业发展永恒的主题。杭州*电机有限公司坐落于全国纺织之乡一一浙江杭州，良好的地理环境使得公司能够从市场中发现商机，找到新产品、新技术发展方向，并依托技术装备改革完成新产品研发和新技术的应用工作，实现产业化、商品化。“十一五”期间，在国家和地方政府的支持下，公司紧紧围绕国家在电机行业的发展规划，积极进行技术创新和技术改造，已成功开发出伺服、步进六大电机系列：*系列、*系列、*系列、*系列、*系列、*系列，盘式伺服电机、主轴伺服电机系列，并已取得1*项专利，2项软件著作权证书，在同行业本领域中处于领先地位。这些产品具有较高的科技含量和技术水准，

12、实现了国产部分电机产品的更新换代，适应了市场需求，迎合了电机行业的发展趋势，并使公司在激烈的市场竞争中始终处于有利地位。*电机始终坚持以市场为导向，围绕产品结构调整，改进产品种类，增加新品种，提高效益并扩大规模，加强技术创新与技术改造，增强产品创新意识。此外，公司还积极推进多种形式的产、学、研联合，与研究院校建立长期稳定的合作关系，推进以企业为主体的技术创新体系建设，形成具有自主知识产权的技术、产品的开发能力和相关国际先进技术的消化吸收能力。加强主营产品的投入，压缩非主营资产比例，把主营产品做大做强，提高核心竞争力。经过几年的努力，公司形成了自主的品牌，在国内市场具有一定的影响力，具有较强的竞

13、争能力。首先，先进的制作工艺和良好的制造、检测等设备，使*产品的质量和性能均达到国内领先水平；其次,产品规格品种齐全、功能强大、价格便宜。公司生产的混合式步进电机，以其结构优化设计、综合性能优越，高速带载力矩大，动态品质好、低速运行平稳的特点(特别是三相混合式步进电机相当与德国百格拉的性能)，已被广泛应用于数控机床、激光加工机、电脑绣花机、纺织机械、印刷机械、包装机械、标记机、雕刻机、绕线机、三坐标测量仪、XY立维工作台、工业机器人、医疗设备、木工机械、陶瓷机械等行业中。正是由于*电机这些明显的竞争优势，使得国内电机产品能够与国外公司的电机产品相媲美，一定程度上使得国外公司垄断价格在国内电机市

14、场降低到目前较为合理的价格，大大地促进了我国电机市场的良性发展。二、中报产品的国内外发展现状和趋势(一)、国外相关技术研发现状纺织机按不同的分类有不同的种类，自从进入了自动化时代以来，纺织机方面一直都是有日本*公司、意大利*(*)公司、*(*)公司、*等几家大公司垄断技术，而且对技术极度保密。我们通过各方努力搜集到相关资料：意大利*公司的毛圈织机，该系列织机的机针筒由同步马达控制主轴，上盘和剪刀盘由独立的伺服马达控制，省去了复杂的齿轮、皮带等机械构件；日本*精机公司成功改进*双针筒织机，该机采用变频马达对编织密度进行调整并利用气动阀调整局部密度来实现凹凸提花时线圈密度；意大利*公司推出SHAR

15、KJ惮针筒织机，该设备使用无刷式电动制动往返运动；捷克优力派公司研制生产的双针筒提花织机，该机器采用无碳刷马达，织平纹结构的最高速达到350RPM往返编织最高速也可达到220RPM意大利马泰克公司生产的单系统双针筒自动织机PERFECTTQ睬用无刷电机，速度可编程控制。（二）、国内同类产品研发现状在电机行业的“十二五规划”中，明确提到了发展高效节能专用系列产品，其中包括完成风机、水泵、空压机、纺织机械、提升机械等专用高效率三相异步电动机等系列产品的开发和低压大功率高效率三相异步电动机等系列产品的开发。在交流伺服电机这块依托国家关于高档数控机床重大研发项目，开展交流同服电机的永磁化、全数字软件化

16、控制、高度集成化、通讯网络化等技术研发，开发满足高档数控机床需求的伺服电机及其控制系统。同时，近几年的“节能产品惠民工程”政策也极大的在鼓励和补贴电机企业开发能效等级高、性能好的产品。国内纺织行业应用伺服电机系统的起步较晚，经过近几年国家的大力支持及各相关单位的技术创新，纺织专用的伺服电机系统取得较快的发展。比如，上海内衣行业协会组织开发的“空心轴盘式伺服交流电机及驱动器”，主要用于智能电脑袜机，目前已通过鉴定；南京思展科技有限公司开发盘式交流伺服电机；大连理工大学发明的双极型盘式永磁同步电机系统，定子为单独结构或多个相同结构串联，铁心体积大，线圈绕组空间大，输出功率大，易于制成低速大扭矩电机

17、；冶金工业部自动化研究院秦晓平等发明的全数字式交流永磁伺服电机驱动装置由主CPU从CPU数据交换电路、PW做出电路、磁极位置识别电路、位置控制电路等组成。然而，从国内纺织行业的整体情况来看，真正应用高精度的交流伺服电机系统的企业不多，大多企业还停留在步进电机的时代，普遍存在体积大、力矩脉动、换向性能差、不易快速起停、生产效率低等问题。目前，部分纺织企业已开始使用交流伺服电机系统，但是大多属于低档产品，还存在齿梢效应、力矩脉动、控制精度不理想、能量损耗大、生产效率低等问题，部分产品在控制信号出现或消除时，无法实现快速起停，无法满足现代织机对位置、速度、力矩等方面的控制精度要求，进而影响织物的织造

18、水平和产品质量。在政策支持和巨大市场的需求下契机下，相信高效节能电机可以得到了快速的发展。（三）、技术发展趋势1、高效率化尽管这方面的工作早就在进行，但是仍需要继续加强。主要包括电机本身的高效率比如永磁材料性能的改进和更好的磁铁安装结构设计，也包括驱动系统的高效率化，包括逆变器驱动电路的优化，加减速运动的优化，再生制动和能量反馈以及更好的冷却方式等。2、直接驱动直接驱动包括采用盘式电机的转台伺服驱动和采用直线电机的线性伺服驱动，由于消除了中间传递误差，从而实现了高速化和高定位精度。直线电机容易改变形状的特点可以使采用线性直线机构的各种装置实现小型化和轻量化。3、高速、高精、高性能化采用更高精度

19、的编码器（每转百万脉冲级），更高采样精度和数据位数、速度更快的DSP无齿梢效应的高性能旋转电机、直线电机，以及应用自适应、人工智能等各种现代控制策略，不断将伺服系统的指标提局。4、一体化和集成化电机、反馈、控制、驱动、通讯的纵向一体化成为当前小功率伺服系统的一个发展方向。有时我们称这种集成了驱动和通讯的电机叫智能化电机（SmartMotor）,有时我们把集成了运动控制和通讯的驱动器叫智能化伺服驱动器。电机、驱动和控制的集成使三者从设计、制造到运行、维护都更紧密地融为一体。但是这种方式面临更大的技术挑战（如可靠性）和工程师使用习惯的挑战，因此很难成为主流，在整个伺服市场中是一个很小的有特色的部分

20、。5、智能化现代交流伺服驱动器都具备参数记忆、故障自诊断和分析功能，绝大多数进口驱动器都具备负载惯量测定和自动增益调整功能，有的可以自动辨识电机的参数，自动测定编码器零位，有些则能自动进行振动抑止。将电子齿轮、电子凸轮、同步跟踪、插补运动等控制功能和驱动结合在一起，对于伺服用户来说，则提供了更好的体验。6、专用化和多样化虽然市场上存在通用化的伺服产品系列，但是为某种特定应用场合专门设计制造的伺服系统比比皆是。利用磁性材料不同性能、不同形状、不同表面粘接结构（SPM和嵌入式永磁（IPM）转子结构的电机出现，分割式铁芯结构工艺在日本的使用使永磁无刷伺服电机的生产实现了高效率、大批量和自动化，并引起

21、国内厂家的研究。三、中报产品的技术开发及产业化水平（一）开发背景本项目产品可用于精度要求较高的机床、印刷设备、包装设备、纺织设备、激光加工设备、机器人、自动化生产线、电磁阀等。其中针对针织机方面有着更优良的适用性，控制针织机针筒的角位置、角速度和转矩精度，其定位精度、稳速精度、动态响应和运行稳定性直接提升针织布料的质量。交流伺服电机系统在纺织机械的应用，主要是为了提高针织机的性能，满足高精度控制的要求。然而，目前只有少量纺织机械采用了高档伺服系统，比如高档梳棉机、带自调匀整的并条机、新型粗纱机、数控细纱机、分条整经机、浆纱机、园网印花机等设备应用了交流伺服，无梭织机已开始采用带交流伺服的电子送

22、经和电子卷取。虽然针织机应用交流伺服系统已有历史，其性能水平得到了较大的提高，但是目前国内交流伺服系统（包括伺服电机、驱动器）产品大多属于低档水平，大多存在能量损耗大、工作效率低、齿梢效应、力矩脉动、控制精度等问题，部分产品在控制信号出现或消除时，无法实现针织机针筒的立即启动和停止，无法进一步满足现代针织机针筒对于角位置、角速度、力矩方面的控制精度，进而影响织物的织造水平和产品质量。因此，杭州*电机有限公司研制了“高效节能*系列”，自主开发了交流伺服电机定子结构、转子磁极角度的不均匀分布结构，通过自适应网络建模，在电机直接驱动基础上，将专家模糊PID空制运用于电机对位置、速度和力矩的控制，并通

23、过专家系统的学习功能，优化控制策略，维持转速和力矩恒定，有利于织机的快速起停，提高织机运行时的控制精度，同时大大降低了生产成本和能量损耗，市场前景广阔。（二）开发过程及测试、鉴定情况*年*月，*公司在前些年的市场摸索和技术积累后，遂进行产品结构调整，开发全系列高效节能纺织用交流伺服电机，项目进行内部立项，历经2年时间陆续开发了*、*、*、*型电机，此系列产品都进行了磁路优化计算、电机电枢绕组优化设计、专家模糊PID控制技术的开发，在调速范围、定位精度、稳速精度、动态响应及运行稳定性上都表现良好，已经完成了实验室研究、工业探索性实验、工业性实验、用户试用各个阶段，生产条件完备，技术成熟。*年底，

24、公司委托浙江省机电产品质量检验所对高效节能纺织用交流伺服电机*系列*个型号的电机进行常规检测和能效等级评测，检测结果优良，能效等级属国二级标准，同年该电机的*个型号被列入“节能产品惠民工程”高效电机推广目录,（三）生产工艺及主要装备1、生产线工艺流程2、产品装配图。号Ig-LlaII二rr.La三N5018里若EK品星3、主要设备生产设备：普通车床、数控车床、钻床、攻丝机、油压机、鼠弧焊机、自动绕线机、自动整形机、电热恒温干燥箱等。检测设备：测功机、测控控制仪、直流稳压稳流电源、多路温度巡检仪、偏摆检查仪、直流低电阻测试仪、电感分选仪、耐压测试仪等。测功机测试系统动平衡校衡仪自动化流水线磁滞测

25、功机静音房冷干机+过滤器自动化生产流水线半自动装配流水线（四）关键技术及该关键技术的突破对行业技术进步的重要意义和作用本项目产品主要完成了如下关键技术：1、突破传统皮带传动方式对控制的限制目前，国内针织机针筒的传动系统主要采用普通内转子式电机，通过皮带传动的方式带动针筒，这不仅使得机械设备的体积很大，而且还会有很大的噪音，存在传动方式复杂、传动效率低、控制精度差等问题。2、齿梢效应和力矩脉动问题本项目设计了一种转子磁极角度的不均匀分布结构，采用八块磁极一组均匀分布，共两组对称间隙排布，得到比较理想在正弦波磁场，达到了对磁路的优化，减少了齿梢效应、降低了力矩脉动。3、仿真验证问题通过电磁场有限元

26、分析软件，对用于电机切面进行二维建模，分别建立电机的周向模型，径向模型。施加电枢绕组电流密度载荷，外围边界施加平行边界条件，通过仿真计算，获得电机径向和周向上的等磁位线分布图以及磁通密度分布云图。并最终得到磁通密度随路径变化图，接近理想正弦波，获得良好实验结果，验证了前面所进行的磁路优化设计是合理的，正确的。4、基于盘卷工艺的原材料浪费问题经过前期调研发现，纺织厂在织造过程中，由于盘卷工艺的问题，使产品在生产过程中，浪费了不少的原材料。为此，本电机的定子冲片裁剪过程中，采用基于规则方法优化的盘卷工艺，使用全自动数控设备进行微量补偿，提高产品的生产效率、材料使用率及产品合格率。5、PID控制问题

27、项目通过自适应网络建模，在纺织机直接驱动基础上，将专家模糊PID控制运用于织机速度和力矩控制。既具有PID控制精度高的优点，从而能够保证电机的力矩定位精度。同时又具有模糊逻辑控制动态响应快的优点，从而能够实现电机的快速起停。使电机达到更加良好的工作性能。主要技术创新点创新点一：传动方式提出了一种纺织专用的交流伺服电机定子结构，实现了伺服电机直接驱动、提高控制精确性，突破传统伺服电机皮带传动方式对控制的限制。传统的针织机针筒电机传动系统包括：电机、传动皮带、齿轮装置等。这样的传动系统采用普通内转子式电机，通过皮带传动的方式带动针筒，不但使得机械设备的体积很大，而且噪音较大，总体上存在着传动方式复

28、杂、传动效率低、控制精度差等问题。ruaJBL*二图4:传统织机传动系统示意图为解决传统纺织机传动系统所存在的不足，本项目提出了一种纺织机专用的交流盘式伺服电机结构，实现了伺服电机直接驱动、提高控制精确度，突破传统伺服电机皮带传动方式对控制的限制。在织机伺服驱动系统中，本项目应用盘式中空伺服电机实现了零传动，达到了提高控制精度、提高传动效率、降低噪音、减小机器设备体积的效果。为实现直驱传动，本项目主要利用联轴器，将主动部件与从动部件同轴连接在一块，实现织机的零传动，最大限度的减少机械损耗。如图5所示：图5:联轴器高效节能定转子交流伺服电机，应用于针织机，做直接驱动针筒的主电机，把电机的定子部分

29、固定在机械设备上，转子固定到另外需要旋转的设备上，这样就达到了同轴直接驱动，传动方式简单，减少了传动中机械损耗，增加了机械传动效率，这样的传动装置可以满足减少机器体积、降低噪音、加快加减速的时间等机械性能要求。图6是产品结构图，从中可以看出该产品所采用的传动系统以及直驱传动方式。图6:新型织机传动系统示意图该电机轴向尺寸短，重量轻，体积小，结构紧凑。由于励磁系统没有损耗，电机运行效率高。由于定转子对等排列，定子绕组具有很好的散热条件，可获得很高的功率密度。这种电机转子的转动惯量小，机电时间常数小峰值转矩和堵转转距高，转矩质量比大，低速运行平稳，具有优越的动态性能。以该电机为执行元件的伺服传动系

30、统是新一代机电一体化组件，具有不用齿轮，精度高，响应快，加速度大，转矩波动小，过载能力高等优点。创新点二：电机的定转子结构设计了一种转子磁极角度的不均匀分布结构，采用八块磁极一组均匀分布，共两组对称间隙排布，得到比较理想的正弦波磁场，减少齿梢效应、降低力矩脉动。传统的有齿梢电机，在电机齿梢根部由于漏磁的存在，会产生电磁力，导致齿梢部分应力集中，同时由于齿梢表面与空气隙接触，存在摩擦磨损，会导致齿梢处过早出现疲劳裂纹，从而会影响电机的使用寿命,这就是齿梢效应。为此，本项目开发了高效节能定转子结构，设计了基于规则方法优化的定子盘卷工艺；设计了转子磁极角度的不均匀分布结构，得到了比较理想的正弦波磁场

31、，减少了齿梢效应，降低力矩脉动。(1)定子冲片盘卷工艺在新型电机的定子冲片剪裁过程中，本项目采用基于规则方法优化的盘卷工艺，按预先编制的程序自动对梢距进行微量补偿，大大提高了产品生产效率、材料利用率和产品合格率。要把硅钢片带料，高质量，高效率卷绕成型成定转子，必须在专用的卷绕设备上成形，如图7所示。首先，定转子坯料经校平后，由高速冲床冲好梢，冲好梢的带料经送料机构或者由卷绕设备本身提供的动力送至卷绕设备，卷绕自动成型。冲床上冲梢必须保证，每隔一段距离冲出相同的形状的梢，再经卷绕成形，要求卷绕好定转子的外观上梢孔要一一对齐。由于定转子圆周上卷绕时，每卷绕一周，带料到圆周中心的半径是不断的增大，那

32、么每两个相邻的梢孔在不同的圆周卷绕层上的弧长是不断增大的，所以，这个弧长我们称之为相邻梢距，它将随着卷绕层数的不断增加而增大，且满足其相应的规律。送料机构校平机构冲槽机构卷绕机构图7:自动卷绕成型系统上述冲片盘卷工艺，用于永磁交流伺服电机并应用于针织机尚属国内首创。图8为定子冲片三视图。图8:定子冲片(2)转子结构本项目设计了一种转子磁极角度的不均匀分布结构，采用八块磁极一组均匀分布，共两组对称间隙排布，得到比较理想的正弦波磁场，减少齿梢效应、降低力矩脉动。高效节能电机定转子可以设置为圆盘形，在电机中对等放置，产生轴向的气息磁场。定子铁心由双面绝缘的冷轧硅钢片带料冲制绕卷而成，定子绕组有效导体

33、在空间成径向分布。转子为高磁性能的永磁体和强化纤维灌封而成的薄圆盘。为了得到比较理想的正弦波磁场，减少齿梢效应，降低力矩脉动，转子采用磁极角度的不均匀分布结构，采用八块磁极一组均匀分布，共两组对称间隙排布。如图所示为转子结构图。图中红色和绿色部分分别代表N极和S极。图9:转子结构该电机转子的转动惯量小，机电时间常数小峰值转矩和堵转转距高,转矩质量比大，低速运行平稳，具有优越的动态性能。(3)磁场计算由于该电机磁场分布比较复杂，电机中各部分磁密分布也是不均匀的，不同半径处的磁路长度也不相同。如图10-1*所示，对于该电机径向界面和周向界面建立ANSY分析二维模型。图10：径向截面注释：A2部分代

34、表永磁体，A3部分为磁腕和端盖，A4部分为轴，其余为空气。图1*周向截面定子硅钢片采用冷轧硅钢片，型号为DW315-50该材料的BH曲线如下图所示。ANSYS图*:BH曲线图通过分析得到了，高效节能电机在径向和周向上的二维场磁通分布。如下图所示。图1*：径向场域图1*：周向场域通过分析，得到高效节能电机径向和周向的磁通密度等值云图，如下图所示。图15:径向磁通密度等值云图图16:周向磁通密度等值云图1rM闭帆BttMIJMiftE.随1f3K百ft»o)二%1星,3.m通过分析得到了气息磁密沿周向路径分布曲线图，如下图所示，接近正弦波图17:气隙磁密沿路径分布曲线图18:气隙磁密沿角

35、度分布曲线由于本电机采用了无梢结构，电机反电动势接近梯形波，得到近似于正弦波的磁场曲线，易于通过调节极弧系数来减少转矩脉动。同时，无梢结构电枢绕组电感小，可以的到线性的机械特性曲线。电机采用无梢结构，气息磁场曲线更加平稳，避免了有齿梢导致的齿梢根部应力集中，气隙增大，减少了气隙与转子表面的摩擦磨损，降低了齿梢效应，从而延长了电机使用寿命。创新点三：控制策略本项目通过自适应网络建模，在电机直接驱动基础上，将专家模糊PID控制运用于电机速度和力矩控制；并通过专家系统的学习功能，优化控制策略，维持转速和力矩恒定，提高织造效率和织物质量。(1)模糊PID控制策略模糊PID复合型控制系统，将模糊控制与P

36、ID控制器两者结合起来，能扬长避短，既具有模糊控制灵活而适应性强的优点，又具有PID控制精度高的特点。PID控制是一种线性控制，其控制规律为由实践经验确定参数KpTi和Td以达到对系统的控制。模糊PID图19:模糊PI控制器控制则通过分析系统所处状态，智能调节参数KpTi和Td,由于模糊控制已经包含了微分部分，所以一般采用的是模糊PI控制。实践证明，模糊PI控制比传统PI控制有更快的动态响应特性和更小的超调，显然它比经典的PI控制具有更高的稳态精度。模糊PI控制器的原理框图如图19所不。(2)控制实现在具体的控制实现方面，本项目采用了两个闭环控制，一个是电流闭环一个是速度闭环，从控制的效果来看

37、这样的选择是正确的，因为这样不仅可以得到速度的稳定运行，而且还可以得到转矩在允许的误差范围内运行，这主要因为电流的变化远远高于速度的变化。这样就要求硬件能快速地做出反应，然而在现有条件下硬件设备是一定的，这样就给我们后续工作提供了很大的空间。硬件-V动系统永磁伺服电机电机系统图20:高效节能交流伺服电机双闭环总体控制框图在控制通道中，流动的都是弱电控制信号，在给定速度信号和编码器反馈信号差值作用下，给PID控制系统一个控制信号，这个PID控制系统根据这次采用时间以前的情况和这次的差值来决定发出控制信号，发出的控制信号通过电力电子器件的处理变成电机需要的电压或者电流信号，通过改变电压电流信号来改

38、变电机的转速，达到恒速控制的目的。在PID控制系统以外还有一个整定PID参数的模糊控制系统，在这个整定过程中将会用到一些人类思维的逻辑，用到一些模糊函数的概念，可以通过整定PID参数使PID控制的效果更好。系统参数内部整定的控制系统已经不是经典控制理论的范畴，而是现代控制理论的范畴。应用现代控制理论可以大大提高控制的精度，同时也会对硬件要求更高，在现有驱动硬件条件下好多现代控制的理论不能得到应用。而模糊PID控制通过优化以后的程序确能在占用内存较小的情况下完成控制任务。现实中实际应用的效果证明了这一点o采用模糊PI控制，合理地选择电机不同状态下的PI参数，不仅可以使电机在转速发生改变时,能够尽

39、量减小超调及更快地重新趋稳定，而且还能够使电磁转矩在暂态或稳态下都能够大幅度地减少振荡，大大提高系统的稳定性。由于采用模糊PI控制，具有PID控制精度高的优点，从而能够保证力矩定位精度。同时该控制策略又具有模糊逻辑控制动态响应快的优点，从而能够实现电机快速起停。(五)产品知识产权的所有权状况和品牌建设情况目前该项目已申请发明专利*项，授权发明专利*项，实用新型专利*项，授权*项。针对产品，公司先后注册了*项商标，主要覆盖第七类商品，经过*年的努力，*年公司荣获萧山区著名商标和萧山区名牌产品，*年公司积极申请杭州市名牌产品，已基本认定。(六)与国内外类似产品在性能、功能、技术指标等方面的比较经过

40、与现有国际及国内产品的比较，我们的产品在技术上完全可以取代国际产品在实际项目上的应用，在产品性能上已经处于国内先进水平，产品成本远低于国际产品，与国内产品也具有一定优势。据统计，国内目前的同类产品，在技术上领先于我们的，主要是拿国外现成的产品进行一般性的改装或组装，而我们的产品从原材料到整机的研发都是独立自主的，技术积累较厚，工艺比较完善，生产规模适中。单位名称本公司瑞士某公司国1内某公司国1内某公司产品名称ST-M系列交流伺服电机系列仝心轴盘式伺服交流电机交流伺服电机MA系列额定功率(KW2.3-7.50.06-2.51.5-2额定转速(RPM750-3000*0/180/300600额定转

41、矩(Nn)6-292-40030-401.3-31.8转速范围（RPM0-3000rpm一0-10000-9000转子定位精度（。）0.033°-0.036°0.7-7.20.036结构特点定转子中空设计，转子磁极角度的不均匀分布结构。扁平形设计。定转子中空设计。采用中空轴设计，贯通滚动轴承。整体性能情况直接驱动转轴，可进行精密的位置控制、速度控制、力矩控制。低噪声、高稳定性、低能耗。采用正弦波控制模式，适合各种狭小空间安装。可进行精密的位置控制、速度控制、力矩控制。直接驱动转台，转矩大，精度局，响应快，结构简单可靠。转动非常平稳，适用于定位、分度等各种精密转台类应用。四、

42、中报产品关联度分析（一）上下游产品1、上游产品该系列产品所需要的上游产品根据公司目前的采购策略，主要为外部采购定子、转子、机体外壳等，此类产品订货途径丰富，不过存在产品质量参差不齐，经过多年的采购经验积累，我们保留了一些优质的原材料供应商，同时加强企业内容采购环节的管理，保证企业产品质量在源头上能得以把控。2、下游产品此系列的产品主要配套于袜机电脑、横机电脑、新一代缝纫机电脑、内衣机电脑、圆织机电脑、手套机电脑等纺织机械电脑，组合形成数控式系统，达到智能化控制的目的，此类电脑对电机硬件系统本身要求较高，能成功得以应用，有力的证明了此系列产品的性能优秀。目前我公司提供的此系列电机与下游公司产品组

43、成形成的系统较为突出的有浙江恒强科技股份有限公司研制开发的国内第一台横机智能控制系统。与浙江金恒数控技术有限公司合作的有数控横机、数控内衣机、数控提花织袜机、数控双针筒织袜机等，目前合作稳定。（二）原材料地域分布原材料的采购是公司的重要质量把控环节，公司制定了严格的供应链管理规定，在供应商的选择、原材料的质量检测与控制，供应商的质量管理水平与能力的评估等方面，公司的采购部门均有严格的考评指标。多年来，公司与国内主要的原材料供应商建立了良好的稳定的业务合作关系。主要原材料供应商厅P供应商名称地址供应商描述1上海*上海上市公司2上海*上海上市公司3上海*上海上市公司4浙江*电工浙江上市公司5日本*

44、川深圳上市公司6浙江*浙江上市公司（三）产品应用情况目前该产品已在：浙江*科技股份有限公司的电脑横机系统、浙江*数控科技有限公司的纺织机械系统、杭州*科技有限公司的针纺设备电脑控制系统、*传动电气有限公司的变频伺服控制系统中得到应用。产品应用情况良好，市场前景大，可持续性强。产品应用反馈中主要涉及电机的稳定性、适用性、定位精度、响应特性都比较优良，是替代国外同档产品极佳选择。五、产品的市场前景（一）产品的供应现状从项目研发以来，目前已输向*家客户企业近*万元价值的该系列产品，经过推广，一些生产终端产品的客户也陆续的来参观我们企业，这与以往的供货于下游厂家（如经销商等）不同，这些终端客户可以给我

45、们第一手的市场信息，给我们带来更多的定制要求，牢牢把握住市场的脉搏，针对性的开发，减少盲目开发造成的浪费，使企业进入良性循环。目前这种的订单增长性较大，但也造成我们生产周期加长，人员动工率增高，用工紧张，产品应该是供不应求，随着新进员工的加入，可以缓解。（二）市场需求分布，供需的预测、价格的现状及变化趋势高效节能纺织用交流伺服电机*系列主要应用于在纺织业尤其针织机行业，比如应用于智能电脑丝袜机，作为直接驱动针筒的主电机系统。完全能达到此类机械要求电机的*类性能指标：精确定位、往复回转、平稳加减速、转速范围内恒转矩。另外，该电机系统广泛应用于自动控制系统中的伺服控制领域。可进行精密的位置控制、速

46、度控制、力矩控制。特别是要求定转子中空设计的应用场合。我们公司根据项目产品的特性及各方面的营销网络、客户资源综合考虑做一个供需预测：1、主要目标市场为长江三角洲地区，特别是浙江及周边地区的针织机生产等相关企业，近*年输出了近*万，产品均价在*元左右/台的标准。2、*年到*年，在巩固原有市场的基础上，逐渐将目标市场向沿海较发达城市的针织机械企业发展，并不断改进产品性能，开发同一系列的不同产品，牢牢抓住市场的脉搏，此阶段的要多增加输出近*万千瓦总理的电机。价格由于原材料商也属于加工成品制造商，对我司的产品价格波动不大，基本可以维持在均价*-*元左右/台的标准。3、*年以后，目标市场由东往西覆盖全国

47、，同时在不断创造新产品的基础上，勇于向海外进军。此阶段由于国家对节能电机补贴的这块政策的消退，可能会造成产品价格的上扬，市场推广难度加大，这个变化我公司目前已经加快电机材料多种化替代工艺及结构，压低成本，同时保证质量，尽量消除届时的原材料途径及价格制约。（三）产品的质量水平和档次技术上属于国内先进水平；在国产交流伺服电机中名列前茅，产品质量工作严谨规范，质量水平也处于国内先进，档次同等于国外中端产品（如，且有价格上的绝对优势。（四）产品的市场定位、内外销、市场份额、竞争优势高效节能纺织用交流伺服电机*系列主要应用于在纺织业尤其针织机行业，比如应用于智能电脑丝袜机，作为直接驱动针筒的主电机系统。

48、完全能达到此类机械要求电机的4类性能指标：精确定位、往复回转、平稳加减速、转速范围内恒转矩。另外，该电机系统广泛应用于自动控制系统中的伺服控制领域。可进行精密的位置控制、速度控制、力矩控制。特别是要求定转子中空设计的应用场合。我们公司根据项目产品的特性及各方面的营销网络、客户资源综合考虑来制定未来几年的目标市场策略：(1) *年到*年，主要目标市场为长江三角洲地区，特别是浙江及周边地区的针织机生产企业，该阶段目的已基本完成，省内织机市场份额大概在*%左右。(2) *年到*年，在巩固原有市场的基础上，逐渐将目标市场向沿海较发达城市的针织机械企业发展，并不断改进产品性能，开发同一系列的不同产品，牢牢抓住市场的脉搏。该阶段由于前期的人员、资金、技术的积累，充分发挥其所具有的优势，铺开销售渠道，能快速抢占国内市场份额。(3) *年以后，目标市场由东往西覆盖全国，同时在不断创造