Doğrudan-Tahrikli Kalıcı Mıknatıslı Jeneratörlere (DD-PMG) Doğru Geçiş
Geleneksel rüzgar türbinleri, rotor hızını (12-20 rpm) jeneratör hızına (1500-1800 rpm) çıkarmak için bir dişli kutusu kullanır. Dişli kutusu arızaları türbin arıza sürelerinin %20-30'unu oluşturur. DD-PMG, düşük hızda çalışan, geniş çaplı (3-5 metre) çok kutuplu bir jeneratör (tipik olarak 48-144 kutuplu) kullanarak dişli kutusunu ortadan kaldırır. Rotordaki kalıcı mıknatıslar, kayma halkaları veya uyarma gücü olmadan uyarma alanı üretir.
3 MW'lık bir türbin için rotor, her biri kabaca 50x30x15 mm olan yaklaşık 6.000-8.000 ayrı NdFeB mıknatıs gerektirir. Toplam mıknatıs ağırlığı: 1,2-1,6 ton. Türbin boyutları büyüdükçe (şu anda açık denizde 10-15 MW), türbin başına mıknatıs hacmi 5-8 tona ulaşıyor.
Rüzgar Enerjisine Yönelik Malzeme Özellikleri: Yüksek Br ve Yüksek Hcj Gereksinimleri
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%.
Bu nedenle rüzgar-dereceli NdFeB şunları gerektirir:
Br Jeneratör hacmini ve ağırlığını en aza indirmek için 13,5 kg'a eşit veya daha büyük (N45 veya daha yüksek).
Hcj 20 derecede 20 kOe'ye eşit veya daha büyük, değer kaybı 100 derecede 12 kOe'ye eşit veya daha büyük (N45SH veya N42UH'ye karşılık gelir).
Karelik (Hk/Hcj) 0,95'ten büyük veya ona eşittir; bu, manyetiklik giderme eğrisinin dizin yakınında düz kaldığı anlamına gelir.
Kullanılan tipik kaliteler: N45SH, N42SH, N40UH. Terbiyumun tane sınırı difüzyonu (GBD) ile sinterlenmesi Hcj 25-30 kOe'ye ulaşırken Br'yi 13,5 kG'nin üzerinde tutar. Standart N45SH (GBD'siz), ılıman iklimlerde karadaki türbinler için yeterli olan Hcj 17-20 kOe'ye sahiptir. Açık deniz veya yüksek ortam sıcaklığına sahip sahalar, Hcj 25-30 kOe ile N42UH veya N40UH gerektirir.
Açık Deniz Rüzgar Santrali Mıknatısları için Korozyon Koruması
Açık deniz rüzgar türbinleri tuz- yüklü havayla (klorür konsantrasyonu 5 mg/m³'e kadar) ve yüksek nemle karşı karşıyadır. Standart Ni-Cu-Ni kaplama (12-25μm), 72-200 saatlik tuz püskürtme direnci (ASTM B117) sağlar; bu, 20 yıllık açık deniz ömrü için yetersizdir. Gerekli koruma seviyeleri:
| Çevre | Tuz Püskürtme Gereksinimi (ASTM B117'den kırmızı pasa kadar) | Önerilen Kaplama Sistemi |
|---|---|---|
| Kıyıda, iç kısımda | 200 saat | Ni-Cu-Ni (20-25μm) + epoksi son kat (10-15μm) |
| Kıyıda, kıyıda | 500 saat | Epoksi (30-40μm) + poliüretan kaplama |
| Açık deniz, motor bölümü (mühürlü) | 1000 saat | Epoksi (40-60μm) veya Parilen C (15-25μm) |
| Açık denizde doğrudan deniz suyu sıçraması | 2000 saat (kırmızı pas yok) | Tamamen reçineyle kapsüllenmiş veya paslanmaz çelik ceketli |
Açık deniz uygulamaları için mıknatısları üç-katmanlı bir sistemle sağlıyoruz: yapışma için baz olarak Ni-Cu-Ni (10μm), korozyon bariyeri için epoksi (30μm) ve UV ve aşınma direnci için poliüretan (20μm). Toplam kalınlık 60μm, 2000 saatlik tuz spreyi ile doğrulanmış, kızıl pas oluşmamıştır.
Toplu Büyük{0}}Blok NdFeB Siparişleri için Teslim Sürelerini Yönetme
Rüzgar türbini mıknatısı siparişleri genellikle sevkiyat başına 1-10 tondur. Teslimat süreleri şunlara bağlıdır:
Hammadde bulunabilirliği: Yüksek Hcj dereceleri için ağır nadir toprak (Dy/Tb) içeren NdFeB tozunun tedarik edilmesi 4-6 hafta gerektirir.
Presleme ve sinterleme: Büyük bloklar (örneğin, 80x60x30mm) daha yavaş sıkıştırma ve daha uzun sinterleme döngüleri gerektirir (küçük parçalar için 48-72 saate karşılık . 24 saat). Büyük bloklar için sinterleme fırını kapasitesi sınırlıdır.
İşleme: Bloklar dilimlenir, taşlanır ve pahlanır. Türbin başına 8.000 mıknatıs için işleme 3-5 hafta sürer.
Kaplama: 60μm kalınlığındaki epoksi kaplama birden fazla püskürtme ve kürleme döngüsü gerektirir: 1-2 hafta.
Mıknatıslanma ve inceleme: Büyük halkalarda çok-kutuplu radyal mıknatıslama 1-2 hafta sürer.
İlk üretim siparişi için toplam tipik teslim süresi (takım onayından sonra): 12-16 hafta. Tekrarlanan siparişler: 8-10 hafta. Rüzgar türbini üreticilerinin 6 aylık hareketli tahminlerle genel sipariş vermelerini öneriyoruz.
Rüzgar türbini jeneratörlerine yönelik toplu NdFeB mıknatıslar için (N45SH, N42UH sınıfları, offshore-sınıf epoksi kaplama dahil) lütfen web sitemizdeki Sinterlenmiş Neodimyum Mıknatıs ürün sayfamızı ziyaret edin. Mıknatısları 20 yıllık demanyetizasyon garantisiyle (%5'e eşit veya daha az geri döndürülemez kayıp) ve nadir toprak kaynağından son montaja kadar tam malzeme izlenebilirliğiyle sağlıyoruz.
Türbin miktarları (1-20 ton) için fiyat teklifi istemek için jeneratör tasarım özelliklerinizi sağlayın: hava boşluğu, kutup sayısı, çalışma sıcaklığı ve gerekli kısa devre dayanma süresi. Mühendislik ekibimiz, teklifin bir parçası olarak FEA manyetiklik giderme simülasyonunu sağlar.
Sıkça Sorulan Sorular
S: Rüzgar türbininin 20 yıllık işletiminden sonra garanti edilen geri dönüşü olmayan akı kaybı nedir?
C: Çalışma sıcaklığı 80 dereceden az veya ona eşit olan ve anormal şebeke arızası olmayan N45SH için, %5'ten az veya ona eşit geri döndürülemez kayıp. IEC 60404-8-1'e dayalı yaşlanma modeli tahminleri sağlıyoruz. Hızlandırılmış termal test (100 derecede 3000 saat) bunu doğruluyor<3% loss.
S: Kolay montaj için paslanmaz çelik taşıyıcılara önceden-birleştirilmiş mıknatıslar sağlıyor musunuz?
C: Evet. Taşıyıcının içinde epoksi içinde kapsüllenmiş mıknatıslara sahip, 316L paslanmaz çelikten yapılmış komple mıknatıs taşıyıcıları (pucklar) sunuyoruz. Bu,-sahada mıknatıs kullanımını ortadan kaldırır ve korozyona karşı koruma sağlar. Taşıyıcı montajı mıknatıs maliyetine %15-20 oranında katkıda bulunur ancak kurulum işçiliğini %80 oranında azaltır.
S: Rüzgar enerjisi mıknatısları için hangi kalite sertifikalarına sahipsiniz?
C: ISO 9001:2015, IATF 16949 (rüzgara uygulanan otomotiv-sınıf kalite sistemleri) ve rüzgar türbinlerindeki kalıcı mıknatıslara yönelik DNV GL standardıyla uyumluluk (DNVGL-ST-0360). Test laboratuvarımız ISO 17025 akreditasyonuna sahiptir.
