科研團隊在充磁現場進行測試。受訪單位供圖
11月12日，據權威消息了解從華中科技大學獲悉，該校國家脈沖強磁場科學中心最新科研成果——大型永磁風力發電機無磁裝配—原位整體充退磁一體化技術及裝備，日前已完成18至22兆瓦級風力發電機充磁，并實現了26兆瓦全球最大單機功率風力發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電、電動汽車、軌道交通和艦船驅動等領域的核心裝備。磁極作為動力源，由眾多永磁體組成，永磁體需經磁場飽和充磁后才具有穩定的磁性。隨著永磁電機的大型化和高功率化，傳統的先充磁后組裝生產技術，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工序影響。同時，現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，要將重達數百噸的轉子加熱到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和綠色再制造的高質量發展。
為此，國家脈沖強磁場科學中心主任李亮帶領團隊歷經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。該技術將常規電機制造流程中的第一道工序單個永磁體逐塊充磁，轉變為最后一道后充磁工序，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。2021年6月，該團隊成功研制出國內首套大型永磁電機整體充磁設備。
“這項技術突破，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。”李亮說，相較于傳統技術方案，采用該團隊的原位充退磁技術，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的百分之一。用這種方法退磁后的永磁體，可根據新需求加工組合后，再充磁成為新的磁極，重復使用。
中國風能協會的數據顯示，預計在2025年，我國將出現風機退役高峰，到2030年，將累計有4473萬千瓦風機進入退役期，其中大量機組為永磁發電機。
東方電氣集團東方電機有限公司風電電機分公司副總經理鄒應冬表示，應用整體充退磁一體化技術，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將變得非常高效、安全、環保和經濟。這是解決永磁風力發電機大規模退役綠色再制造難題的絕佳方案。
此外，整體充退磁技術還為其他永磁電氣裝備設計、制造、運維、回收和綠色再制造提供了全新技術途徑。 （據權威消息了解 吳純新 通訊員 高翔）
編輯：金杜
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