华中科技大学成功实现20MW全球最大风力发电机转子整体充磁

  近日，华中科技大学国家脉冲强磁场科学中心工程技术团队成功实现20MW全球最大单机功率风力发电机转子的整体充磁，成为国际唯一能对兆瓦级永磁风力发电机全系列机型整体充退磁的技术团队。该技术已在湘潭电机股份有限公司和中车永济电机有限公司等多家单位成功应用。

  永磁磁极是永磁电机的关键核心部件，由众多磁钢拼装而成，传统“先充磁后组装”的制造技术，因磁钢带有磁性，相互间存在巨大的排斥力，导致磁极组装难度大、装配精度低，电机的电磁和机械性能难以精确控制，且制作的完整过程存在比较大的安全风险隐患。国家脉冲强磁场科学中心李亮教授团队在国际上首次提出大型永磁电机“无磁装配—整体充磁”方法，实现永磁电气装备无磁力装配和无磁性动平衡校验及整体原位充磁，在提升永磁电机电气和机械性能的同时，大幅度提高生产效率和生产安全性，降低了生产所带来的成本。这是继2019年团队开发出兆瓦级直驱风力发电机整体充退磁技术后，针对近几年风力发电机向高功率半直驱发展的趋势，取得的又一创新成果。

  中车永济电机公司总工程师戴碧君评价:“此次成功实现20MW半直驱永磁风力发电机转子的整体充磁，表明我国已在大型永磁风力发电机高性能制造上处于国际领先水平。”

  国家脉冲强磁场科学中心主任李亮教授介绍，该中心研发的整体充退磁一体化装备，不仅能推动永磁电气装备的高效、高性能制造，同时，对于“退役”永磁风电机组的绿色再制造也将起到极其关键的作用。在实现快速充磁的同时，整体充退磁技术还具备低能耗快速退磁能力。依照国家能源局多个方面数据显示，截至今年6月底，我国风电装机总容量达3.89亿千瓦，而在风电装机容量持续不断的增加的同时，早期投运的风电机组也将迎来大规模“退役潮”，因此该技术在退役永磁风电机组的绿色再制造方面同样具有广阔应用前景。

  据悉，“十一五”国家重大科学技术基础设施——脉冲强磁场实验装置于2007年获批建设，以李亮教授为首的工程技术团队组建成立。团队勇担建设脉冲强磁场国家重大科学技术基础设施的使命，立足自主创新，攻克极限工况下磁体结构稳定性设计、磁场波形精确调控和微弱信号精准测量等世界性难题，建成我国唯一、亚洲最大的脉冲强磁场设施，创造64特斯拉脉冲平顶磁场等多项磁场参数世界纪录。该设施有力推动了我国凝聚态物理、材料和生命科学等前沿基础学科研究发展，成为支撑相关领域前沿研究的“国之重器”。