孙建国:为“节能神器”打造最强“大脑”

2021-09-13 16:25  来源:科技日报  浏览:  

工业电机耗电量非常大,占整个社会用电量的60%。相比普通工业电机,用稀土永磁做的永磁电机可节省电量约20%,被业内誉为“节能神器”。

控制器是稀土永磁电机的“大脑”,包头长安永磁电机有限公司(以下简称长安永磁)开发部电机控制技术员、工程师孙建国就是研制“大脑”的人。

科技日报记者 张景阳  科技日报通讯员 李宝乐

过去20年,孙建国参与研发的永磁产品被应用于航空、航海等我国重要领域。“我的目标是,为稀土永磁电机打造出最强‘大脑’。”他说。

前段时间,孙建国被授予2021年全国五一劳动奖章。

初出茅庐便开发出多款控制器

孙建国初到长安永磁时,公司的直流无刷电机控制器的主控制芯片主要采用80C196MC,而存储芯片采用PSD4235。“公司控制机技术水平与国内主流技术存在一定差距,这一度制约了公司电机产业的发展。”孙建国说。

企业发展的灵魂在于创新,缺乏创新就难有突破。孙建国深谙此道,于是他暗下决心一定要搞出个名堂。此后,他开始没日没夜地阅读大量有关控制器方面的文献资料并进行相关实验。

那段日子,孙建国至今记忆犹新。其间,他曾连续数月,将妻子和几个月大的儿子留在家中,自己则几乎天天吃住在公司,与同事们一起攻克一个个技术难题。

转眼就到深秋,包头早晚温差非常大,上午还穿短袖而到了晚上就得穿厚衣服。那时,刚好赶上公司迁新址,办公楼还没有供暖,室内温度已接近零摄氏度,孙建国和同事晚上办公只能靠电暖器取暖。

就这样,1个月后,孙建国开发出以美国微芯科技公司(Microchip)DSPIC单片机为核心主控芯片的新一代无刷电机驱动器。

没过多久,孙建国又带领团队成员开发并完成了多款高速电机控制器及通用控制器,为企业驱动器系列型谱化奠定了基础。

此后,孙建国更是一月一个小成就、一年一个大突破。20年来,他研发的稀土永磁无刷高速电机控制器、高效低噪音水下推进装置控制系统、船舶电力推进控制系统等产品解决了大量技术难题,累计实现经济效益千余万元。

为完成测试洗“桑拿”、战“高反”

2015年,孙建国开始对长安永磁电机测试、试验系统进行升级改造。经过前期大量的调研,他提出了改进方案并设计出改造电路的原理图、布柜图。

“当时,该系统采用多种控制设备,造成系统通讯比较混乱,有232通信、485通信、CAN通信、TCP/IP通信等,导致公司电机测试系统有时难以正常运行。如何将这些控制设备整合到一起、让他们互相‘说’上话,成为摆在我们面前的一道难题。”他说。

之后的1个月,孙建国查阅了大量相关资料、与课题组进行了多次研究与讨论,形成了新的解决方案和思路:运用CVI软件编制出试验系统上位机控制软件程序,给控制设备接上了“电话线”。

令孙建国最难忘的一次研制经历,当属2017年他主持开发设计500千瓦直流无刷电机控制器。该控制器是长安永磁设计的最大功率控制器,在试制过程中,他和团队克服了工期短、任务重等多种不利因素,并按时完成了控制器在公司内的组装调试工作。

由于公司不具备电机满负载运行测试的条件,设备测试只能在位于江苏泰州的一艘测试船上进行。

6月的江苏泰州,酷热难耐,孙建国每天都要钻入40多摄氏度的设备船舱内进行测试,“每次下到舱底,整个人就像掉进了满是蒸汽的浴缸里,几分钟就热得全身湿透”。他和同事洗了近1个月的“桑拿”,终于完成了设备调试。

就在大家以为大功告成时,他们接到通知设备还要经过高原测试。由于此前没有在青藏高原生活的经历,工作到第3天时孙建国的嘴唇就已经开裂、嘴也肿了起来,再加上高原缺氧,他每天头痛欲裂。但他硬是咬着牙,把20天的试验工作全部完成。

当同事们再见到孙建国时,他的脸上泛出明显的高原红。回忆起此事,他笑着说:“晒晒更健康,顺便补补钙。”

20年在岗位的辛勤付出,换来如今数不清的荣誉:内蒙古自治区五一劳动奖章、全国五一劳动奖章……当奖励纷至沓来,默默无闻的一线工人,一下子被推到“聚光灯”下,意外多于激动,压力大于兴奋。

“在内蒙古,像我这样的人有很多,我并没做什么特殊的事情。”相比接受采访,孙建国最想做的,还是和同事们一起钻研技术,“琢磨机器时,我最开心也最踏实”。

  稀土
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