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调速王国的“和氏璧”
————记屈维谦和他的“P理论”及“斩波内馈调速”

发布时间:2009-11-04 10:21 来源:企业资讯 类型: 人浏览
关键字:

屈维谦 内馈调速 P理论

导读:

屈维谦和他的“P理论”及“内馈调速电机”,是高压电机及交流调速领域理论和技术的重大创新。

  大凡了解中国历史的人都知道“和氏璧”的故事,那是距今约二千五百多年前,楚国有位叫卞和的玉工,向楚王奉献一块价值连城、绝世无双的宝石,由于为杂石所困,很多行家里手也不识庐山真面目,枉称宝玉为顽石,致使卞和两次献璧都遭非刑,幸亏卞和诚感天地,终于第三次献璧成功,和氏璧沉冤昭雪,为世人传为佳话。

  历史发展到今天,“和氏璧”的悲剧绝不会重演,因为今天不但拥有现代化的检验技术,而且社会制度也发生了根本性的变化。

  高电压、大功率的交流电动机无级调速,是近代工业发展的一个重要领域。它不仅具有显著的经济效益,而且具有十分重要的社会效益,风机水泵的调速节能就是实例。据有关部门调查,仅我国的大功率风机水泵节能市场就高达800亿元,而且在不断增大。

  高压交流调速是只虎,驯服这只老虎不容易。尽管被宣传得沸沸扬扬的变频调速在低电压小功率上取得了成功,但移植到高电压上却问题多多。如何获得经济、高效的高压交流调速,是一个不折不扣的世界级难题。

  我们今天向读者介绍的屈维谦和他的“P理论”及“内馈调速电机”,是高压电机及交流调速领域理论和技术的重大创新。所以比作调速王国的“和氏璧”,并非说它至高至纯,无可伦比。而是其技术先进性之高和社会、经济效益之大令世人瞩目,更有感于它的发明人历经磨难,始终不悔,报定一颗拳拳赤子之心。我们衷心祝愿这块“和氏璧”能早日为中华科技大放异彩。 

来自山东聊城电厂的报告

  这是屈维谦艰苦创业后的第三年,在第二代“贯通式内馈调速”基础之上,研究、生产的第三代斩波式内馈调速新产品正式在电厂投入运行。运行测量结果出来了,调速效率高达95%,功率因数0.8,谐波电流小于5%,速度下调22%时,节电率50%,真是了不起的数字,它标志着我国首创的内馈调速已经走在了世界交流调速前列。
  

  斩波内馈调速在聊城电厂应用情况一览表(电压6KV) 
      

斩波内馈调速在聊城电厂应用情况一览表(电压6KV

设备名称

功率

极数

节电率

投资回收期

1

2#锅炉乙送风机

300KW

4

43%

1

2

3#锅炉乙送风机

630KW

6

42%

085

3

3#锅炉乙引风机

710KW

8

34%

1

4

3#发电机乙循环泵

1250KW

12

55%

1

5

4#发电机乙循环泵

1250KW

12

57%

1



 

 

 

 

  相继不久,济南、沈阳、盘锦、山海关、怀化等电厂和自来水公司的斩波内馈调速投入运行,最大电机功率高达2000千瓦,最高电压为一万伏!节能效果极为显著,而产品的价格仅有高压变频调速的三分之一。

  实践是检验真理的唯一标准,内馈调速的科学性和真实性已经昭然可判。

P理论的价值

  如果说“内馈”是交流调速百花园里的奇葩,那么这支奇葩关键得益于理论新发现的沃土。

  研究开发新的交流调速,是电机领域公认的世界级难题。沿袭了百余年的传统理论和电机结构,使多少探索者难越雷池一步。据说美国学者博瑟也曾研究过“内馈调速”,但终因缺乏正确理论指导而导致失败。

  要想取得突破,必须探索出新的调速理论,一个年轻的中国知识分子,毅然选择了这条崎岖而坎坷的攀登之路。

  电机调速的实质究竟是什么?传统的电机理论尚没有明确的结论,只有搞清楚这个问题,电机调速才能柳暗花明又一村。然而,发现一个理论谈何容易!哥德巴赫猜想的证明历经了一个多世纪,我们的陈景润教授为之奋斗了一生,到今天仍然没有完成。它需要天才、勤奋和大量的心血、汗水……

  大家都知道,人类在认识和改造自然的活动中,不能以主观意志代替客观规律。我们分析、研究交流调速必须建立在科学的基础之上,而不能仅仅凭借人为的主观定义。正如“哥德巴赫猜想”所以叫做“猜想”,尽管用有限的无数数据验证“猜想”都是正确的,就是因为缺乏定律和公式的科学证明,哪怕仅有咫尺之遥,仍无法改变“猜想”的称谓。可见科学是多么的严肃和严谨,更不要谈用人为的定义去指导客观规律。

  屈维谦在大量的科学实践中,发现传统电机学指导的交流调速公式竟然是一个人为的定义式,而不是真正的公式。如果真的是这样,传统电机学就犯了一个大错误,然而,面对无可质疑的客观事实和屈维谦严谨的论证,我们只能遗憾的承认,传统电机学的确错了。在否定了传统理论错误的同时,屈维谦深入浅出地提出了电机调速的功率控制原理,在这个被称为P理论中,屈维谦明确提出:“电机调速的实质是基于功率控制。功率控制原则有种,一种是电磁功率控制,所改变的是电机理想空载转速,调速是高效率的节能调速;另一种是损耗功率控制,增大电机转速降,调速是低效率、耗能型调速。电机转速普遍表达为理想空载转速与转速降之差,所有电机调速方法都归结于功率控制原理之中,或是从属电磁功率控制原则,或是从属损耗功率控制原则”。P理论的价值是巨大的,它在理论上阐明了电机调速的实质,把电机调速方法和性能与调速机理紧密联系在一起,指明了交流调速的发展方向。P理论表明,我们目前推崇的变频调速只是高效率调速的一种,而不是唯一。斩波内馈调速和变频调速只有控制对象的不同,没有原理本质的区别,罢黜百家、独尊变频的观点是错误的。

  新的调速理论终于被探索发现了,屈维谦为之付出了多少,他不愿多讲,但我们可想而知。

  传统电机学是一门具有一百多年历史的经典学科,对这样的“巨人”提出挑战,确实是需要勇气和自信,更需要对科学的追求和崇尚。从科学发展规律来看,推陈出新,不断进步是永恒的主题,任何停止的不变的观点都是不正确的。实践是检验真理的唯一标准,而在真理面前人人平等,我们不能因为某一学科的经典性和权威性而容忍错误的存在,否则,就不是对科学的尊重,而是对科学的亵渎。

  人们对科学的认识需要一个循序渐进的过程,当加利略在比萨斜塔上推翻亚里士多德的传统错误理论时,人们并没有因为亚里士多德理论的历史权威性而放弃对真理的承认。迄今为止,包括电机学在内的很多科学,我们都是从国外学习和继承来的,有些人自觉不自觉地总把自己摆到 “学生”的位置上,而且对“老师”深信不疑。这在某种程度上影响了我们创新的自信。“创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力”。江总书记在深情地勉励我们奋进。为什么我们不能多一些自信,为什么有些人对国内的创新不仅满腹狐疑,而且有一种说不出的反感,科学面前人人平等,真理并没有选择是谁来发现,我们的科技界真应该关心一下P理论和斩波内馈调速了,难道我们非得等到外国人承认的时候吗?  

  理论的价值是无法衡量的,甚至不能简单的用经济效益去衡量。一项理论可以指导千百万个实践,但千百万个实践却不一定总结出一项理论。如果我们翻开电机史,几乎所有的发明和发现都是以外国人的名字命名的,不用说牛顿定律、欧姆定律,就连一个电路的发明也要挂上发明人的名字,比如交流调速中的谢尔比乌斯系统、克雷默调速、徐拉格电机。我们对此并无异议,只是在想,如果今天在电机史上续写上以中国人命名的发现和发明,那不是中华民族的荣耀,是共和国的光彩吗?难道我们不应该象为体育健儿高呼加油那样,为中国人的发明创新呐喊一声吗?





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