【国家技术发明奖成果》郑州电梯永磁同步曳引机应用
2025-09-22

近年来,随着我国城市化进程的加速和高层建筑数量的迅猛增长,电梯作为现代建筑中不可或缺的垂直交通工具,其安全、节能与智能化水平日益受到关注。在这一背景下,由郑州相关科研单位和企业联合研发的“永磁同步曳引机”技术脱颖而出,成功斩获国家技术发明奖,标志着我国在电梯核心驱动技术领域实现了重大突破。这项成果不仅打破了国外长期垄断的局面,更为中国电梯产业的转型升级注入了强劲动力。

传统电梯普遍采用异步电机配减速箱的曳引系统,存在能耗高、噪音大、维护频繁等问题。而永磁同步曳引机则采用永磁体励磁,无需外部供电产生磁场,具有高效率、高功率密度、低噪音和免维护等显著优势。郑州团队通过自主创新,攻克了永磁材料稳定性控制、高效散热结构设计、精准矢量控制算法等多项关键技术难题,成功研制出具备完全自主知识产权的高性能永磁同步曳引机。

该技术的核心亮点在于其卓越的能效表现。相较于传统曳引机,永磁同步曳引机的综合能效提升可达30%以上,在频繁启停的工况下节能效果尤为明显。以一台日均运行1000次的住宅电梯为例,每年可节电超过2000千瓦时,若在全国范围内推广应用,将带来巨大的节能减排效益。此外,由于取消了齿轮减速箱,整机结构更加紧凑,故障率大幅降低,使用寿命显著延长,有效降低了后期运维成本。

在安全性方面,郑州研发的永磁同步曳引机集成了多重保护机制。通过实时监测电机温度、电流、转速等关键参数,系统可在异常情况下迅速响应并采取保护措施。同时,配合先进的编码器反馈技术和闭环控制策略,确保电梯在各种负载条件下都能平稳启动、精确平层,极大提升了乘坐舒适性和运行可靠性。

值得一提的是,该项目的成功并非单一企业的闭门造车,而是产学研深度融合的典范。郑州大学、河南省特种设备安全检测研究院与本地龙头企业通力合作,构建了从基础研究、技术攻关到工程化应用的完整创新链条。在研发过程中,团队还制定了多项行业标准和技术规范,推动了整个产业链的技术升级。

目前,该成果已实现规模化生产,并广泛应用于住宅、写字楼、医院、地铁站等多种场景。多家国内知名电梯制造商已将其纳入主力产品配置,部分高端机型更实现了100%搭载。与此同时,凭借性价比和性能优势,产品已出口至东南亚、中东及南美等多个国家和地区,成为中国制造走向世界的一张新名片。

更为深远的意义在于,这一技术突破带动了上下游产业链的协同发展。高性能钕铁硼永磁材料、精密轴承、专用变频器等相关配套产业因此迎来新的发展机遇。地方政府也以此为契机,打造电梯产业集群,形成集研发、制造、检测、服务于一体的完整生态体系。

展望未来,随着“双碳”战略的深入推进和智慧城市建设的加快,绿色、智能、安全将成为电梯行业发展的主旋律。郑州永磁同步曳引机的成功实践为行业树立了标杆,也为后续技术创新提供了宝贵经验。下一步,研发团队正致力于将人工智能、物联网等前沿技术融入曳引系统,开发具备自诊断、自适应能力的新一代智能曳引机,进一步拓展应用场景,如高速电梯、重载货梯以及特殊环境下的特种电梯。

可以预见,这项荣获国家技术发明奖的科技成果,不仅改变了电梯驱动技术的格局,更彰显了我国在高端装备制造领域的创新能力。它不仅是技术上的胜利,更是坚持自主创新、服务民生需求的生动体现。在高质量发展的时代背景下,这样的“中国智造”必将持续涌现,为人民群众的安全便捷出行保驾护航,也为建设科技强国贡献坚实力量。

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