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第九届侨界贡献奖人物风采录(三十五)
张东宁:拳拳赤子心 悠悠爱国情
2023年05月09日10:55  来源:中国侨联

张东宁,现任中国电子科技集团公司第二十一研究所资深首席专家。1986年作为国家教委公派留学生赴日本筑波大学学习自动控制专业,攻读硕士、博士学位,毕业后在日本的日机电装系统研究所和日本电产三协公司从事异步电动机、永磁同步电动机的伺服驱动、高效率驱动控制以及工业机器人控制器的技术研究及产品开发。2004年回国,在中国电子科技集团公司第二十一研究所(以下简称二十一所)从事高性能永磁电机的研究及产品开发和团队管理工作。

心怀家园,回国报效

在日本学习和工作的十余年中,张东宁的主要科研工作均集中在高性能电动机和工业机器人控制领域。在研发永磁同步高效率电动机方面,他主持完成的空调压缩机用电动机本体效率达到96%以上,在行业中取得领先地位。该技术发明同时取得了日本、中国和美国发明专利,并成功应用于空调压缩机产品中,取得了较好的经济效益。在伺服技术方面,他长年工作在永磁电动机伺服驱动技术研究开发第一线,研发了多款技术性能高,适用于工业机器人的多轴伺服驱动器,成功应用于日本多家主流工业机器人企业的产品中,取得了较好的经济效益。

凭借在电机及驱动控制技术方面的专业能力,张东宁在原工作的日企及行业专家的推荐下,自2001年至2005年间担任日本电气学会技术调查委员会委员,并参加了“磁阻应用型电动机高性能驱动控制技术”的学术调查工作,撰写的专著(合著)已由日本电气学会出版局出版。

高效率永磁电机和高性能伺服驱动技术是电机领域的两大技术前沿,我国相关技术水平距国际水平存在较大差距。2004年,张东宁怀着强烈的家国情怀携全家回国工作,在二十一所,从零开始组建永磁交流伺服技术研发团队。经过多年的技术攻关,实现了高性能永磁电机及伺服驱动技术的国产化落地。经过10多年的精心耕耘,为二十一所在高效率电机、高精度伺服控制、多关节工业机器人和外骨骼机器人技术领域培养了一批技术骨干,成功打造了一支国内一流的特种永磁电机技术团队。

潜心钻研,硕果累累

平流层飞艇和高空太阳能无人机是高分辨率实时对地观测的大国重器,各主要国家都在加大投入开展研究工作。动力系统螺旋桨驱动用电动机在飞行器的可靠工作中起到十分重要的作用。平流层环境最低气温达到-85度,而电机工作时绕组温度最高可达150度,这对于电机来说是一个全新的应用领域。因国内外同步开展科研工作,没有可借鉴的产品和技术,针对温度低、气压低、散热差、电机跨大温区工作等不利条件开发出效率高、重量轻、可靠性好的电机,就成为了一项具有较高的技术挑战性的工作。针对这些难点问题,他提出了将电机矢量控制中的直轴电流作为调节量,具有速度环和温度环各自独立控制的双闭环控制技术,在不增加额外硬件的情况下仅通过软件调节就能进行低温与高效兼顾控制的解决方案,解决了低温存活和高温高效工作的兼顾性难题。该技术获得3项发明专利授权,产品系列获得了国防科技技术进步奖二等奖。

张东宁带领团队研制了国内首个用于平路层太阳能飞行器的系列化高效率高功率密度电动机。他在研制中提出了高效高功率密度电机的电磁与结构一体化设计思路和宽导通控制策略,实现了电机的高效率和轻量化设计,电机系统效率达到同类产品国际领先水平。尤其是该电机在夜间飞行时的高效率工作能力,为保证飞行器的工作提供了重要技术支撑,得到了用户以及业内专家的一致认可。张东宁团队为国内多个不同形态的平流层飞行器实现跨昼夜飞行提供了产品保障,为国产大型太阳能飞行器的里程碑式突破作出了贡献。

在伺服技术方面,高性能永磁伺服电机是雷达、火炮、激光武器和军用机器人的重要伺服组件。他带领团队承担了多项重点技术攻关,开发了采用软件解码与PWM控制相同步的技术,成功替代了专用的国外进口器件,促进了伺服驱动器的国产化和技术进步,经技术查新和鉴定,该技术达到国际先进水平。

近年,张东宁所在的二十一所以伺服电机及驱动器、精密减速机等机器人关键部件作为突破口,进军机器人领域。他作为单位代表,参加了中国机器人产业联盟的筹办工作,成为联盟理事单位会员。他还应邀在日本国际电机技术研讨会、中国工业机器人产业联盟大会以及中国国际小电机技术研讨会等场合作关于中国的电机技术、工业机器人及其关键部件技术等方面的学术报告,在行业中有较大的知名度和影响力。

不忘初心,服务侨胞

张东宁留学日本期间,曾被选为筑波地区中国留学生学友会会长,开展了很多公益工作。回国后,由于在专业领域的突出成绩和对侨的工作的热心,他被推选为上海市侨联委员、海外委员等,并担任上海科学院侨联副主席,积极谋划、组织、参与上海市侨联举办的侨智论坛、归国留学人员调研等活动,为团结广大归侨人员、留学人员建设祖国作出了自己的贡献。

他先后获得了“2005年首届浦江计划”支持,“2010年度上海市归侨侨眷先进个人”“2018年度全国归侨侨眷先进个人”等荣誉。他还热心指导年轻人开展创新创业活动,在国资委举办的“中央企业熠星创新创意大赛”中,利用自己丰富的理论和实践经验,辅导了4个创新团队并成功助力其获奖,被评为“2018中央企业熠星创新创意大赛优秀导师”。

(责编:韩啸、黄瑾)
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