Az eltolódás a közvetlen-meghajtó állandó mágneses generátorok (DD-PMG) felé
A hagyományos szélturbinák sebességváltóval növelik a rotor sebességét (12-20 ford./perc) a generátor sebességére (1500-1800 ford./perc). A sebességváltó meghibásodása a turbina állásidejének 20-30%-át teszi ki. A DD-PMG kiküszöböli a sebességváltót egy nagy átmérőjű (3-5 méter) többpólusú generátor (általában 48-144 pólusú) használatával, amely alacsony sebességgel működik. A forgórész állandó mágnesei csúszógyűrűk vagy gerjesztőerő nélkül állítják elő a gerjesztő mezőt.
Egy 3 MW-os turbinához a rotorhoz körülbelül 6000-8000 egyedi NdFeB mágnesre van szükség, mindegyik nagyjából 50x30x15mm-es. A mágnes teljes tömege: 1,2-1,6 tonna. A turbinák méretének növekedésével (jelenleg 10-15 MW a tengeren), a mágnes térfogata turbinánként eléri az 5-8 tonnát.
A szélenergia anyagspecifikációi: magas Br és magas Hcj követelmények
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%.
Ezért a szél -minőségű NdFeB megköveteli:
Br Nagyobb vagy egyenlő, mint 13,5 kg (N45 vagy nagyobb), a generátor térfogatának és tömegének minimalizálása érdekében.
Hcj Nagyobb vagy egyenlő, mint 20 kOe 20 fokos szögben, leértékelése 100 foknál nagyobb vagy egyenlő 12 kOe-re (az N45SH-nak vagy N42UH-nak felel meg).
Négyszögletesség (Hk/Hcj) Nagyobb vagy egyenlő, mint 0,95, ami azt jelenti, hogy a lemágnesezési görbe egyenes marad a térd közelében.
Tipikus használt minőségek: N45SH, N42SH, N40UH. A terbium szemcsehatár diffúziójával (GBD) végzett szinterezés Hcj 25-30 kOe-t ér el, miközben a Br 13,5 kGs felett marad. A szabványos N45SH (GBD nélkül) Hcj 17-20 kOe, amely mérsékelt éghajlaton elegendő szárazföldi turbinákhoz. A tengeri vagy magas környezeti hőmérsékletű helyek N42UH vagy N40UH 25-30 kOe Hcj-t igényelnek.
Korrózióvédelem tengeri szélerőmű-mágnesekhez
A tengeri szélturbinák sóval{0}}terhelt levegővel (akár 5 mg/m³ klorid koncentrációval) és magas páratartalommal néznek szembe. A szabványos Ni-Cu-Ni-bevonat (12-25 μm) 72-200 órás sópermetezési ellenállást biztosít (ASTM B117), ami nem elegendő a 20 éves offshore élettartamhoz. Szükséges védelmi szintek:
| Környezet | Sópermetezési követelmény (ASTM B117 óra a vörösrozsdáig) | Ajánlott bevonatrendszer |
|---|---|---|
| A szárazföldön, a szárazföldön | 200 óra | Ni-Cu-Ni (20-25μm) + epoxi fedőbevonat (10-15μm) |
| Tengerparton, tengerparton | 500 óra | Epoxi (30-40μm) + poliuretán bevonat |
| Offshore, gondola (lezárt) | 1000 óra | Epoxi (40-60 μm) vagy Parylene C (15-25 μm) |
| Offshore, közvetlen tengervíz fröccsenés | 2000 óra (nincs vörös rozsda) | Teljesen gyantába vagy rozsdamentes acél burkolatba zárva |
Offshore alkalmazásokhoz háromrétegű mágneseket szállítunk: Ni-Cu-Ni (10 μm) a tapadáshoz, epoxi (30 μm) a korróziógátlóhoz és poliuretán (20 μm) az UV- és kopásállósághoz. Teljes vastagság 60 μm, 2000 órás sópermettel validálva vörös rozsda nélkül.
Tömeges nagy{0}}NdFeB-megrendelések átfutási idejének kezelése
A szélturbina mágneses rendelése szállítmányonként jellemzően 1-10 tonna. Az átfutási idő a következőktől függ:
Nyersanyag elérhetőség: NdFeB por nehéz ritkaföldfémekkel (Dy/Tb) a magas Hcj minőségekhez 4-6 hétigényes a beszerzés.
Préselés és szinterezés: A nagy blokkok (pl. 80x60x30mm) lassabb tömörítést és hosszabb szinterezési ciklust igényelnek (48-72 óra vs. . 24 óra kis alkatrészek esetén). A nagyméretű blokkok szinterező kemence kapacitása korlátozott.
Megmunkálás: A blokkokat szeleteljük, köszörüljük és letörjük. Turbinánként 8000 mágnes esetén a megmunkálás 3-5 hetet vesz igénybe.
Bevonat: A 60 μm vastagságú epoxi bevonat többszörös permetezési és térhálósodási ciklust igényel: 1-2 hét.
Mágnesezés és ellenőrzés: A többpólusú sugárirányú mágnesezés nagy gyűrűken 1-2 hétig tart.
Az első gyártási rendelés teljes jellemző átfutási ideje (a szerszámok jóváhagyása után): 12-16 hét. Ismételt rendelések: 8-10 hét. Javasoljuk, hogy a szélturbina-gyártók általános rendeléseket adjanak le 6 hónapos előrejelzéssel.
Szélturbina generátorokhoz való ömlesztett NdFeB mágnesekért – beleértve az N45SH, N42UH minőséget, offshore-minőségű epoxi bevonattal –, kérjük, látogassa meg szinterezett neodímium mágnes termékoldalunkat weboldalunkon. A mágnesekre 20 év lemágnesezési garanciát vállalunk (5% vagy annál kevesebb visszafordíthatatlan veszteség), valamint teljes anyagkövethetőséget biztosítunk a ritkaföldfém forrástól a végső összeszerelésig.
Ha árajánlatot szeretne kérni a turbina mennyiségére (1-20 tonna), adja meg generátorának tervezési adatait: légrés, pólusszám, üzemi hőmérséklet és szükséges rövidzárlati idő. Mérnöki csapatunk FEA lemágnesezési szimulációt biztosít az árajánlat részeként.
Gyakran Ismételt Kérdések
K: Mekkora a garantált visszafordíthatatlan fluxusveszteség 20 év szélturbina üzemelés után?
V: N45SH esetén 80 foknál kisebb vagy azzal egyenlő üzemi hőmérséklettel, és nincs rendellenes hálózati hiba, legfeljebb 5% visszafordíthatatlan veszteség. Az öregedési modellekre vonatkozó előrejelzéseket az IEC 60404-8-1 szabvány alapján biztosítjuk. A gyorsított hőteszt (3000 óra 100 fokon) megerősíti<3% loss.
K: Szállítanak-e rozsdamentes acél tartóba{0}}előre összeszerelt mágneseket a könnyű felszerelés érdekében?
V: Igen. Komplett mágnestartókat (korongokat) kínálunk 316L-es rozsdamentes acélból, a tartó belsejében epoxiba zárt mágnesekkel. Ez kiküszöböli a helyszíni-mágneskezelést, és véd a korrózió ellen. A hordozó összeszerelés 15-20%-kal növeli a mágnes költségét, de 80%-kal csökkenti a szerelési munkát.
K: Milyen minőségi tanúsítványokkal rendelkezik a szélenergia mágnesekre?
V: ISO 9001:2015, IATF 16949 (szélre alkalmazott autóipari-minőségi rendszerek), valamint a szélturbinák állandó mágneseire vonatkozó DNV GL szabványnak való megfelelés (DNVGL-ST-0360). Tesztlaborunk ISO 17025 akkreditációval rendelkezik.
