德国 AK 创新型永磁同步电机/发电机技术简介
一、 公司简介
德国 AK 公司的产品技术研发旨在通过使用创新型驱动技术节
省能源，所提供的发动机和发电机可完全在符合气候中和条件下运
行。目前已完成高度现【xiàn】代【dài】化的电动机和发【fā】电【diàn】机的研【yán】制，符合未来【lái】驱动
设【shè】备的零【líng】排【pái】放条【tiáo】件【jiàn】和相关法律，以实现气候中和的目标。节能【néng】理念贯
彻在 AK 公司研发和制造全过程。
AK 公司技术积累沉淀超过 50 年，其核心技术团队用有 20 多年
永磁电机【jī】的研发【fā】及生产经验，拥有新型永磁同步电【diàn】机、永磁【cí】直驱电【diàn】机【jī】、
永【yǒng】磁扭矩电机、永磁同步发电机等【děng】先进技【jì】术【shù】。专【zhuān】注于将机械传动、机
械负载与永磁电机一体化的新型永磁同步电机/发电机及控制系统的
设计开发、定【dìng】制【zhì】、生【shēng】产和【hé】测试等。推动电机部件标准化，产品【pǐn】定制能
力强【qiáng】。 随着各领【lǐng】域电动化的快速发展和对体积小【xiǎo】、重量轻的强烈【liè】需【xū】
求，对于一体化高集【jí】成【chéng】度的新型永磁电机市场【chǎng】需求【qiú】量【liàng】将【jiāng】激增。国际知
名企业 Enercon, Vestas, Nordex 公司等是 AK 公司的长期合作伙伴。
二、 永磁同步电机及发电机主要应用市场
广泛应用于工业装备、新能源利用，如氢能源装备、分布式能源、
航空航天、船舶电力【lì】推进（主推、辅助推【tuī】进及侧推）、电【diàn】动车辆、轨【guǐ】
道【dào】交【jiāo】通，风机和水泵、矿山机械、石油【yóu】石化【huà】装备、电【diàn】梯、空调、数控
机床、发电机组、水利发电等诸多领域。三、 AK 创新型永磁同步电机及发电机技术概述
1. AK 创新与传统技术比较
1) 优势特点：AK 创新型同步永磁电机及永磁发电机是机电一体
化集成度高的产品。无需减速机、联轴器、法兰连接、推进轴，
轴承数量从 14 个减少至 2 个。体积更小、高效更高。直驱、
控制性能好、低转速大转矩、可通过变频器进行调速等优势。
2) 实际比较案例：使用不同技术制造的永磁电机（2400 KW@
600 转/秒）。
AK 产品重量为 14 吨 （德国知名企业）产品重量为 28 吨
3) 综合效率高，整体应用系统总效率大于 99%。安装简便、保养
费用低、系统成本降低超过 40%。同样尺寸的电机箱体，功率
至少比传统产品提高一倍，功率密度比可提高一倍以上。
4) AK 潜水永磁发电机，采用 IP69 密封标准；
5) AK 船舶侧推电机已实现长年批量供货，其优势为：
紧凑型设计、盐水冷却
高功率密度> 0,7kW/Kg、低扭矩转换 (< 0,5%)
直流耐压 > 1100V、尖峰可达 11000 V/µs6) AK 永磁同步发电机的制造不受尺寸的限制，符合 2018 年 11
月颁布的欧洲法律供电标准 VDE-AR-N4110:2018-11. (功率
因数容量 (~ 1), 效率 > 97%)
7) AK 永磁同步发电机输入恒定电压时产生的电能可直接输入电
网（DOL）。AK 永磁同步发电机输入可调电压，配套变频器调
压整流后输入电网。 两种 AK 永磁同步发电机的均符合防短
路要求（所有 3 相）。
8) AK 自主完成电动机/发电机的定制开发、设计、样品生产全部
工作，从而保证产品长期的产品质量及功能。
9) 6 个系列产品。根据客户不同技术指标需求，可达 10 万个以
上不同产品型号。
2. 当前 AK 产品主要技术指标
AK 有技术沉淀和实际经验，有能力设计制造高于以下技术指标的
及功率更大的产品。
1) 功率范围：0,5kW - 1.2MW （低压）、1.2 MW - 20MW （中压）
2) 转速：16 r.p.m.至 6.000 r.p.m
3) 扭力：高达 5,0MNm
4) 电机类型：内转子+外定子，以及内定子+外转子
3. 当前 AK 产品主要技术秘诀
1) 使用创新的线圈缠绕方法，功率密度增加至 3kw/kg，采用 3D 仿
真工具优化驱动，使用部件一致性的设计制造方案。2) 齿形线圈缠绕法及传统的圆形绕线法
3) 沟槽填充因数达到 85%，而不仅仅是 40%。体积降至 65%，效率
高达 99%，功率强度超过 1000VDC，高达 11000V/µs，无需外部
过滤技术。降低了工作成本，降低了保养费，优化能源平衡。
4) 使用先机的标准模块化部件的设计理念和制造经验，提高质量
一致性以及大幅降低成本。
5) AK 抗震能力极强，在剧烈震动（抖动）情况下仍能稳定运行。
AK 永磁同步电机的定子和转子之间的空气间隙大于传统设
计，转子采用埋入式磁铁密封，因此可以满足抗震要求。
6) 模块化的定子（专利技术）：由 6 个分段独立绕组模块组成。
当一个绕组模块出现故障，其余 5 个绕组模块部分继续工作，
在降低功率的情况下，保证电机不停机继续运行。
四、 AK 新型永磁电机的应用案例列举
1. 永磁扭矩电机在钢铁行业的应用：
代替感应电机系统，无需联轴器、轴承支架和减速机，大幅降低
轴承的使用数量，系统总长度从 9-21 米降至 1 米，工作频率-400（逆
时针） – 0 - +400Hz（顺时针）
2. 在工程船上的应用：
用于国际知名公司的首艘电驱工程船，驱动功率为 2000kW@ 84
转/秒的高效静音永磁同步电机代替感应电机系统，减重 42%，占地
空间降低 2/3。 配套变频器运行，船上不需要特殊的滤网系统。极低的保养费用，零排放。可确保：至少 30 年的运行寿命。
3. 大型工业磨床案例：
永磁电机代替感应电机系统，高度缩短 20 余米。
4. 风机和泵等领域：
代替感应电机，实现减重。与风机或水泵安装在一个空间，大幅
降低了总高度。
5. 海工移动装备供电系统，发电机代替调速轮。
6. 模块化永磁电机 | 主推进器：
将电机安装到现有箱体内，节省离合器，减速机，耗能发动机等
同时大幅降低重量、体积和成本。
7. 永磁电机与螺旋桨一体化集成 | 侧推轮圆电机：
大幅降低整体应用系统的体积和尺寸，符合船舶空间小的需求特
点。8. 模块化永磁电机 | 碾磨机：
将永磁电机与机械负载一体化融合集成，如将永磁电机与工业磨
床一体【tǐ】化融合集【jí】成等，可大幅【fú】降低整体【tǐ】应【yīng】用系统的体积和【hé】高度。例如：
额定功率达 20MW，使用 AK 紧凑型及模块化永磁电机解决方案，总
效率高达 99%。
五、 可探讨的与中国企业的合作
1. 可提供定制设计研发服务
2. 可在中国制造
3. 其他需探讨
