華中科技大學成功實現(xiàn)20MW全球最大風力發(fā)電機轉子整體充磁

中國教育報-中國教育新聞網(wǎng)訊（記者 程墨 通訊員 王瀟瀟 高翔）近日，華中科技大學國家脈沖強磁場科學中心工程技術團隊成功實現(xiàn)20MW全球最大單機功率風力發(fā)電機轉子的整體充磁，成為國際唯一能對兆瓦級永磁風力發(fā)電機全系列機型整體充退磁的技術團隊。該技術已在湘潭電機股份有限公司和中車永濟電機有限公司等多家單位成功應用。

永磁磁極是永磁電機的關鍵核心部件，由眾多磁鋼拼裝而成，傳統(tǒng)“先充磁后組裝”的制造技術，因磁鋼帶有磁性，相互間存在巨大的排斥力，導致磁極組裝難度大、裝配精度低，電機的電磁和機械性能難以精確控制，且制造過程存在較大的安全隱患。國家脈沖強磁場科學中心李亮教授團隊在國際上首次提出大型永磁電機“無磁裝配—整體充磁”方法，實現(xiàn)永磁電氣裝備無磁力裝配和無磁性動平衡校驗以及整體原位充磁，在提升永磁電機電氣和機械性能的同時，大幅提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)安全性，降低了生產(chǎn)成本。這是繼2019年團隊開發(fā)出兆瓦級直驅風力發(fā)電機整體充退磁技術后，針對近幾年風力發(fā)電機向高功率半直驅發(fā)展的趨勢，取得的又一創(chuàng)新成果。

中車永濟電機公司總工程師戴碧君評價:“此次成功實現(xiàn)20MW半直驅永磁風力發(fā)電機轉子的整體充磁，表明我國已在大型永磁風力發(fā)電機高性能制造上處于國際領先水平。”

國家脈沖強磁場科學中心主任李亮教授介紹，該中心研發(fā)的整體充退磁一體化裝備，不僅能推動永磁電氣裝備的高效、高性能制造，同時，對于“退役”永磁風電機組的綠色再制造也將起到極其關鍵的作用。在實現(xiàn)快速充磁的同時，整體充退磁技術還具備低能耗快速退磁能力。根據(jù)國家能源局數(shù)據(jù)顯示，截至今年6月底，我國風電裝機總容量達3.89億千瓦，而在風電裝機容量不斷增加的同時，早期投運的風電機組也將迎來大規(guī)?！巴艘鄢薄?，因此該技術在退役永磁風電機組的綠色再制造方面同樣具有廣闊應用前景。

據(jù)悉，“十一五”國家重大科技基礎設施——脈沖強磁場實驗裝置于2007年獲批建設，以李亮教授為首的工程技術團隊組建成立。團隊勇?lián)ㄔO脈沖強磁場國家重大科技基礎設施的使命，立足自主創(chuàng)新，攻克極限工況下磁體結構穩(wěn)定性設計、磁場波形精確調控和微弱信號精準測量等世界性難題，建成我國唯一、亞洲最大的脈沖強磁場設施，創(chuàng)造64特斯拉脈沖平頂磁場等多項磁場參數(shù)世界紀錄。該設施有力推動了我國凝聚態(tài)物理、材料和生命科學等前沿基礎學科研究發(fā)展，成為支撐相關領域前沿研究的“國之重器”。