【ZiDongHua之創(chuàng)新自化成收錄關(guān)鍵詞：華中科技大學(xué) 東方電氣 風(fēng)機 永磁電機 礦山電機】
 
　　華科大首創(chuàng)的這一技術(shù)，再刷新“世界紀(jì)錄”！
 
　　10月31日
 
　　華中科技大學(xué)
 
　　國家脈沖強磁場科學(xué)中心
 
　　工程技術(shù)團隊
 
　　與東方電氣集團
 
　　東方電機有限公司合作
 
　　成功實現(xiàn)了26兆瓦全球最大
 
　　單機功率風(fēng)力發(fā)電機
 
　　原位退磁與退磁后的
 
　　再飽和充磁
 
　　這一技術(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
 
　　這也是團隊繼2023年的成果之后
 
　?。ā度A科大這項技術(shù)，獲廣泛關(guān)注！》）
 
　　在該領(lǐng)域的又一突破
 
　　11月12日，我校黨委宣傳部、新聞中心與國家脈沖強磁場科學(xué)中心聯(lián)合召開新聞發(fā)布會，對國家脈沖強磁場科學(xué)中心最新成果——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)及裝備進行介紹。
 
 
　　發(fā)布會上，國家脈沖強磁場科學(xué)中心主任李亮教授介紹了相關(guān)情況并答記者問。他表示，團隊進行了十余年攻關(guān)，首創(chuàng)大型永磁電機“無磁裝配-整體后充磁”方法，將常規(guī)電機制造的第一道工序——給單個永磁體逐塊充磁，變成電機制造的最后一道工序即后充磁，突破大尺寸磁極整體充磁、復(fù)雜磁路約束下精準(zhǔn)原位退磁及充退磁裝備一體化等關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，于2021年6月成功研制國內(nèi)首套大型永磁電機整體充磁設(shè)備，2023年9月實現(xiàn)20兆瓦風(fēng)力發(fā)電機轉(zhuǎn)子的整體充磁，相關(guān)成果已成功應(yīng)用于東方電機等企業(yè)2.5-20兆瓦全系列永磁風(fēng)力發(fā)電機的制造，為企業(yè)帶來了顯著的經(jīng)濟效益，有助于推動我國風(fēng)電綠色制造實現(xiàn)里程碑式高質(zhì)量發(fā)展。相關(guān)技術(shù)是團隊全體成員持續(xù)攻關(guān)、精益求精、團結(jié)協(xié)作的創(chuàng)新成果，同時也是團隊依托脈沖強磁場國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，積極拓展強磁場技術(shù)應(yīng)用、賦能新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的成功嘗試。
 
　　東方電氣集團東方電機有限公司風(fēng)電電機分公司黨總支書記、副總經(jīng)理鄒應(yīng)冬作為合作企業(yè)代表，現(xiàn)場回答了記者提問。他表示，東方電氣擁有20年的風(fēng)電裝備研制經(jīng)驗，始終致力于為用戶提供更加先進可靠的產(chǎn)品，其海上風(fēng)電市場份額穩(wěn)居行業(yè)頭部，曾獲得國家科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎。作為集團風(fēng)電電機產(chǎn)業(yè)承接企業(yè)，東方電機高度重視永磁風(fēng)力發(fā)電機研制技術(shù)，包括稀土磁材的回收再制造技術(shù)。華中科技大學(xué)國家脈沖強磁場科學(xué)中心擁有一流的科研平臺和雄厚的科研實力，李亮教授團隊發(fā)明了整體充退磁一體化技術(shù)，正是企業(yè)所急需的技術(shù)。雙方合作實現(xiàn)了26兆瓦風(fēng)力發(fā)電機的原位退磁與再充磁，具有非常重要的工程應(yīng)用價值。
 
　　關(guān)于這項技術(shù)
 
　　你想了解的更多信息
 
　　都在這里——
 
　　光明日報記者：團隊研發(fā)的整體充退磁技術(shù)相比傳統(tǒng)的技術(shù)方案，解決了哪些痛點難點問題？
 
　　國家脈沖強磁場科學(xué)中心主任李亮：永磁電機的制造、運維和退役回收再制造全過程的不同階段，存在著不同的難點和痛點問題。
 
　　一是制造階段。傳統(tǒng)技術(shù)制造的過程中，需要先充磁后組裝，永磁磁體間排斥力大，磁體極性要嚴(yán)格區(qū)分，容錯率低。且由于制造全程帶磁帶力，因此安全性差，且磁極性能容易受到后續(xù)工序的影響，帶磁動平衡校準(zhǔn)難，制造質(zhì)量、效率和性能都不穩(wěn)定。而先無磁裝配后充磁的技術(shù)則很好地解決了這些問題，除最后一道工序外，制造全程無磁場力，可以精準(zhǔn)調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)子動平衡，制造效率可提高8-10倍，磁極性能、電機的機電性能和人身安全都得到了保證。
 
　　二是運維階段。電機在運行過程中，會出現(xiàn)故障失磁、掃堂、堵轉(zhuǎn)和腐蝕等問題，需要退磁拆卸和補充磁。傳統(tǒng)的加熱退磁技術(shù)，整機退磁需要把100-200噸的電機轉(zhuǎn)子加熱到300℃，并保溫12個小時，這樣將導(dǎo)致能耗大、污染嚴(yán)重，報廢率極高。而采用我們的交流退磁技術(shù)，只需要不到200毫秒就能實現(xiàn)整極退磁，且能耗、污染、報廢率和成本都極低。
 
　　三是回收再制造階段。退磁后的磁極和永磁塊能很方便地拆卸并能再利用、再加工、再制造。經(jīng)過交流退磁的磁極再充磁至飽和所需的充磁磁場強度比常規(guī)的高出30%，我們的強磁場技術(shù)開發(fā)的充退磁一體化裝備具備這個能力，這是其他技術(shù)無法企及的，能真正實現(xiàn)退役風(fēng)機的綠色再制造。
 
　　科技日報記者：團隊這項技術(shù)跟國際同行相比，有什么優(yōu)勢？
 
　　國家脈沖強磁場科學(xué)中心主任李亮：大型永磁風(fēng)力發(fā)電機磁極體積大、極間距小，利用有限的電流空間在全磁極范圍內(nèi)產(chǎn)生飽和充磁磁場強度要求高，是整體充退磁技術(shù)的主要挑戰(zhàn)，需要強大的脈沖強磁場技術(shù)基礎(chǔ)。國外頭部企業(yè)如GE和VESTAS等一直以來也在尋求這方面的技術(shù)突破，但目前只能將大磁極分段充磁，用獨立的充磁系統(tǒng)先逐段充磁再逐段安裝到位，沒有真正解決先充磁后組裝、制造全程帶磁帶力的痼疾。我們利用在國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施脈沖強磁場大科學(xué)設(shè)施建設(shè)中發(fā)展起來的技術(shù)優(yōu)勢，解決了高電流密度脈沖強磁場的產(chǎn)生、強電磁沖擊下脈沖線圈的多向加固、高重頻快速冷卻等技術(shù)瓶頸問題，實現(xiàn)了磁極整體原位后充磁，永磁電機先無磁高速、容錯、高效裝配，最后磁極整體充磁，技術(shù)可以應(yīng)用于永磁電機生產(chǎn)線。
 
　　湖北日報記者：請問東方電機有限公司鄒總，剛才李亮教授介紹了整體充退磁技術(shù)對即將到來的風(fēng)力發(fā)電機大規(guī)模的退役潮具有重要作用，對此您有什么看法？
 
　　東方電氣集團東方電機有限公司風(fēng)電電機分公司黨總支書記、副總經(jīng)理鄒應(yīng)冬：風(fēng)電行業(yè)一般按陸上機組20年壽命進行設(shè)計。預(yù)計在2025年，我國將會迎來風(fēng)機退役高峰期。中國風(fēng)能協(xié)會（CWEA）的數(shù)據(jù)顯示，到2030年，累計有4473萬千瓦風(fēng)機進入退役期。而2010年至今，風(fēng)機裝機容量大幅攀升，僅2023年一年的新增裝機就接近8000萬千瓦。因此，未來將會有巨量的退役風(fēng)電機組。而這其中，大量機組為永磁發(fā)電機。
 
　　面對如此巨大的退役潮，2023年國家發(fā)改委等部門出臺政策，鼓勵開展退役風(fēng)電設(shè)備精細化拆解和高水平再生利用，重點聚焦發(fā)電機等部件。政府高度重視稀土材料回收，出臺了一系列政策鼓勵高效、節(jié)能、低污染、規(guī)?；脑偕厥张c綜合利用。
 
　　像李亮教授剛才提到的，傳統(tǒng)的風(fēng)電磁鋼回收采用物理粉碎、化學(xué)處理等方案，效率低、能耗高、經(jīng)濟效益差，且造成環(huán)境污染，因此，急需創(chuàng)新的技術(shù)和工藝，解決行業(yè)困難。
 
　　東方電氣作為大型發(fā)電裝備研制中央企業(yè)，擁有20年的風(fēng)電裝備研制經(jīng)驗，始終致力于為用戶提供更加先進可靠的產(chǎn)品。企業(yè)海上風(fēng)電市場份額穩(wěn)居行業(yè)頭部，曾獲得國家科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎。東方電氣發(fā)電裝備產(chǎn)量全球領(lǐng)先，將風(fēng)電作為戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)發(fā)展，主要采用永磁技術(shù)路線。因此，我們東方電機作為集團風(fēng)電電機產(chǎn)業(yè)承接企業(yè)，高度重視永磁風(fēng)力發(fā)電機研制技術(shù)，包括稀土磁材的回收再制造技術(shù)。
 
　　華中科技大學(xué)國家脈沖強磁場科學(xué)中心擁有一流的科研平臺和雄厚的科研實力，李亮教授團隊發(fā)明了整體充退磁一體化技術(shù)，正是我們所急需的技術(shù)。我們合作實現(xiàn)了26兆瓦風(fēng)力發(fā)電機的原位退磁與再充磁，具有非常重要的工程應(yīng)用價值。
 
　　應(yīng)用整體充退磁一體化技術(shù)，磁鋼退磁、完整拆解、精準(zhǔn)加工、重新充磁賦能或者梯次再利用過程將變得非常高效、安全、環(huán)保和經(jīng)濟，這是其他技術(shù)方法完全無法企及的，是解決永磁風(fēng)力發(fā)電機大規(guī)模退役綠色再制造困難的絕佳方案，不僅為企業(yè)發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力提供了有力支撐，對助推整個風(fēng)電行業(yè)綠色制造高質(zhì)量發(fā)展都具有非常重要的意義。
 
　　中國新聞社記者：除了在風(fēng)機方面的應(yīng)用，團隊的整體充退磁技術(shù)還能應(yīng)用在哪些領(lǐng)域？
 
　　國家脈沖強磁場科學(xué)中心主任李亮：除了風(fēng)機方面，整體充退磁技術(shù)可以應(yīng)用在幾乎所有的永磁電氣裝備的制造、運維和回收再制造方面，如高速永磁電機、礦山電機、磁共振成像等方面。以高速電機為例，由于轉(zhuǎn)子離心力大，需要熱套一個高強度的不銹鋼套筒來加固，充磁后的磁體性能容易受熱套高溫影響而降低，而先組裝熱套、后充磁就可以完美地解決這個問題。
 
　　整體充退磁技術(shù)不只是一個先進的工藝，也是一個新技術(shù)，傳統(tǒng)技術(shù)下磁塊和磁極無法再加工，磁極形狀和氣隙磁場位形無法調(diào)節(jié)，嚴(yán)重制約了裝備的電磁性能。簡單形狀的永磁磁極只能用磁極表面的鐵或鐵芯的形狀調(diào)節(jié)來獲得精準(zhǔn)的磁場位形，但這又會帶來鐵耗和溫升，進而引起磁場的穩(wěn)定度和均勻度的變化。先無磁裝配后充磁，使磁塊和磁極在無磁狀態(tài)下能夠被加工成任意形狀，直接獲得精準(zhǔn)的磁場位形，表面沒有鐵，沒有鐵耗和溫升，重量大大降低，提高了性能降低了成本。
 
　　總而言之，這種原位整體充退磁技術(shù)為永磁電氣裝備的設(shè)計、制造、運維、回收和綠色再制造提供了全新的技術(shù)途徑。
 
　　為矢志創(chuàng)新、攻堅克難的
 
　　華科大團隊點贊！
 
　　華中科技大學(xué)（ihuster）
 
　　來源/華科大新聞中心