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电气学院开设东风电动汽车工程训练营

发表时间:2018-08-28 作者:孔武斌 浏览次数:

指导教师:孔武斌,李大伟,蔡甲春(企业导师)

助教:崔濛萌,陈新旗

新经济的快速发展迫切需要新型工科人才予以支撑,尤其需要高校面向未来布局新工科建设,探索多样化和个性化的人才培养模式,培养具有创新创业能力和跨界整合能力的工程科技人才。电气学院积极响应国家新工科建设的号召,积极与企业合作开设工程训练营,这是电气学院探索新型工程人才培养模式的重要举措,也是开展校企协同育人形式的有益尝试。

《东风电动汽车工程训练营》是华中科技大学电气与电子工程学院与东风汽车零部件(集团)有限公司合作开发的一门工程实训课程,课程主要围绕电动汽车驱动技术的应用开展实训。活动主要包括两个阶段:一是到东风汽车电气有限公司有关场所参观学习;二是在西二楼电气学院实验教学中心进行低速电动汽车电机驱动硬件调试和电机控制算法的学习。

816日至17日,在电气学院教师孔武斌和李大伟的带领下,东风电动汽车工程训练营一行30名同学至东风汽车电气有限公司进行了为期两天的参观学习。首席工程师蔡甲春作为企业导师负责接待了此次参观活动。

816日上午,蔡甲春首先为大家讲解了电动汽车电机的生产过程,而后带领同学们参观了电动汽车电机装配的全流程。首先是作为最开始的工艺绝缘插槽,第二步是机器机械化的的绕线,其次就是为了让上一步松散的铜线变得十分的紧密从而防止了出现问题的浸漆工作,到这里定子的生产过程就暂时告一段落,接下来的几步是转子的生产工艺:第一步是为了让转子能和定子一起转动需要的磁性而给转子充磁,充磁又分为前充磁和后充磁,下一步是为了让转子转动的时候不由于生产工艺的原因导致的不均匀的误差,使得转子出现震动而调整转子动平衡,把以上步骤做完后就可以开始装配定子和转子了。装配完了以后还需要检查气密性,这个气密性是要防止冷却电机的油泄露出去造成严重后果。最后就是出厂测试,检查一些其他方面可能出现的问题。

816日下午,东风电气公司的工人师傅们拿来了电机装配的样品,让同学们亲自体验了电机装配,在实际操作中熟悉电机的结构。让同学们脱离了书本对电机抽象的描述,对电机本身有了深刻的、具体的印象。同学们参观了先进的生产线,整齐划一的车间,体验了手工装配,再一次感慨现代汽车工业是人类智慧的结晶,多学科跨领域交叉,整体工业设计与技术堆砌的产物。一家大型车企,不仅要先进昂贵的生产线,技术熟练的装配工人,基础零配件和加工工艺的水准往往决定着性能指标,而整车产品的竞争力即是各项指标的突出和均衡。最后,有驾照的同学试驾了电动汽车,再一次体验了一把电驱动的静谧感,感受加减速时完全不一样的行驶体验。

817日上午,在老师与东风汽车代表老师的带领下,同学们来到襄阳东风电气工厂实验场所,参观具体电机装机配送前的演示检查,在依次参观完诸多运转设备与实验场所后,同学们对工厂的质检车间有了新的认识。该工厂的质检车间是与生产线分隔开的,在永磁同步电机整体安装完成后,需要对电机的环境性能、稳定性与进行测试,比如温度、湿度测试,沙尘测试,腐蚀测试,震动测试等。这让同学们意识到了从产品设计到量产还需要这么多的环节,可见一个工程是需要十分的严谨。企业所选用的标准是多样的,其实不仅包括大部分国内标准,还有着一些欧美与日本的标准,对产品的质量要求十分严格。整体的试验检测水平较高。可靠性强,而每一台检测设备对应的成本也价值不小。但是在参观的过程中,同学们明确的感受到了国产电动汽车与国外电动汽车的差距,电机一些关键的零部件如轴承、旋转变压器目前只能依靠进口,这对电机实现规模化发展有着不小的阻碍,这也导致了一台电机的生产成本较高。

本次参观活动同学们受益颇深。企业的老师们通过实例向同学们介绍了很多电机生产的关键技术和理论知识,让同学们对电机的实际结构有了更深的理解,流水线看似简单,实则是历代电机人一点一点摸索出来的,在此向各位前辈致敬。通过试驾真正的电动汽车,切身感受到国产车与进口车的差距,这更需要同学们去努力完善。这次的参观学习让同学们感受到了理论知识与实际相结合的重要性。有时候理论中很简单的事在实际工程生产实现起来会有很大的困难。因此同学们学习不应当止步于书本,而是要着手实际,不可纸上谈兵。这次东风之行,是一次经历,更是一种契机,除了让同学们更了解同学们所学的电机具体的结构,也让同学们了解了电机的工艺,电机制作上仍存在的一些问题,在未来的学习中,会带着这些问题,更有针对性的学习,思考更多的解决方案。

为了进一步加深同学们对电动汽车驱动器工作原理的学习,东风之行结束后,在电气学院教师孔武斌、李大伟组织下,同学们进行了一周的低速电动汽车电机驱动硬件调试和电机控制算法的学习。

820日上午,在华中科技大学西二电机实验室,同学们分组对襄阳东风之行做出深刻总结。孔武斌老师给同学们讲解电机驱动硬件焊接和调试要注意的诸多问题,并一一为同学们解答疑问。当天下午在孔武斌老师的引导下同学们分组进行低速电动车驱动硬件焊接。

在同学们焊接低速电动车驱动控制器之前,孔武斌老师带领同学们上车体验低速电动车。同学们所要焊接的电机驱动器就是用于驱动此低速电动汽车的核心器件,依次排队上车体验低速电动车的行驶。驾驶着实验室的低速电动车行驶在华科校园内,同学们的内心都无比激动。同学们想到自己可以亲自焊接眼前这辆车的核心器件——驱动控制器,都表现得十分的兴奋,学习焊接电机驱动控制器的欲望也倍增。同学们都渴望自己亲自焊接的电机驱动器可以驱动电机正常运行,这种理论与实践相结合的教学方式大大的激发同学们的学习积极性,与此同时,也加深了同学们对电机驱动硬件和调试的理解。

821日,同学们仍在继续努力焊接和调试低速电动车的驱动器。由于是第一次焊接复杂的硬件,同学们在焊接和调试中遇到了各种困难,但是在孔武斌老师和李大伟老师的指导下,同学们克服重重困难,终于完成了低速电动车的驱动器的硬件焊接和调试。

823日,激动人心的台架实验日。同学们一大早就排队等待在实验室外,满怀期待。首次尝试焊接复杂的电路,并亲自调试上台架实验,对同学们来是巨大的挑战。台架实验是对同学们前几日辛苦的硬件焊接和调试的一个最有力的证明和回馈。在电机启动的前一刻大家心情紧张无比,随着电机的高速稳定运 行大家开始激动和兴奋起来。

新能源电动汽车发展至今有一百多年历史,初期的新能源电动起汽车由于续航距离不足而被性能由于的内燃汽车所取代,尽管传统汽车在此后的几十年发展迅猛,但是也同样面临着许多棘手的问题。环境污染和石油危机,为新能源的发展提供了机遇。为了发展电动汽车,各国政府,企业以及高校都投入大量人力、财力进行电动汽车的研发与推广。各国政府从环境、社会、经济、政治等方面分析新能源电动汽车发展趋势、需求,制定相关政策;相关科学家、学者针对新能源电动汽车发展存在的问题从技术角度进行前瞻性研究探索;企业大力推广电动汽车产品。在能源危机和环境问题的背景下低速电动汽车因其噪声小,价格低,节能环保而备受青睐。

通过这次的电机驱动控制器的调试实验,大家在动手学习的过程中对低速电动车电机的运行原理有了更深层次的理解,大家投身于新能源领域学习研究中意愿也得到了大大的加强。在整个实验过程中,大家体验到动手的快乐,同时也收获了知识。理论与实践相结合,寓教于乐的教学方式深受同学们的欢迎。                                              

全体成员合影


蔡甲春讲解电机生产流程


蔡甲春带领大家参观


 

讨论交流


体验电机装配


试驾新能源电动汽车


蔡甲春带领大家参观测试车间


同学们试驾低速电动车


全体成员合影

同学们焊接调试电机驱动器


电机驱动器台架实验