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工业电机：提升转换效率尤为迫切

人类目前使用的绝大部分电能都是由发电机产生的，据统计，全世界工业用

电动机消耗了总发电量的30%40%，在我国，超过60%的年发电量被各种各样的电动

机所消耗，转换为机械动力。

 如何最大地降低这种自身损耗，最大效率利用能源，高效节能电机无疑是最好

的选择。但是由于成本较高，其市场普及率并不高。面对这个问题，在电机行业专心

探求数十年的曲荣海教授用一句话来回答：降低研发成本，降低材料成本，降低自身

能源损耗，提高输出效率。而这，也正是这位务实专注的科学家一直在做的事情。

 心有多大，路有多远。有些人的人生曲线，注定要与众不同。

 从意气风发的草原儿郎成为上世纪八十年代的清华骄子，从求学就职十多年的

水木清华再到大洋彼岸的美国威斯康辛大学，从让人梦寐以求的GE研发中心总部高

级工程师到华中科技大学教授，他的脚步横跨了半个地球，但是当你细细察看，每个

脚印里都只有四个字：我国电机。

 他就是华中科技大学电气与电子工程学院副院长、博士、博士生导师曲荣海教

授，国家千人计划特聘专家，强磁场工程与新技术国家重点实验室副主任，IEEE高级

会员，IEEE多个会议和期刊审稿人，SigmaXi会员，我国电工技术学会高级会员，拥

有我国、美国、日本、欧盟等10个国家和地区的发明专利几十项尽管有这一长串成

就，他却始终给人一种如沐春风的感觉。走近他，他的儒雅有致、条理分明使得交流

都成为一种学习和享受，那枯燥辛苦的科学探求之路也让他以浅显风趣的语言娓娓道

来

 远渡重洋，漫漫电机探索路

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 对曲荣海来说，当初深藏内心深厚的清华情缘远赴美国，只是为了今天的厚重

回归。而这些年来的辛苦求学和科研工作，也都只有一个目标，那就是振兴我国电机

产业，让我国有能力生产出世界顶级电机，彻底摆脱对于国外的技术依赖。

 在这个过程中，他的努力也为他带来了一般人难以企及的成就。数十年来，曲

荣海以高参数复杂电磁结构装置与系统为研究对象，进行多种新型特种电机的设计与

研发，先后提出了多种新原理和新方法，发明了多种新型电机拓扑，其研究成果处于

国际领先水平，在电磁场耦合机电能量转换理论研究、大型永磁风力发电机、新型大

功率海底永磁电机、高电磁参数电磁装置等领域均取得了标志性成果。

 而他在电机领域的探索亦早已显露出了非凡的天份。早在2003年，曲荣海刚刚

进入美国GE公司全球研发中心总部，就一鸣惊人地根据多电磁场耦合机电能量转换

原理，发明了新型高功率密度双侧（双转子或双定子）电机拓扑，并形成了完整的理

论和设计方法。与普通单侧电机相比，该电机功率密度提高了80%以上，成功排除了

大型直驱式电机向更高功率发展的障碍。该技术后来应用在了由美国能源部支持的3.5

兆瓦永磁直驱风电机组的研制中，是世界范围内首次将双侧电机技术应用于风电领

域。凭借这项发明，他荣获了GE全球研发中心技术成就奖，发表的相关学术论文获

得2002年IEEEIAS电机委员会颁发的最佳论文奖。

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