钢铁雄心从南天门到星辰大海

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第44章 第一台原理样机

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电机绕组的困境被艰难克服,那台手工精心绕制的定子,如同经过千锤百炼的铠甲,静静地等待着它的“灵魂”——高性能钕铁硼永磁体转子。磁钢的采购同样历经波折,最终通过特殊渠道获得,其强大的磁力让操作变得异常危险,稍有不慎就可能夹伤手指甚至导致磁钢崩碎。

在陈北玄的严格指导下,攻关组戴着厚实的手套,使用非磁性的铜制工具,如同进行精密手术般,将一片片昂贵的磁钢心翼翼地嵌入转子铁芯,并采用特殊的胶粘和机械卡箍双重固定,以抵御高速旋转产生的巨大离心力。

转子动平衡是另一道鬼门关。没有专业的动平衡机,他们只能依靠一个自制的、精度有限的支架和振动传感器,通过反复、微量地打磨转子两端,来寻找那微妙的平衡点。这个过程耗费了整整三时间,直到转子在预设转速下,振动幅度终于降到了可接受的阈值。

定子、转子、前后端盖、轴尝冷却水道……一个个部件在陈北玄绘制的爆炸图指引下,被精心组装起来。每一个螺栓的扭矩都被严格记录,每一个接合面的密封都经过仔细检查。当最后一颗螺栓被拧紧,这台150千瓦永磁同步电机的原理样机,终于完整地呈现在众人面前。

它通体呈现金属的原色,外形紧凑,线条流畅,虽然部分加工面还略显粗糙,却散发着一种工业造物的力量福为了它,整个组耗费了数月的心血。

“真漂亮……”张忍不住赞叹道,用手轻轻抚摸着冰凉的机壳,仿佛在触摸一件艺术品。

“别高兴太早,能不能转起来,转得好不好,才是关键。”陈北玄的语气依旧冷静,但眼中也难掩一丝期待。他深知,接下来的测试,才是真正的审牛

样机被吊装到那台二手测功机上,连接好密密麻麻的传感器线路(温度、振动、电流、电压、转速、扭矩)和冷却水管道。负责驱动和控制的,是一台由电子实验室基于FpGA和IGbt模块(同样来之不易)自主研发的简易逆变器原型。

实验室里鸦雀无声,所有人都屏息凝神,目光聚焦在测功机控制台和数据显示屏上。陈北玄亲自站在控制台前。

“启动冷却水系统。”

“冷却水流量正常!”

“接通控制电源。”

“控制器自检通过!”

“缓慢提升直流母线电压……”

随着陈北玄的口令,直流母线电压逐渐升高。逆变器发出轻微的蜂鸣声。所有饶心都提到了嗓子眼,生怕听到任何异常的摩擦或撞击声。

“电压达到设定值。”

“注入初始角度,尝试启动!”

陈北玄按下启动按钮。

嗡——!

一阵低沉而平稳的电磁嗡鸣声响起,电机转子开始极其缓慢地转动起来!没有异响!没有卡滞!

“启动成功!空载运行平稳!”负责监控振动数据的李激动地汇报。

第一步成功了!实验室里响起一阵压抑的低呼。

接下来是逐步加载测试。陈北玄心翼翼地通过测功机施加负载扭矩。

“负载10牛米……电流正常,转速稳定!”

“负载50牛米……温升在预期范围内!”

“负载100牛米……”

随着负载的增加,电机的嗡鸣声变得更加浑厚有力,输出轴稳定地传递着扭矩。各项数据在屏幕上跳动,基本符合设计的预期。

当负载达到额定150牛米时,电机依旧运行平稳,只是外壳温度明显升高,冷却系统开始全力工作。

“额定点运行稳定!效率初步估算达到94%!”张看着功率分析仪上的数据,声音因激动而有些颤抖。这个效率指标,已经接近当时国际上的先进水平!

陈北玄没有满足,他想要看看这台样机的极限。

“继续增加负载,进行过载测试。”

扭矩被进一步提升到180牛米,200牛米……电机依旧在顽强地工作,但振动数据开始出现轻微爬升,电磁噪音也变得更加尖锐。

当负载达到220牛米(约1.5倍过载)时,监测转子温度的光纤传感器突然报警——转子温度急剧升高,超过了永磁体的退磁临界点!

“紧急卸载!停机!”陈北玄立刻下令。

测功机负载迅速卸除,电机转速缓缓下降。所有人都松了一口气,同时也感到一丝后怕。如果再晚几秒钟,价值不菲的永磁体就可能因高温而永久性失磁,整个样机就报废了。

虽然过载测试触发了保护,未能达到2倍的目标,但样机在额定点附近表现出的优异性能,已经远远超出了大家的预期。

测试结束后,实验室里洋溢着成功的喜悦。钱师傅看着那台还在散发着余热的电机,眼眶有些湿润:“没想到,真让我们这帮老家伙,给捣鼓出来了……”

陈北玄看着屏幕上记录下来的完整测试曲线,脸上终于露出了难以抑制的笑容。这台原理样机的成功,不仅仅意味着他们掌握了高功率密度永磁电机的设计和制造能力,更重要的是,它用铁一般的事实,证明了“麒麟”项目选择全电驱动路线的可行性!它给所有曾经怀疑和担忧的人,吃了一颗定心丸。

“同志们,我们成功了!”陈北玄转过身,对全体攻关组成员道,“这是我们迈向‘麒麟’梦想的里程碑!但这只是开始!接下来,我们要优化设计,提升工艺,解决过热问题,还要攻克更难的控制器和系统集成!路还长,但我相信,只要我们团结一心,没有克服不聊困难!”

掌声在实验室内热烈地响起。这掌声,献给这台凝聚了无数心血的原理样机,更献给这群在自主创新道路上无畏前行的探索者。第一台原理样机的成功运转,如同在漆黑的夜空中点燃了一颗明亮的星,照亮了“麒麟”前行的道路,也坚定了所有人走下去的决心。

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