武汉实现20MW全球最大风力发电机转子整体充磁

继2021年开发出兆瓦级直驱风力发电机整体充退磁技术后，我国在风力发电机整体充磁技术上再次实现重大突破。

近日，华中科技大学对外宣布，该校国家脉冲强磁场科学中心工程技术团队成功实现20MW全球最大单机功率风力发电机转子的整体充磁，成为全球唯一能对兆瓦级永磁风力发电机全系列机型整体充退磁的技术团队。

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。

李亮教授团队在接受第一财经记者采访时介绍称，整体充磁技术克服了传统“先充磁后组装”技术的上述缺点，可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。

该项成果对风力发电行业的可持续高质量发展具有重要意义。据介绍，与过去直驱机型整体充磁方案相比，李亮教授团队提出的主-辅两级线圈方案及多维加固技术，虽然半直驱机型磁极面积更大，但采用新技术后饱和充磁的线圈能耗、应力水平和温升却更低。

目前，该方法技术已经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实现产业应用。中车永济电机公司副总经理、总工程师戴碧君表示，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。

李亮教授团队进一步说，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。

根据国家能源局数据显示，截至6月底，我国风电装机总容量达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。

据悉，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领域。

第一财经记者采访了解到，此项重大成果诞生在国家脉冲强磁场实验装置内。截至8月，该装置已累计开放运行80626小时，支撑125家国内外科研单位开展实验1804项，取得了包括发现第三种规律新型量子振荡等在内的一大批原创成果，有力推动了我国凝聚态物理、材料和生命科学等前沿基础学科研究发展，成为支撑相关领域前沿研究的“国之重器”。