Premik k generatorjem s trajnimi magneti z neposrednim-pogonom (DD-PMG)
Običajne vetrne turbine uporabljajo menjalnik za povečanje hitrosti rotorja (12-20 vrt/min) na hitrost generatorja (1500-1800 vrt/min). Okvare menjalnika predstavljajo 20-30 % izpadov turbin. DD-PMG odstrani menjalnik z uporabo večpolnega generatorja (običajno 48-144 polov) z velikim premerom (3-5 metrov), ki deluje pri nizki hitrosti. Trajni magneti na rotorju proizvajajo vzbujalno polje brez drsnih obročev ali vzbujalne moči.
Za turbino s 3 MW potrebuje rotor približno 6000–8000 posameznih NdFeB magnetov, vsak približno 50x30x15 mm. Skupna teža magneta: 1,2-1,6 tone. Ko velikost turbin raste (zdaj 10-15 MW na morju), prostornina magneta na turbino doseže 5-8 ton.
Specifikacije materiala za vetrno energijo: Zahteve za visoko Br in 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%.
Zato NdFeB-razreda vetra zahteva:
Br Večji ali enak 13,5 kGs (N45 ali višji) za zmanjšanje prostornine in teže generatorja.
Hcj Večji ali enak 20 kOe pri 20 stopinjah, zmanjšanje na Večji ali enak 12 kOe pri 100 stopinjah (kar ustreza N45SH ali N42UH).
Pravokotnost (Hk/Hcj) Večja ali enaka 0,95, kar pomeni, da krivulja razmagnetenja ostane ravna blizu kolena.
Tipične uporabljene stopnje: N45SH, N42SH, N40UH. Sintranje z mejno difuzijo terbija (GBD) doseže Hcj 25-30 kOe, medtem ko ohranja Br nad 13,5 kGs. Standardni N45SH (brez GBD) ima Hcj 17-20 kOe, kar zadostuje za turbine na kopnem v zmernih podnebjih. Območja na morju ali mesta z visoko temperaturo okolja zahtevajo N42UH ali N40UH s Hcj 25-30 kOe.
Zaščita pred korozijo za magnete vetrnih elektrarn na morju
Vetrne turbine na morju se soočajo s-solnim zrakom (koncentracija kloridov do 5 mg/m³) in visoko vlažnostjo. Standardna prevleka Ni-Cu-Ni (12–25 μm) zagotavlja 72–200 ur odpornosti na slano prho (ASTM B117), kar ne zadostuje za 20-letno življenjsko dobo na morju. Zahtevane stopnje zaščite:
| okolje | Zahteva za solni sprej (ASTM B117 ur do rdeče rje) | Priporočen sistem premazov |
|---|---|---|
| Na kopnem, v notranjosti | 200 ur | Ni-Cu-Ni (20–25 μm) + epoksi zaključni premaz (10–15 μm) |
| Kopenski, obalni | 500 ur | Epoxy (30-40μm) + poliuretanski premaz |
| Na morju, gondola (zapečateno) | 1000 ur | Epoksi (40-60 μm) ali parilen C (15-25 μm) |
| Na morju, neposredni pljusk morske vode | 2000 ur (brez rdeče rje) | Popolnoma inkapsuliran v smolo ali plašč iz nerjavečega jekla |
Za uporabo na morju dobavljamo magnete s tri-sistemom: Ni-Cu-Ni (10 μm) kot osnova za oprijem, epoksi (30 μm) za korozijsko pregrado in poliuretan (20 μm) za UV in odpornost proti obrabi. Skupna debelina 60 μm, potrjena z 2000-urnim slanim pršenjem brez rdeče rje.
Upravljanje dobavnih rokov za množična naročila-Block NdFeB
Naročila magnetov za vetrne turbine so običajno od 1 do 10 ton na pošiljko. Dobavni roki so odvisni od:
Razpoložljivost surovin: prah NdFeB s težko redko zemljo (Dy/Tb) za visoke stopnje Hcj zahteva 4–6 tednov za pridobivanje.
Stiskanje in sintranje: veliki bloki (npr. 80x60x30 mm) zahtevajo počasnejše zbijanje in daljše cikle sintranja (48-72 ur v primerjavi z . 24 urami za majhne dele). Zmogljivost peči za sintranje velikih blokov je omejena.
Strojna obdelava: Bloki so rezani, brušeni in posneti. Za 8.000 magnetov na turbino strojna obdelava traja 3-5 tednov.
Premaz: Epoksi premaz debeline 60 μm zahteva večkratno pršenje in strjevanje: 1-2 tedna.
Magnetizacija in pregled: Večpolno radialno magnetiziranje velikih obročev traja 1–2 tedna.
Skupni tipični dobavni rok za prvo proizvodno naročilo (po odobritvi orodja): 12–16 tednov. Ponovna naročila: 8-10 tednov. Priporočamo, da proizvajalci vetrnih turbin oddajo splošna naročila s 6-mesečnimi napovedmi.
Za množične magnete NdFeB za generatorje vetrnih turbin – vključno z razredoma N45SH, N42UH, z epoksidno prevleko razreda offshore- – prosimo obiščite našo stran s sintranimi neodimskimi magneti na našem spletnem mestu. Dobavljamo magnete z 20-letno garancijo za razmagnetenje (manj kot ali enako 5 % nepopravljive izgube) in popolno sledljivost materiala od vira redkih zemelj do končne montaže.
Če želite zaprositi za ponudbo za količine turbine (1-20 ton), navedite konstrukcijske specifikacije generatorja: zračna reža, število polov, delovna temperatura in zahtevani vzdržljivi čas kratkega stika. Naša inženirska ekipa nudi simulacijo razmagnetenja FEA kot del ponudbe.
Pogosto zastavljena vprašanja
V: Kakšna je zajamčena nepopravljiva izguba toka po 20 letih delovanja vetrne turbine?
O: Za N45SH z delovno temperaturo manj kot ali enako 80 stopinj in brez neobičajnih napak v omrežju, manj kot ali enako 5 % nepopravljive izgube. Ponujamo napovedi modela staranja na podlagi IEC 60404-8-1. Pospešeno termično testiranje (3000 ur pri 100 stopinjah) potrjuje<3% loss.
V: Ali dobavljate magnete, pred-sestavljene v nosilce iz nerjavečega jekla za enostavno montažo?
O: Da. Nudimo kompletne magnetne nosilce (pake) iz nerjavečega jekla 316L, z magneti v epoksidni smoli znotraj nosilca. To odpravlja-rokovanje z magneti na mestu in ščiti pred korozijo. Montaža nosilca poveča stroške magneta za 15-20 %, vendar zmanjša delo pri namestitvi za 80 %.
V: Katere certifikate kakovosti imate za magnete za vetrno energijo?
O: ISO 9001:2015, IATF 16949 (avtomobilski-sistemi kakovosti za veter) in skladnost s standardom DNV GL za trajne magnete v vetrnih turbinah (DNVGL-ST-0360). Naš preskusni laboratorij ima akreditacijo ISO 17025.
