科研團隊在充磁現(xiàn)場進行測試。受訪單位供圖

科技日報訊 （記者吳純新 通訊員高翔）11月12日，記者從華中科技大學(xué)獲悉，該校國家脈沖強磁場科學(xué)中心最新科研成果——大型永磁風(fēng)力發(fā)電機無磁裝配—原位整體充退磁一體化技術(shù)及裝備，日前已完成18至22兆瓦級風(fēng)力發(fā)電機充磁，并實現(xiàn)了26兆瓦全球最大單機功率風(fēng)力發(fā)電機的原位退磁與退磁后的再飽和充磁。

永磁電機是新能源發(fā)電、電動汽車、軌道交通和艦船驅(qū)動等領(lǐng)域的核心裝備。磁極作為動力源，由眾多永磁體組成，永磁體需經(jīng)磁場飽和充磁后才具有穩(wěn)定的磁性。隨著永磁電機的大型化和高功率化，傳統(tǒng)的先充磁后組裝生產(chǎn)技術(shù)，使電機制造全程帶磁帶力，組裝難度大、效率低，磁極性能容易受到后續(xù)工序影響。同時，現(xiàn)有大型永磁裝備的運維和退役回收，需要磁極無磁拆卸。目前通用的加熱退磁技術(shù)，要將重達數(shù)百噸的轉(zhuǎn)子加熱到300攝氏度，并維持12小時，能耗大、污染重、報廢率高。

這些難題，直接制約了大型永磁電機生產(chǎn)和綠色再制造的高質(zhì)量發(fā)展。

為此，國家脈沖強磁場科學(xué)中心主任李亮帶領(lǐng)團隊歷經(jīng)10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(shù)。該技術(shù)將常規(guī)電機制造流程中的第一道工序單個永磁體逐塊充磁，轉(zhuǎn)變?yōu)樽詈笠坏篮蟪浯殴ば�，突破大尺寸磁極整體充磁、復(fù)雜磁路約束下精準原位退磁及充退磁裝備一體化等關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。2021年6月，該團隊成功研制出國內(nèi)首套大型永磁電機整體充磁設(shè)備。

“這項技術(shù)突破，對于大型永磁電機退役回收后的綠色再制造具有重要意義�！崩盍琳f，相較于傳統(tǒng)技術(shù)方案，采用該團隊的原位充退磁技術(shù)，只需通過一百多毫秒的放電即可完成整個磁極的充退磁，能耗不到加熱退磁技術(shù)的百分之一。用這種方法退磁后的永磁體，可根據(jù)新需求加工組合后，再充磁成為新的磁極，重復(fù)使用。

中國風(fēng)能協(xié)會的數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計在2025年，我國將出現(xiàn)風(fēng)機退役高峰，到2030年，將累計有4473萬千瓦風(fēng)機進入退役期，其中大量機組為永磁發(fā)電機。

東方電氣集團東方電機有限公司風(fēng)電電機分公司副總經(jīng)理鄒應(yīng)冬表示，應(yīng)用整體充退磁一體化技術(shù)，磁鋼退磁、完整拆解、精準加工、重新充磁賦能或梯次再利用等工序?qū)⒆兊梅浅８咝�、安全、環(huán)保和經(jīng)濟。這是解決永磁風(fēng)力發(fā)電機大規(guī)模退役綠色再制造難題的絕佳方案。

此外，整體充退磁技術(shù)還為其他永磁電氣裝備設(shè)計、制造、運維、回收和綠色再制造提供了全新技術(shù)途徑。

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