繼2021年開發(fā)出兆瓦級直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機整體充退磁技術(shù)后，我國在風(fēng)力發(fā)電機整體充磁技術(shù)上再次實現(xiàn)重大突破。

近日，華中科技大學(xué)對外宣布，該校國家脈沖強磁場科學(xué)中心工程技術(shù)團隊成功實現(xiàn)20MW全球最大單機功率風(fēng)力發(fā)電機轉(zhuǎn)子的整體充磁，成為全球唯一能對兆瓦級永磁風(fēng)力發(fā)電機全系列機型整體充退磁的技術(shù)團隊。

永磁磁極是永磁電機的關(guān)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(shù)，因磁鋼帶有磁性，相互間存在巨大的排斥力，導(dǎo)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。

李亮教授團隊在接受第一財經(jīng)記者采訪時介紹稱，整體充磁技術(shù)克服了傳統(tǒng)“先充磁后組裝”技術(shù)的上述缺點，可實現(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。

該項成果對風(fēng)力發(fā)電行業(yè)的可持續(xù)高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。據(jù)介紹，與過去直驅(qū)機型整體充磁方案相比，李亮教授團隊提出的主-輔兩級線圈方案及多維加固技術(shù)，雖然半直驅(qū)機型磁極面積更大，但采用新技術(shù)后飽和充磁的線圈能耗、應(yīng)力水平和溫升卻更低。

目前，該方法技術(shù)已經(jīng)在湘潭電機有限公司和中車永濟電機有限公司等多家單位實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。中車永濟電機公司副總經(jīng)理、總工程師戴碧君表示，此次成功實現(xiàn)20MW半直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機轉(zhuǎn)子的整體充磁，表明我國已在大型永磁風(fēng)力發(fā)電機高性能制造上處于國際領(lǐng)先水平。這也是校企產(chǎn)學(xué)研合作的標(biāo)志性成果。

李亮教授團隊進一步說，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(fēng)電機組的綠色再制造也將起到極其關(guān)鍵的作用。

根據(jù)國家能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，截至6月底，我國風(fēng)電裝機總?cè)萘窟_3.89億千瓦，而在風(fēng)電裝機容量不斷增加的同時，早期投運的風(fēng)電機組也將迎來大規(guī)模“退役潮”，因此該技術(shù)在退役永磁風(fēng)電機組的綠色再制造方面也具有廣闊應(yīng)用前景。

據(jù)悉，該技術(shù)除了用于大型永磁風(fēng)機整體充退磁外，還可以用于高鐵驅(qū)動電機、電動汽車、磁懸浮列車、永磁核磁共振、飛輪儲能電機、艦船驅(qū)動電機和其他航空航天高速電機等領(lǐng)域。

第一財經(jīng)記者采訪了解到，此項重大成果誕生在國家脈沖強磁場實驗裝置內(nèi)。截至8月，該裝置已累計開放運行80626小時，支撐125家國內(nèi)外科研單位開展實驗1804項，取得了包括發(fā)現(xiàn)第三種規(guī)律新型量子振蕩等在內(nèi)的一大批原創(chuàng)成果，有力推動了我國凝聚態(tài)物理、材料和生命科學(xué)等前沿基礎(chǔ)學(xué)科研究發(fā)展，成為支撐相關(guān)領(lǐng)域前沿研究的“國之重器”。