The Shift Towards Direct-Drive Permanent Magnet Generators (DD-PMG)
Hefðbundnar vindmyllur nota gírkassa til að auka snúningshraða (12-20 snúninga á mínútu) í rafalhraða (1500-1800 snúninga á mínútu). Bilanir í gírkassa standa fyrir 20-30% af tíma í túrbínu. DD-PMG útilokar gírkassann með því að nota fjölpóla rafall (venjulega 48-144 póla) með stórum þvermál (3-5 metrar) sem starfar á lágum hraða. Varanlegir seglarnir á snúningnum framleiða örvunarsviðið án rennihringa eða örvunarkrafts.
Fyrir 3 MW hverfla þarf snúningurinn um það bil 6.000-8.000 einstaka NdFeB segla, hver um sig um það bil 50x30x15 mm. Heildarmagn seguls: 1,2-1,6 tonn. Eftir því sem hverflastærðir stækka (nú 10-15 MW undan ströndum) nær segulmagn á hverja hverfla 5-8 tonn.
Efnislýsingar fyrir vindorku: Háir Br og miklar Hcj kröfur
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%.
Þess vegna krefst vindstig-NdFeB:
Br Stærra en eða jafnt og 13,5 kg (N45 eða hærra) til að lágmarka rúmmál og þyngd rafala.
Hcj Stærra en eða jafnt og 20 kOe við 20 gráður, niðurfelling í Stærra en eða jafnt og 12 kOe við 100 gráður (sem samsvarar N45SH eða N42UH).
Ferningur (Hk/Hcj) Stærri en eða jafn og 0,95, sem þýðir að afsegulvæðingarferillinn helst beint nálægt hnénu.
Dæmigerð einkunnir notaðar: N45SH, N42SH, N40UH. Sintring með grain boundary diffusion (GBD) terbiums nær Hcj 25-30 kOe en heldur Br yfir 13,5 kGs. Staðalbúnaður N45SH (án GBD) hefur Hcj 17-20 kOe, sem nægir fyrir hverfla á landi í hóflegu loftslagi. Úthafssvæði eða staðir með háum umhverfishita þurfa N42UH eða N40UH með Hcj 25-30 kOe.
Tæringarvörn fyrir seglum vindorkuvera á hafi úti
Vindmyllur á hafi úti standa frammi fyrir salt-hlaðin lofti (klóríðstyrkur allt að 5 mg/m³) og mikill raki. Hefðbundin Ni-Cu-Ni húðun (12-25μm) veitir 72-200 klukkustunda saltúðaþol (ASTM B117), sem er ófullnægjandi fyrir 20 ára líftíma á hafi úti. Nauðsynleg verndarstig:
| Umhverfi | Saltúðaþörf (ASTM B117 klst til rauðryðs) | Mælt með húðunarkerfi |
|---|---|---|
| Á landi, innanlands | 200 klukkustundir | Ni-Cu-Ni (20-25μm) + epoxý yfirhúð (10-15μm) |
| Á landi, við ströndina | 500 klukkustundir | Epoxý (30-40μm) + pólýúretan yfirhúð |
| Offshore, nacelle (innsiglað) | 1000 klukkustundir | Epoxý (40-60μm) eða Parylene C (15-25μm) |
| Út af ströndinni, bein sjóskvetta | 2000 klukkustundir (ekkert rautt ryð) | Alveg hjúpað í plastefni eða ryðfríu stáli hjúp |
Til notkunar á ströndum útvegum við seglum með þriggja-laga kerfi: Ni-Cu-Ni (10μm) sem grunn fyrir viðloðun, epoxý (30μm) fyrir tæringarhindrun og pólýúretan (20μm) fyrir UV og slitþol. Heildarþykkt 60μm, staðfest með 2000 klukkustunda saltúða án rauðryðs.
Að hafa umsjón með afgreiðslutíma fyrir stórar-magnaðir NdFeB pantanir
Segulpantanir á vindmyllum eru venjulega 1-10 tonn á hverja sendingu. Leiðslutími fer eftir:
Hráefnisframboð: NdFeB duft með þungu sjaldgæfu jörðu (Dy/Tb) fyrir háar Hcj einkunnir þarf 4-6 vikur fyrir uppsprettu.
Pressun og sintrun: Stórir kubbar (td 80x60x30mm) krefjast hægari þjöppunar og lengri sintunarlota (48-72 klst. á móti . 24 klst. fyrir smáhluti). Afkastageta sintunarofna fyrir stórar blokkir er takmörkuð.
Vinnsla: Kubbarnir eru sneiddir, malaðir og afskornir. Fyrir 8.000 segla á hverja hverfla tekur vinnslan 3-5 vikur.
Húðun: Epoxýhúðun með 60μm þykkt krefst margra úðunar- og lækningalota: 1-2 vikur.
Segulvæðing og skoðun: Fjöl-póla geislamyndun á stórum hringjum tekur 1-2 vikur.
Heildar dæmigerður afgreiðslutími fyrir fyrstu framleiðslupöntun (eftir samþykki verkfæra): 12-16 vikur. Endurteknar pantanir: 8-10 vikur. Við mælum með því að framleiðendur vindmyllunnar setji inn pantanir með 6 mánaða rúllandi spám.
Fyrir magn NdFeB segla fyrir vindmyllur rafala – þar á meðal N45SH, N42UH einkunnir, með offshore-gráðu epoxýhúðun – vinsamlega farðu á Sintered Neodymium Magnet vörusíðuna okkar á vefsíðu okkar. Við útvegum seglum með 20 ára afsegulvæðingarábyrgð (Minni en eða jafnt og 5% óafturkræfu tapi) og fullum rekjanleika efnis frá upptökum sjaldgæfra jarðar til lokasamsetningar.
Til að biðja um verðtilboð fyrir hverflamagn (1-20 tonn), gefðu upp rafallhönnunarforskriftina þína: loftbil, skautafjölda, rekstrarhitastig og nauðsynlegan skammhlaupsþolstíma. Verkfræðiteymi okkar veitir FEA afsegulmyndunaruppgerð sem hluta af tilboðinu.
Algengar spurningar
Sp.: Hvert er tryggt óafturkræft flæðistap eftir 20 ára starfrækslu vindmylla?
A: Fyrir N45SH með vinnsluhita minna en eða jafnt og 80 gráður og engar óeðlilegar netbilanir, minna en eða jafnt og 5% óafturkræft tap. Við bjóðum upp á spár um öldrun líkana byggðar á IEC 60404-8-1. Hröðun á hitauppstreymi (3000 klukkustundir við 100 gráður) staðfestir<3% loss.
Sp.: Býður þú upp á seglum for-samsettum í ryðfríu stáli til að auðvelda uppsetningu?
A: Já. Við bjóðum upp á fullkomna segulbera (púka) úr 316L ryðfríu stáli, með seglum innlyktum í epoxý innan í burðarefninu. Þetta útilokar-meðhöndlun seguls á staðnum og verndar gegn tæringu. Flutningasamsetning bætir 15-20% við segulkostnað en dregur úr uppsetningarvinnu um 80%.
Sp.: Hvaða gæðavottorð hefur þú fyrir vindorku seglum?
A: ISO 9001:2015, IATF 16949 (gæðakerfi fyrir bíla-gæða sem notuð eru á vindi) og samræmi við DNV GL staðal fyrir varanlega segla í vindmyllum (DNVGL-ST-0360). Prófunarstofa okkar er ISO 17025 viðurkennd.
