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磁悬浮材料创新与磁悬浮风力发电机的发展紧密相连

发布时间:2017年11月16日

所谓磁悬浮风力发电机是指将风能转换为电能的机械、电气及其控制设备的组合。通常包括风力机、发电机、变速器(小...发电机微型及容量在10kW以下的小型风力发电机组,采用永磁式或自励式交流发电机,经整流后向负载供电及向蓄电池充电;容量在100kW以上的并网运行的风力发电机

风能是一种干净的、储能极为丰富的可再生资源,它不会随着其本身的转化和利用而减少,可以说是一种取之不尽、用之不完的能源,而且在风能转换为电能的过程中,没有给大气造成任何污染。       

风能的利用由来已久,其利用有多种形式,目前有发电、提水灌溉、致热供暖、助航等。人类利用风能的历史可追溯到中世纪甚至更早,最初是将风能转化为机械能,用风车提水、碾米、磨面,借风帆为船助航。荷兰几百年来使用上百万台古老的风车抽水以排干低于海平面约10-15米的土地的海水。

这种风车直径约有20米左右,整个风车可用人力扳动紧靠地面的尾舵绕碉堡一圈 ,以便使风叶对准风向再加以固定。风车和支撑风车的房屋均系用木材制成,这种古老的风车早已不用在抽水和磨面粉上了,而是作为旅游参观的景点,古老的风车现在完全成为荷兰吸引游客的景点。中国、伊拉克、埃及、丹麦等也都是最早利用风能的国家。经过一段漫长的历史过程后,到19世纪末,随着科学技术的进步,丹麦的研究人员才开始着手利用风能发电。以后各国都从小型风力发电机研制开始,逐渐向大型风力发电机发展。

永磁风力发电机的发展是同永磁材料的发展紧密相连的,19世纪20年代诞生的世界上第一台风力发电机就是由永磁体产生励磁磁场的永磁风力发电机。但是当时所有的永磁材料是天然磁铁矿石,磁性能很低,制成的风力发电机体积庞大,很快就被电励磁风力发电机取代。直到本世纪60年代,稀土钻永磁和钦钕硼永磁相继问世,它们的高剩磁密度、高矫顽力、高磁能积和线性退磁曲线的优异磁性能特别适合于制造风力发电机永磁风力发电机才有了新的发展。             

中国的稀土资源丰富,稀土矿的储量是世界其他国家总储量的4倍左 右。稀土矿石和稀土永磁材料的产量都居世界前列。但国外钕铁硼永磁产量的60%-80%用于制造各种永磁风力发电机。我国钕铁硼永磁产量的2/3用于出口,在国内销售的1/3中用于生产永磁风力发电机的比例很低,而高性能稀土永磁风力发电机却随着计算机、飞机、数控机床等产品大量进口,仅数控机床因风力发电机和传动 控制系统不合要求而每年进口要花费22亿美元以上。为了充分利用我国丰富的稀土资源,将资源优势转化为经济优势,将原材料的出口转化为具有高附加值的机电产品出口,大力研究和推广应用以稀土永磁风力发电机为代表的各种永磁风力发电机,具有重要的理论和现实意义。

 






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