Posun smerom k priamemu-generátorom s permanentnými magnetmi (DD-PMG)
Bežné veterné turbíny používajú prevodovku na zvýšenie otáčok rotora (12-20 ot./min.) na otáčky generátora (1500-1800 ot./min.). Poruchy prevodoviek predstavujú 20 – 30 % prestojov turbíny. DD-PMG eliminuje prevodovku použitím viacpólového generátora (zvyčajne 48-144 pólov) s veľkým priemerom (3-5 metrov), ktorý pracuje pri nízkej rýchlosti. Permanentné magnety na rotore vytvárajú budiace pole bez zberacích krúžkov alebo budiacej sily.
Pre turbínu s výkonom 3 MW vyžaduje rotor približne 6 000 až 8 000 jednotlivých magnetov NdFeB, každý približne 50 x 30 x 15 mm. Celková hmotnosť magnetu: 1,2-1,6 tony. S rastom veľkosti turbín (teraz 10-15 MW na mori) objem magnetu na turbínu dosahuje 5-8 ton.
Špecifikácie materiálu pre veternú energiu: Požiadavky na vysoké Br a vysoké Hcj
Wind turbine generators operate at 60-120°C internal temperature. The magnets face a demagnetizing field from stator armature reaction during grid faults (short circuits). The generator must survive a 3-phase short circuit without irreversible demagnetization >2%.
Preto NdFeB-triedy vetra vyžaduje:
Br Väčšie alebo rovné 13,5 kg (N45 alebo vyššie), aby sa minimalizoval objem a hmotnosť generátora.
Hcj Väčšie alebo rovné 20 kOe pri 20 stupňoch, zníženie na Väčšie alebo rovné 12 kOe pri 100 stupňoch (zodpovedá N45SH alebo N42UH).
Pravoúhlosť (Hk/Hcj) Väčšia alebo rovná 0,95, čo znamená, že demagnetizačná krivka zostáva rovná v blízkosti kolena.
Typické používané triedy: N45SH, N42SH, N40UH. Spekaním s difúziou hraníc zŕn (GBD) terbia sa dosahuje Hcj 25-30 kOe pri zachovaní Br nad 13,5 kGs. Štandardný N45SH (bez GBD) má Hcj 17-20 kOe, čo je dostatočné pre pobrežné turbíny v miernom podnebí. Miesta na mori alebo miesta s vysokou okolitou teplotou vyžadujú N42UH alebo N40UH s Hcj 25-30 kOe.
Antikorózna ochrana magnetov veternej farmy na mori
Veterné turbíny na mori čelia vzduchu-naplnenému soľou (koncentrácia chloridov až 5 mg/m³) a vysokej vlhkosti. Štandardný Ni-Cu{4}}Ni povlak (12-25μm) poskytuje 72-200 hodín odolnosti voči soľnej hmle (ASTM B117), čo je nedostatočné na 20-ročnú životnosť na mori. Požadované úrovne ochrany:
| Životné prostredie | Požiadavka na soľný sprej (ASTM B117 hodín do červenej hrdze) | Odporúčaný náterový systém |
|---|---|---|
| Na pevnine, vo vnútrozemí | 200 hodín | Ni-Cu-Ni (20-25μm) + epoxidový vrchný náter (10-15μm) |
| Pobrežné, pobrežné | 500 hodín | Epoxidový (30-40μm) + polyuretánový vrchný náter |
| Offshore, gondola (utesnená) | 1000 hodín | Epoxid (40-60μm) alebo Parylén C (15-25μm) |
| Offshore, priama morská voda | 2000 hodín (bez červenej hrdze) | Plne zapuzdrené v živici alebo opláštené nehrdzavejúcou oceľou |
Pre aplikácie na mori dodávame magnety s troj{0}}vrstvovým systémom: Ni-Cu-Ni (10 μm) ako základ pre adhéziu, epoxid (30 μm) na ochranu proti korózii a polyuretán (20 μm) na odolnosť voči UV žiareniu a oderu. Celková hrúbka 60 μm, overená 2000-hodinovým soľným postrekom bez červenej hrdze.
Správa dodacích lehôt pre hromadné veľké{0}}blokovanie objednávok NdFeB
Objednávky magnetov veterných turbín sú zvyčajne 1-10 ton na zásielku. Dodacie lehoty závisia od:
Dostupnosť surovín: NdFeB prášok s ťažkými vzácnymi zeminami (Dy/Tb) pre vysoko Hcj triedy vyžaduje 4-6 týždňov na získanie.
Lisovanie a spekanie: Veľké bloky (napr. 80x60x30mm) vyžadujú pomalšie zhutňovanie a dlhšie cykly spekania (48-72 hodín oproti . 24 hodinám pre malé diely). Kapacita spekacích pecí pre veľké bloky je obmedzená.
Obrábanie: Bloky sú krájané, brúsené a skosené. Pre 8 000 magnetov na turbínu trvá opracovanie 3-5 týždňov.
Náter: Epoxidový náter s hrúbkou 60 μm vyžaduje niekoľko cyklov striekania a vytvrdzovania: 1-2 týždne.
Magnetizácia a kontrola: Viacpólová radiálna magnetizácia na veľkých prstencoch trvá 1-2 týždne.
Celková typická dodacia lehota pre prvú výrobnú objednávku (po schválení nástrojov): 12-16 týždňov. Opakované objednávky: 8-10 týždňov. Výrobcom veterných turbín odporúčame zadávať plošné objednávky so 6-mesačnými pohyblivými predpoveďami.
Pre hromadné magnety NdFeB pre generátory veterných turbín – vrátane tried N45SH, N42UH, s epoxidovým náterom na mori- – navštívte našu produktovú stránku sintrovaných neodymových magnetov na našej webovej stránke. Dodávame magnety s 20-ročnou zárukou na demagnetizáciu (menej alebo rovnajúcej sa 5 % nevratnej straty) a plnou vysledovateľnosťou materiálu od zdroja vzácnych zemín až po konečnú montáž.
Ak chcete požiadať o cenovú ponuku na množstvo turbín (1-20 ton), poskytnite špecifikácie konštrukcie vášho generátora: vzduchovú medzeru, počet pólov, prevádzkovú teplotu a požadovanú dobu odolnosti proti skratu. Náš inžiniersky tím poskytuje simuláciu demagnetizácie FEA ako súčasť ponuky.
Často kladené otázky
Otázka: Aká je zaručená nezvratná strata toku po 20 rokoch prevádzky veternej turbíny?
Odpoveď: Pre N45SH s prevádzkovou teplotou menšou alebo rovnou 80 stupňom a bez abnormálnych porúch siete, menšia alebo rovná 5 % nevratná strata. Poskytujeme predpovede modelu starnutia založené na IEC 60404-8-1. Zrýchlené tepelné testovanie (3000 hodín pri 100 stupňoch) potvrdzuje<3% loss.
Otázka: Dodávate magnety pred-zmontované do nosičov z nehrdzavejúcej ocele pre jednoduchú montáž?
A: Áno. Ponúkame kompletné magnetové nosiče (puky) vyrobené z nerezovej ocele 316L, s magnetmi zaliatymi v epoxide vo vnútri nosiča. To eliminuje-manipuláciu s magnetmi na mieste a chráni pred koróziou. Montáž nosiča zvyšuje náklady na magnet o 15 – 20 %, ale znižuje prácu pri inštalácii o 80 %.
Otázka: Aké certifikáty kvality máte pre magnety na veternú energiu?
Odpoveď: ISO 9001:2015, IATF 16949 (automobilové-systémy kvality používané na vietor) a súlad s normou DNV GL pre permanentné magnety vo veterných turbínach (DNVGL-ST-0360). Naše testovacie laboratórium je akreditované podľa ISO 17025.
