6月9日，華中科技大學國家脈沖強磁場科學中心研制的國內首臺套大型永磁電機整體充磁裝備，在湘潭電機股份有限公司成功完成了2.5MW直驅永磁風力發(fā)電機轉子的整體充磁。充磁后的永磁風力發(fā)電機通過了型式試驗，所有測試指標均達到產品技術要求。
這是我國大型永磁電機整體充磁技術的重大突破，相關技術及裝備研制水平位居世界前列。
永磁風力發(fā)電機的轉子可謂是一個龐然大物，直徑超過4.3米，高度達1.5米，共有84個永磁磁極，每個磁極由20多個磁鋼塊拼裝而成，傳統(tǒng)制造工藝采用已充磁的磁鋼塊，人工拼裝成大的磁極，由于磁鋼塊間存在巨大的排斥力，拼裝難度大，工藝復雜，操作危險、生產效率低?；谡w后充磁技術，磁極可由未充磁的磁鋼塊拼裝而成，通過脈沖強磁場裝備對磁極整體充磁，降低了組裝難度，提高了裝配精度，生產效率相比傳統(tǒng)制造工藝提高了8倍以上，安全性也得到了保證。與國外同類型產品分段多次充磁相比，該裝備一次即可實現(xiàn)整極充磁，避免了分段充磁過程中的局部退磁，技術更先進。
整體充磁技術由強磁場中心主任李亮教授率先提出，是強磁場技術面向國家重大需求的一個重要應用。團隊歷時8年，先后克服了異形高場脈沖磁體的結構穩(wěn)定性和高效冷卻等問題，掌握了脈沖磁場下永磁材料的磁化與退磁特性，在國內首次完成了百千瓦級高矯頑力高速永磁電機轉子的整體充磁，以及某型號電磁設備大型拼裝磁極的整體充磁。
此次永磁風力發(fā)電機整體充磁系統(tǒng)的研制始于2019年底，期間團隊克服了疫情等多重困難，解決了充磁過程中極間相互干擾、渦流去磁效應等問題，研制了高性能的內水冷線圈及高重復頻率的大功率脈沖電源系統(tǒng)，實現(xiàn)了永磁風力發(fā)電機磁極的高質量高效率充磁。
在實驗現(xiàn)場，湘電股份董事長周健君指出:“這是以問題為導向，切中大型產品制造過程中生產效率低和生產安全風險大的痛點，采用新技術新工藝，精準施策，努力實現(xiàn)科研與應用場景落地的校企合作典范?！?/p>
國內磁學領域資深專家沈保根院士稱贊：“太漂亮了，這對大功率風力發(fā)電機產業(yè)帶來了重要影響，風機整體充磁將會有大的發(fā)展?！?/p>
據了解，整體充磁技術可廣泛應用于各種類型永磁電機，因功率密度高等優(yōu)勢，永磁電機在風力發(fā)電、電動汽車、家用電器、工業(yè)驅動與控制等領域市場潛力巨大。
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