日前,华中科技大学国家脉冲强磁场科学中心教授李亮团队与东方电气集团东方电机有限公司、东莞磁脉电气科技有限公司合作,成功完成了18~22兆瓦级风力发电机充磁,并实现了26兆瓦风力发电机的原位退磁与退磁后的再充磁。
据悉,这是团队在2023年9月实现20兆瓦全球最大单机功率风力发电机转子的整体充磁后的新突破。
目前永磁电机是新能源发电、轨道交通和舰船驱动等领域的关键装备。尤其永磁风力发电机是风力发电的主力机型,其转子磁极由众多磁钢拼装而成。
传统技术都是磁钢先充磁再组装。此时,磁钢因为带有磁性,存在巨大的排斥力,组装就很困难,还有人员受伤的安全隐患,组装精度也会较难控制。
而且随着永磁电机大型化、高功率化、高转速化,传统“先充磁后组装”磁极制造技术因磁钢间的强磁场力,磁极装配精度低、气隙磁场一致性差、动平衡校准难;且装备维修和退役回收的传统热退磁技术磁极报废率极高、能耗巨大,大型永磁电机的高性能充退磁一直是国际公认的难题。
针对过去“先充磁后组装”的制造技术,我国科学家经过10多年的科研攻关,在国际上首次提出大型永磁电机“无磁装配-整体充磁”方法,并于2021年6月研制出中国首台(套)大型永磁电机整体充磁装备,完成2.5兆瓦直驱永磁风力发电机转子的整体充磁。
该方法在提升永磁电机电气和机械性能的同时,大幅提高生产效率和生产安全性,降低了生产成本。
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,在退役永磁风电机组的绿色再制造方面也具有广阔应用前景。
根据国家能源局数据显示,截至2024年9月底,我国风电装机容量约为4.8亿千瓦,风电装机容量不断增加的同时,早期投运的风电机组也将迎来大规模“退役潮”, 目前,我国风力发电的主力机型是永磁风力发电机。这项技术对于“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。
没错!这项技术就是华中科技大学国家脉冲强磁场科学中心,目前,该团队已经成功研发出了充退磁一体化装备,且具备核心知识产权。这才是国人该有的样子!