华中科技大学国家脉冲强磁场科学中心工程技术团队。华中科技大学供图
 

永磁风力发电机是风力发电的主力机型，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，且制造过程存在较大的安全隐患。

 

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以及整体原位充磁，在提升永磁电机电气和机械性能的同时，大幅提高生产效率和生产安全性，降低了生产成本。这是继2021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。

 

该技术除了用于大型永磁风机整体充退磁外，还可以用于高铁驱动电机、电动汽车、磁悬浮列车、永磁核磁共振、飞轮储能电机、舰船驱动电机和其他航空航天高速电机等方面。该技术在湘潭电机有限公司和中车永济电机有限公司等多家单位成功应用。

 

“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。这也是校企产学研合作的标志性成果。”中车永济电机公司副总经理、总工程师戴碧君自豪地说。

 

谈到技术的先进性和意义，李亮说：“我们开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。根据国家能源局数据显示，截至今年6月底，我国风电装机总容量将达3.89亿千瓦，而在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”，因此该技术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。