2024-11-14 09:34:49來源:長江日報點擊:10634 次
11月12日,長江日報記者從華中科技大學獲悉,國家脈沖強磁場科學中心李亮教授團隊與東方電氣集團東方電機有限公司合作,日前成功實現了全球最大功率單機26兆瓦風力發電機的原位退磁與退磁后的再飽和充磁,充磁用時100毫秒,退磁用時不到200毫秒。
據悉,李亮教授帶領團隊歷經十余年研究,在國際上首次提出大型永磁電機“無磁裝配—整體充磁”技術。該技術于2023年在20兆瓦級永磁風力發電機上獲得了成功。
風力發電,電機是關鍵。現在的風力發電機普遍采用體積更小、效能更高的永磁電機,26兆瓦的永磁電機直徑近五米,其轉子由數百塊永磁體構成。
東方電氣集團東方電機有限公司風機分公司副總經理鄒應冬表示,過去,大型風機在制造階段采用先充磁后組裝,永磁磁體間排斥力大,生產效率和產品性能都受到很大影響。現在采用先無磁裝配后充磁技術,生產效率提升了10倍。
“過去永磁電機的制造、運維和退役回收再制造三個階段都存在難點和痛點。”李亮教授表示,尤其在運維階段,整機退磁需要把100噸—200噸的電機轉子加熱到300℃,并保溫12個小時才能退磁。采用他們的交流退磁技術,只需要不到200毫秒就能實現整極退磁,能耗只有過去的1/100,污染、報廢率和成本都極低。
據了解,國外目前最先進的電機充磁技術是將大磁極分段充磁,用獨立的充磁系統先逐段充磁,再逐段安裝到位,制造全程依然帶磁,做不到原位整體充磁。
“別人做不到,為何我們能做到?”李亮介紹,他們采用的“無磁裝配—整體充磁”技術來源于國家脈沖強磁場科學中心十余年技術攻關,尤其是充磁線圈的加固,他們探索出了特殊的加固技術,用來約束電流和磁場的相互作用。
2021年6月,李亮教授團隊成功研制國內首套大型永磁電機“整體充退磁裝備”,2023年9月實現20兆瓦單機功率風力發電機轉子的整體充磁。
團隊首創大型永磁電機“無磁裝配—整體充磁”方法,改變了常規電機制造的第一道工序——給單個永磁體逐塊充磁,變成電機制造的最后一道工序——整體充磁。突破大尺寸磁極整體充磁、復雜磁路約束下精準原位退磁及充退磁裝備一體化等關鍵技術瓶頸。該技術很快在東方電機、湘潭電機、明陽智慧能源、哈電風能等企業2.5—20兆瓦全系列永磁風力發電機的制造上獲得應用,為企業帶來了顯著的經濟效益。
李亮表示,現在在制造環節已經實現電機的原位整體充磁,即充磁時磁塊不動。“未來,給運維中的風機實現原位充磁,這是我們下一個目標。”
據悉,風電行業一般按陸上機組20年壽命、海上機組25年壽命進行設計。預計在2025至2030年間,我國將會出現第一波風機退役高峰。中國風能協會(CWEA)的數據顯示,到2030年,累計有4473萬千瓦風機進入退役期。

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