9月29日，國(guó)家脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心工程技術(shù)團(tuán)隊(duì)成功實(shí)現(xiàn)20MW全球最大單機(jī)功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的整體充磁，成為全球唯一能對(duì)兆瓦級(jí)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)全系列機(jī)型整體充退磁的技術(shù)團(tuán)隊(duì)。目前，該技術(shù)已在湘潭電機(jī)有限公司和中車永濟(jì)電機(jī)有限公司等多家單位成功應(yīng)用。

針對(duì)以往“先充磁后組裝”的制造技術(shù)，國(guó)家脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心李亮教授團(tuán)隊(duì)在國(guó)際上首次提出大型永磁電機(jī)“無(wú)磁裝配-整體充磁”方法。該方法在提升永磁電機(jī)電氣和機(jī)械性能的同時(shí)，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(fēng)力發(fā)電機(jī)是風(fēng)力發(fā)電的主力機(jī)型，其中，半直驅(qū)機(jī)型相比傳統(tǒng)直驅(qū)機(jī)型具有轉(zhuǎn)速高、功率大、功率密度高、成本低等優(yōu)勢(shì)，但相較于直驅(qū)機(jī)型，高功率半直驅(qū)機(jī)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(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地提出主-輔兩級(jí)線圈方案及多維加固技術(shù)。與過(guò)去直驅(qū)整體充磁方案相比，雖然半直驅(qū)機(jī)型磁極面積更大，采用新技術(shù)后飽和充磁的線圈能耗、應(yīng)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(dòng)永磁電氣裝備的高效、高性能制造，同時(shí)，對(duì)于‘退役’永磁風(fēng)電機(jī)組的綠色再制造也將起到關(guān)鍵作用。”李亮表示，裝備實(shí)現(xiàn)快速充磁的同時(shí)，整體充退磁技術(shù)還具備低能耗、快速退磁能力。

國(guó)家能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，截至今年6月底，我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)總?cè)萘繉⑦_(dá)3.89億千瓦，在風(fēng)電裝機(jī)容量不斷增加的同時(shí)，早期投運(yùn)的風(fēng)電機(jī)組也將迎來(lái)大規(guī)模“退役潮”。因此，該技術(shù)在退役永磁風(fēng)電機(jī)組的綠色再制造方面也具有廣闊應(yīng)用前景。

團(tuán)隊(duì)簡(jiǎn)介

2007年2月，“十一五”國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施——脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)裝置獲批建設(shè)，以李亮教授為首的工程技術(shù)團(tuán)隊(duì)組建成立。團(tuán)隊(duì)勇?lián)ㄔO(shè)脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)國(guó)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(jì)、磁場(chǎng)波形精確調(diào)控和微弱信號(hào)精準(zhǔn)測(cè)量等世界性難題，建成我國(guó)唯一、亞洲最大的脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)設(shè)施，創(chuàng)造64特斯拉脈沖平頂磁場(chǎng)等多項(xiàng)磁場(chǎng)參數(shù)世界紀(jì)錄。2013年10月，由美、德、法等國(guó)家強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室主任及權(quán)威專家等組成的國(guó)際評(píng)估組認(rèn)為，“中國(guó)的脈沖磁體技術(shù)和電源設(shè)計(jì)國(guó)際頂級(jí)，強(qiáng)磁場(chǎng)工程技術(shù)超越國(guó)際同行”。設(shè)施已為北京大學(xué)、清華大學(xué)、哈佛大學(xué)、劍橋大學(xué)、德國(guó)德累斯頓強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室等125家國(guó)內(nèi)外科研單位開展實(shí)驗(yàn)1800余項(xiàng)，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(dòng)了我國(guó)凝聚態(tài)物理、材料和生命科學(xué)等前沿基礎(chǔ)學(xué)科研究發(fā)展，成為支撐相關(guān)領(lǐng)域前沿研究的“國(guó)之重器”。在李亮的帶領(lǐng)下，團(tuán)隊(duì)入選中國(guó)青年五四獎(jiǎng)?wù)录w、國(guó)家自然科學(xué)基金創(chuàng)新研究群體、教育部創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)、全國(guó)專業(yè)技術(shù)人才先進(jìn)集體和“111計(jì)劃”引智基地等多項(xiàng)榮譽(yù)，成為了一支在國(guó)際強(qiáng)磁場(chǎng)領(lǐng)域具有重要影響力的高水平隊(duì)伍。

李亮教授簡(jiǎn)介

李亮，華中科技大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師，入選國(guó)家自然科學(xué)基金委杰出青年基金、國(guó)家高層次人才計(jì)劃，擔(dān)任國(guó)家自然科學(xué)基金委創(chuàng)新群體、973計(jì)劃、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃首席科學(xué)家。現(xiàn)任國(guó)家脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心主任，國(guó)際強(qiáng)磁場(chǎng)協(xié)會(huì)主席，長(zhǎng)期致力于強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)、技術(shù)及應(yīng)用研究，先后主持“十一五”和“十四五”國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施“脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)裝置（一期）”及其“優(yōu)化提升（二期）”兩項(xiàng)大科學(xué)工程項(xiàng)目，以及國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（973計(jì)劃）項(xiàng)目、國(guó)家重點(diǎn)研究計(jì)劃項(xiàng)目等10余項(xiàng)國(guó)家級(jí)重大項(xiàng)目，發(fā)表SCI收錄論文200余篇，獲授權(quán)發(fā)明專利100余項(xiàng)，作為第一完成人先后獲2018年湖北省科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)、2019年國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、2022年中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)和2022年湖北省技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)。