Trecerea către generatoarele cu magneți permanenți cu acționare directă-(DD-PMG)
Turbinele eoliene convenționale folosesc o cutie de viteze pentru a crește viteza rotorului (12-20 rpm) până la turația generatorului (1500-1800 rpm). Defecțiunile cutiei de viteze reprezintă 20-30% din timpul de oprire a turbinei. DD-PMG elimină cutia de viteze prin utilizarea unui generator multipolar (de obicei 48-144 poli) cu un diametru mare (3-5 metri) care funcționează la viteză mică. Magneții permanenți de pe rotor produc câmpul de excitație fără inele colectoare sau putere de excitare.
Pentru o turbină de 3 MW, rotorul necesită aproximativ 6.000-8.000 de magneți individuali NdFeB, fiecare de aproximativ 50x30x15mm. Greutatea totală a magnetului: 1,2-1,6 tone. Pe măsură ce dimensiunile turbinelor cresc (acum 10-15 MW offshore), volumul magnetului per turbină ajunge la 5-8 tone.
Specificații materiale pentru energia eoliană: Cerințe Br și Hcj ridicate
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%.
Prin urmare, NdFeB de grad-vântului necesită:
Br Mai mare sau egal cu 13,5 kg (N45 sau mai mare) pentru a minimiza volumul și greutatea generatorului.
Hcj Mai mare sau egal cu 20 kOe la 20 de grade, derating la Mai mare sau egal cu 12 kOe la 100 de grade (corespunzător cu N45SH sau N42UH).
Pătrat (Hk/Hcj) Mai mare sau egală cu 0,95, ceea ce înseamnă că curba de demagnetizare rămâne dreaptă lângă genunchi.
Calități tipice utilizate: N45SH, N42SH, N40UH. Sinterizarea cu difuzie la granițele (GBD) a terbiului atinge Hcj 25-30 kOe, menținând Br peste 13,5 kGs. N45SH standard (fără GBD) are Hcj 17-20 kOe, suficient pentru turbinele de pe uscat în climă moderată. Site-urile offshore sau cu temperatură ambientală ridicată necesită N42UH sau N40UH cu Hcj 25-30 kOe.
Protecție împotriva coroziunii pentru magneții de parc eolian offshore
Turbinele eoliene offshore se confruntă cu aer-încărcat de sare (concentrație de clorură de până la 5 mg/m³) și umiditate ridicată. Acoperirea standard de Ni-Cu{-Ni (12-25μm) oferă 72-200 de ore de rezistență la pulverizarea salină (ASTM B117), insuficientă pentru o durată de viață de 20 de ani în larg. Niveluri de protecție necesare:
| Mediu | Cerință de pulverizare cu sare (ASTM B117 ore până la rugină roșie) | Sistem de acoperire recomandat |
|---|---|---|
| Pe uscat, în interior | 200 de ore | Ni-Cu-Ni (20-25μm) + strat epoxidic (10-15μm) |
| La mal, de coastă | 500 de ore | Epoxid (30-40μm) + strat de acoperire din poliuretan |
| Offshore, nacelă (sigilată) | 1000 de ore | Epoxid (40-60μm) sau Parylene C (15-25μm) |
| Offshore, stropire directă cu apă de mare | 2000 de ore (fără rugină roșie) | Complet încapsulat în rășină sau cu manta din oțel inoxidabil |
Pentru aplicații offshore, furnizăm magneți cu un sistem cu trei straturi: Ni-Cu-Ni (10μm) ca bază pentru aderență, epoxid (30μm) pentru barieră împotriva coroziunii și poliuretan (20μm) pentru rezistență la UV și abraziune. Grosimea totală 60μm, validată prin pulverizare de sare de 2000 de ore, fără rugină roșie.
Gestionarea timpilor de livrare pentru comenzile NdFeB blocate-în vrac
Comenzile de magneti pentru turbine eoliene sunt de obicei de 1-10 tone per transport. Perioadele de livrare depind de:
Disponibilitatea materiei prime: pulbere de NdFeB cu pământuri rare grele (Dy/Tb) pentru grade Hcj ridicate necesită 4-6 săptămâni pentru aprovizionare.
Presare și sinterizare: blocurile mari (de exemplu, 80x60x30mm) necesită compactare mai lentă și cicluri de sinterizare mai lungi (48-72 ore față de . 24 ore pentru piesele mici). Capacitatea cuptorului de sinterizare pentru blocuri mari este limitată.
Prelucrare: blocurile sunt feliate, măcinate și teșite. Pentru 8.000 de magneți pe turbină, prelucrarea durează 3-5 săptămâni.
Acoperire: Acoperirea epoxidică cu grosimea de 60μm necesită mai multe cicluri de pulverizare și întărire: 1-2 săptămâni.
Magnetizare și inspecție: magnetizarea radială cu mai mulți-poli pe inele mari durează 1-2 săptămâni.
Timp total de livrare tipic pentru prima comandă de producție (după aprobarea sculelor): 12-16 săptămâni. Comenzi repetate: 8-10 săptămâni. Recomandăm producătorilor de turbine eoliene să plaseze comenzi generale cu previziuni de rulare pe 6 luni.
Pentru magneți NdFeB în vrac pentru generatoarele de turbine eoliene – inclusiv clasele N45SH, N42UH, cu acoperire epoxidică de calitate offshore-, vă rugăm să vizitați pagina noastră de produse Magnet de neodim sinterizat de pe site-ul nostru web. Furnizăm magneți cu garanție de demagnetizare de 20 de ani (pierdere ireversibilă mai mică sau egală cu 5%) și trasabilitate completă a materialului de la sursa de pământuri rare până la asamblarea finală.
Pentru a solicita o cotație pentru cantitățile de turbine (1-20 de tone), furnizați specificațiile de proiectare ale generatorului dvs.: spațiu de aer, număr de poli, temperatura de funcționare și timpul necesar de rezistență la scurtcircuit. Echipa noastră de ingineri oferă simularea demagnetizării FEA ca parte a ofertei.
Întrebări frecvente
Î: Care este pierderea de flux ireversibilă garantată după 20 de ani de funcționare a turbinei eoliene?
R: Pentru N45SH cu temperatură de funcționare mai mică sau egală cu 80 de grade și fără defecțiuni anormale ale rețelei, pierderi ireversibile mai mici sau egale cu 5%. Oferim predicții de model de îmbătrânire bazate pe IEC 60404-8-1. Testarea termică accelerată (3000 de ore la 100 de grade) confirmă<3% loss.
Î: Furnizați magneți pre-asamblați în suporturi din oțel inoxidabil pentru o montare ușoară?
A: Da. Oferim suporturi complete de magnet (pucuri) din oțel inoxidabil 316L, cu magneți încapsulați în epoxid în interiorul suportului. Acest lucru elimină-manipularea magnetului la fața locului și protejează împotriva coroziunii. Ansamblul suportului adaugă 15-20% la costul magnetului, dar reduce munca de instalare cu 80%.
Î: Ce certificări de calitate dețineți pentru magneții de energie eoliană?
R: ISO 9001:2015, IATF 16949 (sisteme de calitate de calitate pentru automobile aplicate vântului) și conformitatea cu standardul DNV GL pentru magneții permanenți în turbinele eoliene (DNVGL-ST-0360). Laboratorul nostru de testare este acreditat ISO 17025.
