9月29日，國家脈沖強磁場科學中心工程技術(shù)團隊成功實現(xiàn)20MW全球最大單機功率風力發(fā)電機轉(zhuǎn)子的整體充磁，成為全球唯一能對兆瓦級永磁風力發(fā)電機全系列機型整體充退磁的技術(shù)團隊。目前，該技術(shù)已在湘潭電機有限公司和中車永濟電機有限公司等多家單位成功應用。

針對以往“先充磁后組裝”的制造技術(shù)，國家脈沖強磁場科學中心李亮教授團隊在國際上首次提出大型永磁電機“無磁裝配-整體充磁”方法。該方法在提升永磁電機電氣和機械性能的同時，可大幅提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)安全性，降低生產(chǎn)成本。

據(jù)了解，永磁風力發(fā)電機是風力發(fā)電的主力機型，其中，半直驅(qū)機型相比傳統(tǒng)直驅(qū)機型具有轉(zhuǎn)速高、功率大、功率密度高、成本低等優(yōu)勢，但相較于直驅(qū)機型，高功率半直驅(qū)機型磁極體積和極面曲率更大，充磁難度更高。

為此，李亮教授團隊創(chuàng)新性地提出主-輔兩級線圈方案及多維加固技術(shù)。與過去直驅(qū)整體充磁方案相比，雖然半直驅(qū)機型磁極面積更大，采用新技術(shù)后飽和充磁的線圈能耗、應力水平和溫升卻更低。

“我們開發(fā)的整體充退磁一體化裝備，不僅能推動永磁電氣裝備的高效、高性能制造，同時，對于‘退役’永磁風電機組的綠色再制造也將起到關(guān)鍵作用?！崩盍帘硎?，裝備實現(xiàn)快速充磁的同時，整體充退磁技術(shù)還具備低能耗、快速退磁能力。

國家能源局數(shù)據(jù)顯示，截至今年6月底，我國風電裝機總?cè)萘繉⑦_3.89億千瓦，在風電裝機容量不斷增加的同時，早期投運的風電機組也將迎來大規(guī)模“退役潮”。因此，該技術(shù)在退役永磁風電機組的綠色再制造方面也具有廣闊應用前景。

團隊簡介

2007年2月，“十一五”國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施——脈沖強磁場實驗裝置獲批建設(shè)，以李亮教授為首的工程技術(shù)團隊組建成立。團隊勇?lián)ㄔO(shè)脈沖強磁場國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的科技使命，立足自主創(chuàng)新，攻克極限工況下磁體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計、磁場波形精確調(diào)控和微弱信號精準測量等世界性難題，建成我國唯一、亞洲最大的脈沖強磁場設(shè)施，創(chuàng)造64特斯拉脈沖平頂磁場等多項磁場參數(shù)世界紀錄。2013年10月，由美、德、法等國家強磁場實驗室主任及權(quán)威專家等組成的國際評估組認為，“中國的脈沖磁體技術(shù)和電源設(shè)計國際頂級，強磁場工程技術(shù)超越國際同行”。設(shè)施已為北京大學、清華大學、哈佛大學、劍橋大學、德國德累斯頓強磁場實驗室等125家國內(nèi)外科研單位開展實驗1800余項，取得了包括發(fā)現(xiàn)第三種規(guī)律新型量子振蕩等在內(nèi)的一大批原創(chuàng)成果，有力推動了我國凝聚態(tài)物理、材料和生命科學等前沿基礎(chǔ)學科研究發(fā)展，成為支撐相關(guān)領(lǐng)域前沿研究的“國之重器”。在李亮的帶領(lǐng)下，團隊入選中國青年五四獎?wù)录w、國家自然科學基金創(chuàng)新研究群體、教育部創(chuàng)新團隊、全國專業(yè)技術(shù)人才先進集體和“111計劃”引智基地等多項榮譽，成為了一支在國際強磁場領(lǐng)域具有重要影響力的高水平隊伍。

李亮教授簡介

李亮，華中科技大學教授、博士生導師，入選國家自然科學基金委杰出青年基金、國家高層次人才計劃，擔任國家自然科學基金委創(chuàng)新群體、973計劃、國家重點研發(fā)計劃首席科學家?，F(xiàn)任國家脈沖強磁場科學中心主任，國際強磁場協(xié)會主席，長期致力于強磁場科學、技術(shù)及應用研究，先后主持“十一五”和“十四五”國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施“脈沖強磁場實驗裝置（一期）”及其“優(yōu)化提升（二期）”兩項大科學工程項目，以及國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃（973計劃）項目、國家重點研究計劃項目等10余項國家級重大項目，發(fā)表SCI收錄論文200余篇，獲授權(quán)發(fā)明專利100余項，作為第一完成人先后獲2018年湖北省科技進步特等獎、2019年國家科技進步一等獎、2022年中國電工技術(shù)學會科技進步一等獎和2022年湖北省技術(shù)發(fā)明一等獎。