□魯 明 王博然 侯月峰 王紅波

（黑龍江職業(yè)學院 黑龍江 哈爾濱 150080）

“一帶一路”背景下新型經(jīng)濟磁能發(fā)電機的設計研究

□魯 明 王博然 侯月峰 王紅波

（黑龍江職業(yè)學院 黑龍江 哈爾濱 150080）

綠色經(jīng)濟的發(fā)展是當前世界各國所關心的核心話題之一，其關鍵問題在于新型能源的設計利用。我國提出“一帶一路”建設以來，如何建設綠色環(huán)保的“新絲綢之路”成為我們致力于解決的問題。中國作為世界稀土儲量第一大國，稀土磁能發(fā)電潛力極大。本文根據(jù)稀土磁能性質(zhì)，設計了一種高效經(jīng)濟的稀土磁能發(fā)電機，為“一帶一路”沿線國家的綠色能源經(jīng)濟發(fā)展提供了新參考。

一帶一路；新能源；磁能發(fā)電機

1 稀土磁能發(fā)電機對于“一帶一路”建設的意義。

經(jīng)濟增長是世界各國的頭等大事，而推動經(jīng)濟發(fā)展的關鍵因素之一就是新能源技術(shù)的發(fā)展。無論發(fā)達國家或發(fā)展中國家，都早已告別野蠻粗放、不顧環(huán)境的經(jīng)濟發(fā)展模式。今后，可持續(xù)的、經(jīng)濟高效的能源模式將是經(jīng)濟發(fā)展的重要動力。我國提出“一帶一路”建設，也是致力于建設綠色環(huán)保的新絲綢之路。2017年5月14日，習近平總書記出席“一帶一路”國際合作高峰論壇開幕式，并發(fā)表題為《攜手推進“一帶一路”建設》的主旨演講。習主席提出，倡議建立“一帶一路”綠色發(fā)展國際聯(lián)盟，受到了聯(lián)合國以及社會各方的高度關注。[1]

能源危機是地球發(fā)展的首要挑戰(zhàn)。厄爾尼諾早已不再是新鮮話題，各國對于新型能源技術(shù)發(fā)展問題的關注日益迫切。新能源技術(shù)的發(fā)展是人類可持續(xù)發(fā)展的客觀需要。因此，新能源開發(fā)已漸漸成為未來最重要的經(jīng)濟增長引擎，成為最有創(chuàng)造就業(yè)和財富能力的新經(jīng)濟支柱。[2]

中國作為世界稀土儲量第一大國，稀土磁能發(fā)電機應用前景廣闊。與傳統(tǒng)的電勵磁同步發(fā)電機相比，特別是稀土永磁發(fā)電機效率更高，運行更可靠。但是，傳統(tǒng)稀土永磁發(fā)電機因成本等問題仍未能將其優(yōu)勢擴大化。目前，綠色能源的發(fā)展已上升到“一帶一路”沿線各國家的戰(zhàn)略層面高度，近期環(huán)保部提出《“一帶一路”生態(tài)環(huán)境保護合作規(guī)劃》，著力加強綠色“一帶一路”建設，重點支持沿線國家綠色產(chǎn)業(yè)發(fā)展項目（如世界第二大稀土儲量國蒙古國）。針對傳統(tǒng)稀土磁能發(fā)電機成本高、效率低的問題，本文所設計出的更高效經(jīng)濟的稀土磁能電機致力于為建設“綠色絲綢之路”貢獻力量，為“一帶一路”沿線國家設計提供一種綠色可持續(xù)的新能源方案。

2 稀土磁能發(fā)電機的設計內(nèi)容。

本文所設計磁能發(fā)電機由底板、發(fā)電部分及磁動部分組成，定子電樞和永磁體轉(zhuǎn)子部分形成發(fā)電部分，發(fā)電部分與磁動部分依靠轉(zhuǎn)子電機軸連接；磁動部分由立體磁場部分、定子部分及轉(zhuǎn)子部分組成。立體磁場部分包括與電機軸軸接的U型固定座及固定于U型固定座兩側(cè)內(nèi)壁的第一永磁鐵組和第二永磁鐵組，兩個磁鐵組磁極相對形成立體磁場。

U型固定座包括第一固定座、第二固定座及連接于第一固定座與第二固定座之間的連接板，第一固定座與第二固定座對應開設電機軸孔，電機軸穿裝于電機軸孔內(nèi)。第一永磁鐵組與第二永磁鐵組的永磁體數(shù)目相同，且相對應固定。轉(zhuǎn)子圓盤面上設有至少一個銅線圈孔，銅線圈孔內(nèi)固定有銅線圈，轉(zhuǎn)子圓周壁上設有與所述銅線圈孔數(shù)目相同的卡槽，卡槽內(nèi)卡裝固定鐵塊，銅線圈兩端纏繞于鐵塊表面。從而形成數(shù)組相對應設置的永磁鐵形成立體磁場，在立體磁場內(nèi)，采用將電磁鐵固定于轉(zhuǎn)子上，并將永磁鐵做為定子的磁體結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)使電磁鐵正處于一對永磁鐵形成的立體磁場磁力線上時，電磁鐵切割磁力線產(chǎn)生磁性，該磁性與固定于定子內(nèi)圓周上的永磁鐵磁性相同，從而推動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，當電磁鐵旋轉(zhuǎn)至兩對永磁鐵的空隙之間時，電磁鐵的磁性消失，永磁鐵對其的推力及阻力消失，轉(zhuǎn)子依靠慣性繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，直至轉(zhuǎn)到下一對永磁鐵之間再次切割磁力線產(chǎn)生磁性，如此往復，轉(zhuǎn)子帶動電機軸轉(zhuǎn)動，使電機發(fā)電供外部使用。[3]

結(jié)束語

本文利用稀土釹鐵硼強磁鐵的強大磁力擴大扭矩做功帶動發(fā)電機發(fā)電，通過創(chuàng)新永磁鐵與電磁鐵結(jié)構(gòu)設計，磁力帶動電機軸轉(zhuǎn)動發(fā)電，可配合風力發(fā)電等裝置使用，是一種綠色環(huán)保、高效的新能源產(chǎn)生裝置。對于包括外蒙古國在內(nèi)的“一帶一路”沿線國家的綠色能源經(jīng)濟發(fā)展具有一定參考價值。

[1]聯(lián)合國“一帶一路”綠色發(fā)展國際聯(lián)盟介紹會在京舉辦.中國網(wǎng)新聞中心[引用日期2017-10-10]

[2]謝晶瑩.我國新能源發(fā)展的理性探析[J].中國新能源,2010(3):4-6.

[3]王紅波.磁能發(fā)電機;CN103441645A[P].2013.

10.16675/j.cnki.cn14-1065/f.2017.22.116

1004-7026（2017）22-0149-01

G719.2

A

魯明（1987.8-），男，講師，碩士，黑龍江職業(yè)學院，研究方向：新能源經(jīng)濟發(fā)展，籍貫：黑龍江哈爾濱。