“一帶一路”背景下新型經濟磁能發電機的設計研究

□魯 明 王博然 侯月峰 王紅波

（黑龍江職業學院 黑龍江 哈爾濱 150080）

“一帶一路”背景下新型經濟磁能發電機的設計研究

□魯 明 王博然 侯月峰 王紅波

（黑龍江職業學院 黑龍江 哈爾濱 150080）

綠色經濟的發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，稀土磁能發電潛力極大。本文根據稀土磁能性質，設計了一種高效經濟的稀土磁能發電機，為“一帶一路”沿線國家的綠色能源經濟發展提供了新參考。

一帶一路；新能源；磁能發電機

1 稀土磁能發電機對于“一帶一路”建設的意義。

經濟增長是世界各國的頭等大事，而推動經濟發展的關鍵因素之一就是新能源技術的發展。無論發達國家或發展中國家，都早已告別野蠻粗放、不顧環境的經濟發展模式。今后，可持續的、經濟高效的能源模式將是經濟發展的重要動力。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”綠色發展國際聯盟，受到了聯合國以及社會各方的高度關注。[1]

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

中國作為世界稀土儲量第一大國，稀土磁能發電機應用前景廣闊。與傳統的電勵磁同步發電機相比，特別是稀土永磁發電機效率更高，運行更可靠。但是，傳統稀土永磁發電機因成本等問題仍未能將其優勢擴大化。目前，綠色能源的發展已上升到“一帶一路”沿線各國家的戰略層面高度，近期環保部提出《“一帶一路”生態環境保護合作規劃》，著力加強綠色“一帶一路”建設，重點支持沿線國家綠色產業發展項目（如世界第二大稀土儲量國蒙古國）。針對傳統稀土磁能發電機成本高、效率低的問題，本文所設計出的更高效經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的新能源方案。

2 稀土磁能發電機的設計內容。

本文所設計磁能發電機由底板、發電部分及磁動部分組成，定子電樞和永磁體轉子部分形成發電部分，發電部分與磁動部分依靠轉子電機軸連接；磁動部分由立體磁場部分、定子部分及轉子部分組成。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型固定座兩側內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。第一永磁鐵組與第二永磁鐵組的永磁體數目相同，且相對應固定。轉子圓盤面上設有至少一個銅線圈孔，銅線圈孔內固定有銅線圈，轉子圓周壁上設有與所述銅線圈孔數目相同的卡槽，卡槽內卡裝固定鐵塊，銅線圈兩端纏繞于鐵塊表面。從而形成數組相對應設置的永磁鐵形成立體磁場，在立體磁場內，采用將電磁鐵固定于轉子上，并將永磁鐵做為定子的磁體結構，轉子旋轉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生磁性，該磁性與固定于定子內圓周上的永磁鐵磁性相同，從而推動轉子旋轉，當電磁鐵旋轉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，轉子依靠慣性繼續旋轉，直至轉到下一對永磁鐵之間再次切割磁力線產生磁性，如此往復，轉子帶動電機軸轉動，使電機發電供外部使用。[3]

結束語

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電機發電，通過創新永磁鐵與電磁鐵結構設計，磁力帶動電機軸轉動發電，可配合風力發電等裝置使用，是一種綠色環保、高效的新能源產生裝置。對于包括外蒙古國在內的“一帶一路”沿線國家的綠色能源經濟發展具有一定參考價值。

[1]聯合國“一帶一路”綠色發展國際聯盟介紹會在京舉辦.中國網新聞中心[引用日期2017-10-10]

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

[3]王紅波.磁能發電機;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，黑龍江職業學院，研究方向：新能源經濟發展，籍貫：黑龍江哈爾濱。