近日华中科技大学: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,使我国风电绿色制造,实现里程碑式高质量发展。
我们先来科普一下:一、什么是脉冲强磁场?磁现象是物质的基本现象之一。
科学研究早已证实,当物质处在磁场中,其内部结构可能发生改变,磁场因而一直是研究物理等诸多学科的一种非常有用的工具。
强磁场与极低温、超高压一样,被列为现代科学实验最重要的极端条件之一。
它可分为稳态强磁场和脉冲强磁场两大类,其对应的发生装置又分为稳态强磁场装置和脉冲强磁场装置。
由于在极端磁场条件下,物质的结构会发生改变,利用这一技术,能为物理、材料、化学、生命与医学等领域的科研提供平台,比如医学上运用的核磁共振成像技术。
二、什么是磁悬浮风力发电机磁悬浮风力发电机是一种基于风能发电的技术,它采用磁悬浮技术,使转子可以悬浮在空气中,从而减小机械损失和摩擦力,提高了风能的转换效率。
传统的风力发电机通常采用轴承支撑旋转的转子,由轴承引起的机械损失会导致能量损失,而磁悬浮技术可以有效减小这种机械能量损失。
三、磁悬浮风力发电机的原理磁悬浮风力发电机的核心部件是由多个磁力体组成的磁轴承,采用磁悬浮技术,结合超级磁铁的磁力,将电机线圈悬浮于一定的空间,磁轴承可以产生强大的磁场,将转子悬浮在空气中。
在没有任何机械摩擦的情况下,依靠风力推动电机转动并切割磁力线发出交流电,当风力吹动转子时,转子开始旋转,磁场会随之变化,产生交变电磁场,通过电路输出电能。
并把交流电储存于电池的一种发电设备。
整个过程中没有接触部件,因此机械损失大大降低,发电效率也得到了提升。
四、磁悬浮风力发电机的特点磁悬浮风力发电机的工作原理是发电机的整个或部分转轴系统通过磁力轴承悬浮在空间,风带动叶片和整个转轴系统旋转,机械能通过发电机转化为电能,最后发电机产生的电能通过电力电子变换器转化为可用电能。
采用磁悬浮技术,减小了机械损失和摩擦力,提高了转换效率,发电效率相比传统风力发电机可提高30%以上。
磁悬浮风力发电机在低风速下也能够发电,提高了利用风能的能力。
磁悬浮风力发电机除了具有节能环保的优点外,最重要的特点是启动风速低(1.5-2.5m/s);运行稳定,无噪音,使用寿命长;对空间要求不高,可以在市区、郊区、沿海山区使用。
根据风井与地面的相对位置,磁悬浮风力发电机分为水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机。
由于垂直轴风力发电机的诸多优点,近年来得到了广泛的发展。
五、磁悬浮风力发电机的应用前景针对过去“先充磁后组装”的制造技术,国家脉冲强磁场科学中心李亮教授团队在国际上首次提出大型永磁电机“无磁装配-整体充磁”方法,并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成功应用。
该方法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。
磁悬浮风力发电机300W-500W欢迎关注湖北发布编辑部出品 | 转载请注明出处