המעבר לכיוון ישיר-הנעת מחוללי מגנטים קבועים (DD-PMG)
טורבינות רוח קונבנציונליות משתמשות בתיבת הילוכים כדי להגביר את מהירות הרוטור (12-20 סל"ד) למהירות גנרטור (1500-1800 סל"ד). תקלות בתיבת ההילוכים מהוות 20-30% מזמן ההשבתה של הטורבינה. DD-PMG מבטל את תיבת ההילוכים על ידי שימוש בגנרטור רב-קוטבי (בדרך כלל 48-144 קטבים) בקוטר גדול (3-5 מטרים) הפועל במהירות נמוכה. המגנטים הקבועים על הרוטור מייצרים את שדה העירור ללא טבעות החלקה או כוח עירור.
עבור טורבינה של 3 מגה-וואט, הרוטור דורש כ-6,000-8,000 מגנטים בודדים של NdFeB, כל אחד בערך בגודל 50x30x15 מ"מ. משקל מגנט כולל: 1.2-1.6 טון. ככל שגדלים הטורבינות (כעת 10-15 MW מהחוף), נפח המגנטים לטורבינה מגיע ל-5-8 טון.
מפרטי חומר עבור כוח רוח: דרישות גבוהות של Br ו-Hcj גבוהות
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%.
לכן, דרגת-רוח NdFeB דורש:
Br גדול או שווה ל-13.5 קילוגרם (N45 ומעלה) כדי למזער את נפח ומשקל הגנרטור.
Hcj גדול או שווה ל-20 kOe ב-20 מעלות, ירידה ל-Great of שווה ל-12 kOe ב-100 מעלות (מקביל ל-N45SH או N42UH).
ריבועיות (Hk/Hcj) גדולה או שווה ל-0.95, כלומר עקומת הדה-מגנטיזציה נשארת ישרה ליד הברך.
ציונים אופייניים בשימוש: N45SH, N42SH, N40UH. סינון עם דיפוזיה של גבול גרגר (GBD) של טרביום משיגה Hcj 25-30 kOe תוך שמירה על Br מעל 13.5 קילוגרם. ל-N45SH הסטנדרטי (ללא GBD) יש Hcj 17-20 kOe, מספיק עבור טורבינות יבשתיות באקלים מתון. אתרים בים או בטמפרטורות סביבה גבוהות דורשים N42UH או N40UH עם Hcj 25-30 kOe.
הגנה מפני קורוזיה עבור מגנטים לחוות רוח בים
טורבינות רוח מהחוף מתמודדות עם אוויר עמוס במלח-(ריכוז כלוריד עד 5 מ"ג/מ"ר) ולחות גבוהה. ציפוי סטנדרטי Ni-Cu-Ni (12-25μm) מספק 72-200 שעות של עמידות להתזת מלח (ASTM B117), לא מספיק ל-20 שנות חיים בים. רמות הגנה נדרשות:
| סְבִיבָה | דרישת ריסוס מלח (ASTM B117 שעות לחלודה אדומה) | מערכת ציפוי מומלצת |
|---|---|---|
| על החוף, בפנים הארץ | 200 שעות | Ni-Cu-Ni (20-25 מיקרומטר) + ציפוי עליון אפוקסי (10-15 מיקרומטר) |
| על החוף, על החוף | 500 שעות | מעיל אפוקסי (30-40 מיקרומטר) + פוליאוריטן |
| מהחוף, תאורה (אטום) | 1000 שעות | אפוקסי (40-60 מיקרומטר) או פארילן C (15-25 מיקרומטר) |
| מהחוף, התזת מי ים ישירה | 2000 שעות (ללא חלודה אדומה) | עטוף במלואו בשרף או במעיל נירוסטה |
ליישומים בים, אנו מספקים מגנטים עם מערכת תלת-שכבתית: Ni-Cu-Ni (10 מיקרומטר) כבסיס להדבקה, אפוקסי (30 מיקרומטר) למחסום קורוזיה ופוליאוריתן (20 מיקרומטר) לעמידות בפני UV ושחיקה. עובי כולל 60 מיקרומטר, מאומת על ידי תרסיס מלח של 2000 שעות ללא חלודה אדומה.
ניהול זמני אספקה עבור הזמנות גדולות בכמות גדולה-חסימת NdFeB
הזמנות מגנטים של טורבינות רוח הן בדרך כלל 1-10 טון לכל משלוח. זמני ההובלה תלויים ב:
זמינות חומר גלם: אבקת NdFeB עם אדמה נדירה כבדה (Dy/Tb) לדרגות Hcj גבוהות דורשת 4-6 שבועות למקור.
כבישה והלבשה: בלוקים גדולים (למשל, 80x60x30 מ"מ) דורשים דחיסה איטית יותר ומחזורי סינטר ארוכים יותר (48-72 שעות לעומת . 24 שעות עבור חלקים קטנים). קיבולת תנור סינטרינג עבור בלוקים גדולים מוגבלת.
עיבוד שבבי: בלוקים פרוסים, טחונים ומחורצים. עבור 8,000 מגנטים לטורבינה, העיבוד נמשך 3-5 שבועות.
ציפוי: ציפוי אפוקסי בעובי 60 מיקרומטר דורש ריבוי מחזורי ריסוס וריפוי: 1-2 שבועות.
מגנטיזציה ובדיקה: מגנט רדיאלי רב-קוטבי על טבעות גדולות נמשך 1-2 שבועות.
זמן אספקה טיפוסי כולל להזמנת ייצור ראשונה (לאחר אישור כלי עבודה): 12-16 שבועות. הזמנות חוזרות: 8-10 שבועות. אנו ממליצים ליצרני טורבינות רוח לבצע הזמנות כלליות עם תחזיות מתגלגלות ל-6 חודשים.
עבור מגנטים NdFeB בתפזורת עבור גנרטורים של טורבינות רוח - כולל דרגות N45SH, N42UH, עם ציפוי אפוקסי בדרגת-מי הים - אנא בקר בדף המוצר שלנו מגנט ניאודימיום מסונט באתר שלנו. אנו מספקים מגנטים עם אחריות דה-מגנטיזציה ל-20 שנה (פחות או שווה ל-5% אובדן בלתי הפיך) ועקיבות חומר מלא ממקור אדמה נדיר ועד להרכבה סופית.
כדי לבקש הצעת מחיר עבור כמויות טורבינה (1-20 טון), ספק את מפרט התכנון של הגנרטור שלך: מרווח אוויר, ספירת עמודים, טמפרטורת פעולה וזמן עמידה נדרש לקצר. צוות ההנדסה שלנו מספק הדמיית דה-מגנטיזציה של FEA כחלק מהצעת המחיר.
שאלות נפוצות
ש: מהו אובדן השטף הבלתי הפיך המובטח לאחר 20 שנות פעילות של טורבינת רוח?
ת: עבור N45SH עם טמפרטורת הפעלה קטנה או שווה ל-80 מעלות וללא תקלות רשת חריגות, פחות או שווה ל-5% אובדן בלתי הפיך. אנו מספקים תחזיות מודל הזדקנות המבוססות על IEC 60404-8-1. בדיקה תרמית מואצת (3000 שעות ב-100 מעלות) מאשרת<3% loss.
ש: האם אתה מספק מגנטים-מורכבים מראש למנשאי נירוסטה להרכבה קלה?
ת: כן. אנו מציעים מנשאי מגנט (פאקים) שלמים העשויים מנירוסטה 316L, עם מגנטים מכוסים באפוקסי בתוך המנשא. זה מבטל את הטיפול במגנטים- באתר ומגן מפני קורוזיה. הרכבת הספק מוסיפה 15-20% לעלות המגנט אך מפחיתה את עבודת ההתקנה ב-80%.
ש: באילו אישורי איכות יש לך למגנטים אנרגיית רוח?
ת: ISO 9001:2015, IATF 16949 (מערכות איכות-למכוניות המיושמות על רוח), ועמידה בתקן DNV GL למגנטים קבועים בטורבינות רוח (DNVGL-ST-0360). מעבדת הבדיקות שלנו מוסמכת ISO 17025.
