让我们先来简单认识一下我们的“内馈”发明人,他,屈维谦,文化大革命时出类拔萃的高中生,在历经了上山下乡运动之后,23岁参加工作,凭借他坚实的功底,自学了全部大学课程,一入厂就成为技术革新能手。20多项技术成果,至今仍为厂里津津乐道。
粉碎“四人帮”的第一年,以优异的成绩考入阜机矿业学院(现辽宁科技大学)。1982年毕业,分配到阜新矿务局设计处工作,曾受益于李纪,李万达等杰出的老一辈高级工程师的指教。工作起来有“拼命三郎”之势,悟性极高,富于思考。1987年,39岁的他,因突出贡献被煤炭工业部由助理工程师破格晋升为高级工程师。可谓一步登天。
“电机调速功率控制原理”的研究,和“内馈调速电机”的发明,是他在1982年毕业之后即开始进行的。当时国内正为风机、水泵调速节能广泛应用“可控硅串级调速”。这种原被称为“谢尔比乌斯调速”的系统,虽然效率高,节能明显,但却存在着系统庞大,结构复杂,功率因数低,谐波含量大等缺点,特别是要外加一台叫做“逆变变压器”的设备,更使应用不便。
为什么一定外加“逆变变压器”?为什么“转差功率”一定要返还电网?电能从电网取出来,再还给电网不就是没有使用吗?既然不用为什么索取?接着功率因数为什么低等一连串问题都尖锐地提出来。我们的发明人勇敢地向“谢尔比乌斯调速”发起了挑战。
“目前交流调速存在的问题,关键的一点在于电机本身的内因不足,电机是调速的根本,如果不能充实强化电机调速的内因,仅从外因的控制方法上努力,很难取得理想的效果”。屈维谦用哲学的观点阐述了交流调速存在的问题,使我们颇感新意。
不但善于提出问题,更要善于解决问题,这是屈维谦的口头禅,也是他的行动准则。在经过大量的分析实践之后,1984年,内馈调速诞生了。
“屈氏调速”——尽管可能有人不太悦耳,但我仍想用这样的名称代替内馈调速。——别出心裁地在电机内部设置了一个“内馈绕组”,用以强化电机调速的内因。由于内因加强,外因的作用得以简化,因此“逆变变压器”甩掉了,更重要的是电机不再向电网吸收多余的功率,克服了所谓“转差功率无谓循环”的缺点。现在电机调速时,输出功率减小,用多少,取多少。实现了高效节能的目标。
85年6月,屈氏调速以《无整流子三相电换向器电动机》命名受理为国家发明专利,专利号为:ZL 85104845。
样机完成了,专利受理了,技术鉴定通过了,论文受奖了,但这个高新技术却被搁置了。这也许是我们最值得反思的问题,科技成果转化为什么这样难?就在1990年11月6日,发明专利在京通过答辩,即将授权之际,屈维谦却接到通知,由于连续两年申请单位未能交纳维持费,该发明专利被视为自动弃权。
于是才有了“长城”搞“内馈”的故事。90年末,沈太福和他的“长城公司”在大肆宣传了一阵“长城”调速电机之后,面临一筹莫展的窘境,就是即将在当年12月10日召开的推广大会上,拿什么面对现实?沈太福气极败坏地叫到:“开不成推广会,就开成一个控诉会”。也许是天数使然,屈维谦恰巧就在这时应邀来到了北京。 专利虽遭遇“弃权”,但价值犹存。屈维谦怀着信任、希望和将成果转化为产品的焦虑心情,将这一技术无偿地奉献给“长城公司”。渴望能早日使“内馈调速”产生社会、经济效益,报效我们的共和国。时间只有20多天,要搞出一台6千伏、300千瓦的内馈调速样机,以解大会燃眉之急,屈维谦毅然应允,沈太福欣喜若狂。
只用了16天,那是怎样度过的16天啊,屈维谦竟然奇迹般的完成了。1990年12月6日夜9时,第一台高压内馈调速电机平静地安装在北京水泵厂的试验台上。一切准备工作就绪,屈维谦一声令下,电机轰然启动。“转调速!”,象是一根紧绷的弦,多少人的心在紧张的跳,那一瞬间,成败在此一举,所有人的目光都注视在这台史无前例的调速电机上。电机速度平稳地在下降,下降……,终于在预定的速度稳定的运行了!精确的测试数据、曲线出来了,最高节电70%,最小节电21%,一代由中国人发明的新型交流调速诞生了。多么精彩、振奋人心的一幕!在12月10日的推广大会上,与会代表高度评价了屈维谦的发明和报告,我们善良的发明人确确实实的帮了沈太福一个大忙。
发明和产品不是一个概念,要把发明变成产品,尚有许多工作和历程。屈维谦在决计留下来,并担任了总工程师,他详细地和沈太福讲述了他的计划和想法:“现在的内馈调速还只是一个雏形,样机不等于产品,而且内馈调速仅仅走了第一步,就是强化了电机调速的内因,但是作为外因的控制,远远不适应内馈的要求,斩波控制是必须要搞的,我们还需要做很多工作……”当然沈太福对这一切既不懂,也不愿意干,他有他的想法,那就是如何利用这一成果,终于在91年9月,两个人志不同、道不合,屈维谦愤然离去。而后,沈太福就把这一按弃权处理的专利,用自己的名字申报了新的专利,屈维谦被剥了个精光。
在以后的岁月里,我们的发明人背负着艰巨的使命,承担着失业的风险,忍受着“长城”倒台后对“内馈调速”的猜疑,继续着他的追求。此后十年来,他完成了“交流调速调速的功率控制原理”“异步机转速公式及转差率的讨论”,“斩波内馈调速及其功率控制原理”,“变频调速的功率控制原理”等重要论文,提出了一整套较为完整的调速新理论。同时又克服了常人难以想象的困难,开发成功了第三代“斩波内馈调速”。请亲爱的读者注意“斩波”,这是电力电子技术的一个专业术语,“斩波”的内涵是大功率的数字控制,它的意义如同我们熟知的数字式彩电、手机等一样,比模拟控制的性能要不知优越多少倍。据屈维谦介绍,只有把斩波控制和内馈电机有机结合起来,才能真正实现高性能的内馈调速,第一、二代的内馈调速在控制上都存在较大的缺点,很大程度影响了内馈调速的质量和性能。
“不慕时尚,勿甘小就”,我们的发明人以徐悲鸿大师的警句自勉。在实践中不断探索创新,又先后取得“自励式晶闸管电流型斩波器”,“斩波式内馈交流调速”,“适用于斩波控制的内馈调速异步机”等多项发明和实用新型专利,分别在电力电子和电机技术上又取得了新的突破。多少个不眠的日日夜夜,多少次挫折失败。春去秋来,年复一年,在看不见脚印的漠路上探索,向永无止境的高峰攀登。是什么力量在支撑,是什么精神在鼓舞,这就是我们民族的血液,这就是奉献的追求!但是,人毕竟是血肉之驱,终于在一夜之间,屈维谦的一头黑发连同胡须和眉毛全部脱落了,一夜,只有一夜之间啊,他仿佛苍老了十岁,然而,面目全非的他却说:发落还有头在。
这是一种何等的豁达,这是一种何等的洒脱,在市场经济大潮中,面临“务实”的时尚,难道我们不应该主张一点精神吗。
“可怜一夜须发尽,但喜平生魂梦圆”。辛勤的劳动,执著的追求,终于结出丰收的硕果。第三代斩波内馈调速终于成功了,它从根本上克服了第一代内馈调速和串级调速存在的缺点,使调速技术性能和可靠性得到质的提高,同时得到了有关各界的广泛支持。聊城电厂,一个富有远见卓识的企业,决定率先采用了斩波内馈调速,成为电力行业第一个吃螃蟹的勇士。山东电力总公司高瞻远瞩,随后举办了应用鉴定会。接着,济南黄台电厂、十里泉电厂也相继采用,他们给予了这项民族高科技产品巨大的支持,也收到了极为满意的节能效益。2001年9月3日,由我国著名学者陈伯时、马小亮等组成的专家鉴定委员会,对斩波内馈调速做出了这样评价:“技术上属我国首创,具有国际先进水平。”同时例外的建议:“鉴于该项目效果显著,市场前景广阔,建议有关方面加强支持力度,以促进该产品扩大生产,推动节能事业的发展。”。什么是我国首创,就是填补国际空白。理论的突破,技术的创新,P理论和斩波内馈调速,我为你自豪。
“路漫漫其修远兮,吾将上下而求索”,这位著名爱国诗人屈原的后裔,秉承先祖的遗风,开始了新的征程。