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中加特:电机工业革命领跑者

发布日期:2020-10-21 浏览次数:1464 来源:独角兽档案
   青岛中加特电气股份有限公司(简称“中加特”)坐落在青岛西海岸新区。东临黄海,西依藏马山,南靠大珠山,北连森林野生动物公园。四周风景如画,环境秀丽清幽。
 
  中加特是一家起步于煤矿装备制造的高新技术企业。公司把握机遇,实现弯道超车,自主研发的变频调速一体机等高新技术产品广泛应用在煤炭、石油、港口等工业领域,公司销售收入连续三年成倍的增长,被业界称为神话,中加特的目标是打造成中国民营企业发展的标杆。
 
  2019年,中加特变频调速一体机荣获中国机械工业协会科技发明一等奖和中国煤炭工业协会科技一等奖两项大奖,这是对其多年来技术不断创新的认可。
 
  深根煤矿领域破解技术难题
 
  公司的创始人邓克飞先生出身于煤矿行业,非常了解煤矿井下作业的艰辛。煤矿井下环境恶劣、空间狭小,巷道里充满粉尘、爆炸性气体。设备在重载下作业,容易损坏又不易维修,煤矿生产优先选用可靠而且技术先进的设备解决生产中的难题,大型的煤矿往往采用国外的先进的设备。邓克飞从兖矿集团的重要岗位下海创业,技术团队从一开始就关注为用户的技术难题。公司的技术就是从那时起步,为煤矿用户研发产品并得到快速发展。
 
  煤炭工业要高速发展,建设现代化矿井,传统的大型设备的传动控制系统严重制约着大型矿井产能的释放,如果能研发出和井下大功率采掘机械相配套的电传控制系统,将是煤炭装备发展历程上的革命。
 
  刮板输送机和胶带输送机是煤矿井下传输用量大又必不可少的设备。当时,电机通过液力耦合器驱动设备运转,液力耦合器起到软启动的作用,这样的设计在井下设备还是很先进的,然而液力耦合器都是进口的,价格昂贵。地面电机驱动和控制已经使用了更为先进的变频器,变频器是通过控制电机频率实现电机缓慢启动的。变频器相比于液力耦合器,技术更加先进,不仅满足软启动需求,而且具有控制精度高,可以实现智能控制,节省能源,减少设备磨损等优点。如果能用在煤矿井下的运输设备上,一定是技术上巨大的进步。但地面传统变频器体积大,防护等级低,而井下应用空间受限、粉尘和爆炸性气体要求产品具有高防护和防爆要求。
 
  中加特技术团队首先确定产品研发的方向,借鉴国外变频产品的先进技术,针对煤矿井下特殊需求,开发在井下使用的防爆变频器产品。
 
  以研发促品质以品质赢市场
 
  在逆境中求发展,走别人没走过的路。为了突破思想桎梏,解决技术难题,中加特团队另辟蹊径,开始了艰难又漫长的研发过程,从设计思路到各种安全防爆参数的论证,直至提出相应的解决方案。
 
  通过几年的不懈努力,科研技术人员反复的试验,终于生产出了经国家机构认证的、通过防爆检测的矿用产品。在国家大力提倡节能减排政策的支持下,中加特研发的防爆变频器,不仅减轻了矿工维护的劳动强度,还极大地降低了成本,实现了安全生产,得到了煤矿用户的好评。该产品改变了传统的电机传动的启动模式,替代了国外生产的液力耦合器等软启动产品。经过几年的发展,变频驱动现已成为煤机行业的通用模式,引领了煤机传动控制技术的变革。
 
  方向正确加努力付出,结果不会出人意料。公司技术团队研发出可以在煤矿井下使用的变频器,产品体积小,又满足防爆和高防护的要求。这是公司在煤矿推出的第一款防爆变频器。由此,煤矿行业第一次用上了变频器,公司有了自己的主打产品,经营业绩顺其自然也上了新台阶。
 
  公司的第一台变频器高2.32米,长5米,宽11.45米,重量13吨。经过煤矿工业协会验收,完全符合国家与行业标准,并取得了防爆产品生产许可证和煤矿安全生产许可证。这台变频机在兖州煤矿三号井投入使用,至今仍然运行良好。
 
  勇于突破不断进行自我超越
 
  技术永无止境。中加特研发人员根据第一代变频器的现场使用情况继续改进,不断突破,在不到半年时间,即研发出了第二代变频器。第二代变频器高1.89米,重量缩小到11吨。
 
  第三代变频器高1.56米,重量减少到8吨。产品被国内大多数煤矿认可,并且被国内最大的煤炭企业神东集团使用。
 
  第四代变频机高1.2米,重量不到5吨。这时候的变频器不论是质量还是技术都有了突飞猛进的变化和质的飞跃。
 
  变频器的体机越来越小、功率越来越大。在第四代变频器生产不到半年时间,中加特又制造出高度在半米以内的变频器,为以后中加特变频调速一体机的研发打下了坚实的技术基础。
 
  中加特的变频器产品带动了煤矿装备的技术进步,获得了客户广泛信赖。以前的液力耦合器在煤矿行业逐渐销声匿迹。中加特公司成长了,有了自己的技术积累。但作为一个以技术创新为己任的公司,他们的目标远远不止这些,还在路上,还在远方。
 
  变频器加电机的方式,与液力耦合器相比是技术巨大的进步,但还有没有更好的产品呢?变频器和电机是分体的,变频器还占有很大的空间,安装和维护不便。能不能把变频器和电机集成为一体呢?可不可以让电动机智能化呢?中加特技术团队给出了答案。
 
  经过变频器四个阶段的发展,中加特已经可以把变频器的高度缩小到半米以内,而且可靠性更高,技术更加先进,功率大幅提升。中加特在此基础上,研发了变频调速一体机,把电机拖动、变频控制、远程数据传送集成为一体,实现了电机与变频的完美结合。
 
  说来简单,做起来难。把电机和变频集成在一起,不仅要解决变频器的体积问题,还要解决震动、散热、谐波干扰等一系列棘手的难题,每一个关键点都要有可靠的解决方案。中加特技术人员知难而上,通过创新的设计、无数的试验、持续改进,终于把产品研发出来并通过了产品的中试。
 
  2013年,中加特团队研发出国内第一台1140V变频调速一体机。截至目前,国内还没有一家企业能做到把同类产品研发并推广到生产现场。可以毫不夸张地说,变频一体机填补了国内的空白,达到了国际一流水平。
 
  中加特目前的产品是智能化的集成,有控制单元、通讯单元、传感器等部件,可以检测机器的状态,实现远程监控和对设备的自我保护。电气控制部分都是模块化的,分为主控器、供电单元等多个模块,维护起来十分方便。
 
  六大技术突破引领行业发展
 
  中加特快速发展的技术核心是将人们一直在研究的高压电源与变频实现有效结合;为电机加载变频,放大电机功率;在复杂环境下,用水解决电机散热的问题;攻破了用原材料绝缘散热的问题;将传统电机变成变频控制后能够起到智能保护,保证设备的安全高效运转;研发制造了变频一体机的综合检验平台,使得同类产品有了统一的检测试验标准。六大技术突破将中加特推向电机及控制的高端制造领域,成为电机工业革命的领跑者,为民族工业的振兴贡献中加特人的智慧和力量。
 
  2015年,中加特团队设计出3300V/1600kW当时世界最大功率变频一体机,并成功应用于神东煤炭集团上湾煤矿8.8米世界最大采高工作面。上湾煤矿是神东煤炭集团的一座大型现代化煤矿,装备世界最先进的高阻力液压支架和大功率采煤机,综合机械化开采,实现了主要运输系统皮带化、辅助运输胶轮化、生产系统远程自动化控制和安全监控系统自动化,煤矿安全、生产、运输及“六大”系统全部实现了信息化。被神华、神东两级公司树为安全质量标准化样板矿井,创造了多项全国第一。中加特变频一体机在上湾煤矿8.8米最大采高工作面得到成功应用,又一次验证了中加特的科技攻关能力。这一成果的展示,不仅是中加特科研人员的骄傲,也是整个煤炭行业的骄傲。
 
  2016年,中加特团队设计出与双速电机同等高度变频调速一体机,应用于兖矿集团鲍店矿薄层综采工作面和放顶煤工作面,变频器的高度仅仅200毫米,完全颠覆的人们对变频器的想象。
 
  中加特自2013年第一套试验样机投入市场以来,已累计推广系列高压变频一体机千余台,应用于国家能源集团、兖矿集团、山东能源集团、山西晋煤集团等各大煤炭企业,装备了100多个主力生产工作面,产生巨大的经济和社会效益。同时,变频调速一体机为矿山实现安全、智能生产提供了技术和产品支持。
 
  年产3300万吨世界第一矿神华神东公司大柳塔煤矿在8700米长的皮带输送机上采用中加特的变频调速一体机。这一井下超长输送皮带设计7台电机变频驱动系统,总功率达到7*1200千瓦,设备的调试技术要求非常精密,中加特以雄厚综合实力承揽此项工程,现场技术人员仅用了一周时间的调试,实现了多台电机同步传动,运行一次成功。目前这条井下超长皮带服役接近6个年头,变频传输系统没有出现过任何问题。在参与特大工业生产中,检验了中加特的综合实力,赢得了国产品牌的地位。随后神华神东煤炭集团公司井下生产大扭矩动力系统以中加特的产品全部替代了外国进口,为神华集团煤炭的安全高效开采,建设智慧矿山做出了卓越贡献。
 
  科技创新成果转化的时代先锋
 
  大柳塔煤矿总工程师非常感慨地说,中加特根据煤矿井下环境的特殊,研发生产的将高压、变频、调速、防爆有效结合的变频调速一体机,缩小了体积,减少了中间环节,提高了运行工作效率,本身就是一大创举,而且长久的安全高效运行无故障,这不仅是技术创新,更重要的是理论创新。人们直观看到的是合成技术,而核心是科技创新成果转化带动的理论研究突破。
 
  2018年,中加特开始为石油行业提供体机小、高可靠性的大功率变频调速一体机及中压变频器组等产品。中加特经过近10年的发展,走出矿山,以先进的技术和产品昂首挺进石油行业等新的领域。
 
  2018年,公司被评为“青岛市高成长高技术20强”企业和“山东省瞪羚标杆企业”。
 
  公司董事长邓克飞说,我这大半辈子就是现实大于理想,耐得住寂寞、扛的住煎熬、经得起诱惑、守得住底线。一个有责任、有担当、有情怀的企业家必须具备容人之量、识人之志、用人之术。我们倡导百家争鸣,只要是为公司所想,只要是为创新而争,都应该被允许,都应当得到鼓励。我只是中加特的一个引路人,我遇到一群志同道合的“战友”,他们才是中加特发展强有力的坚实后盾。
 
  2019年12月18日,由中国人民大学中国民营企业研究中心联合青岛市人民政府举办的“2019全球独角兽企业500强大会暨《2019全球独角兽企业500强发展报告》发布会”召开,山东青岛共诞生了6家独角兽企业,其中青岛中加特电气有限公司以创新能力、综合实力、快速成长等诸多优势榜上有名。
 
  (文章来源:《2019全球独角兽企业500强蓝皮书》,本文只是部分摘录,更多精彩内容和经典案例分析详见本书)
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