دینام مغناطیسی دائمی درایو مستقیم کم سرعت برای توربین بادی

دینام AC آهنربایی دائمی PMG با درایو مستقیم برای توربین بادی
 

تصاویر تفصیلی

مولد آهنربای دائم چیست؟

مولد آهنربای دائم دستگاهی است که انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند.در این دستگاه سیم پیچ های روتور با آهنرباهای دائمی جایگزین شده است.ژنراتورهای آهنربای دائم بیشتر در کاربردهای صنعتی مانند توربین ها و موتورها برای تولید انرژی الکتریکی تجاری استفاده می شوند، دینام آهنربای دائم منبع جایگزین انرژی است و دارای مزایای متعددی است که آن را به دستگاهی عالی برای انواع کاربردهای مسکونی، تجاری و صنعتی تبدیل می کند. .
 
ساختار
 
ژنراتور آهنربای دائمی عمدتاً از روتور، پوشش انتهایی و استاتور تشکیل شده است.ساختار استاتور بسیار شبیه به یک دینام معمولی است.بزرگترین تفاوت بین ساختار روتور و دینام این است که با کیفیت بالا وجود دارد با توجه به موقعیت آهنربای دائمی روی روتور، ژنراتور آهنربای دائم معمولاً به ساختار روتور سطحی و ساختار روتور داخلی تقسیم می شود. .

اصل کار
اجزای اصلی ژنراتورهای آهنربای دائم استاتورها و روتورها هستند.
روتور از آهنرباهای دائمی ساخته شده است و می تواند میدان های مغناطیسی ایجاد کند.قطعات مغناطیسی نیز در اطراف استاتورها قرار می گیرند، بنابراین شارها می توانند آنها را دور بزنند.
استاتور از سیم پیچ های دوار تشکیل شده است.پس از دریافت توان مغناطیسی، استاتور برق تولید می کند.
به این ترتیب حرکت روتورها به انرژی الکتریکی تبدیل می شود.هر چه سیم پیچ های استاتور بیشتر باشد، جریان الکتریکی بیشتری دریافت می کنیم.
 

 

روتور دینام مغناطیس دائم به طور مستقیم به یک توربین بادی مجهز است تا بتواند برق ثابتی تولید کند.راندمان آلترناتورهای سنکرون مغناطیس دائم بسیار بیشتر از ژنراتورهای ناهمزمان است.مزایای مختلفی را نسبت به ژنراتورهای ناهمزمان ارائه می دهد که به شرح زیر است:
 
 
· درایو مستقیم (بدون ضرب سرعت، بدون نیاز به گیربکس)
 

· عملاً بدون تعمیر و نگهداری
 

· بالاترین نسبت قدرت به وزن در درایو مستقیم
 

· بازدهی بالا
 

· ساده سازی طراحی مکانیکی

· رابط مکانیکی آسان
 

· بهینه سازی هزینه
 

· آنها سازگار با محیط زیست هستند و برای تولید برق به آب و هوای خارجی متکی نیستند
 

· اندازه آنها کوچکتر است و از این رو در مقایسه با انواع دیگر ژنراتورها به فضای بسیار کمتری نیاز دارند.
 

· این ژنراتورهای آهنربای دائمی برای سالها و پس از آن بدون هیچ گونه سایش و پارگی کار می کنند.علاوه بر این، آنها بدون صدا و بدون نویز هستند، بنابراین آلودگی صوتی را به صفر می‌رسانند.

ژنراتورهای آهنربای دائمی به طور گسترده ای توسط صنعت برق بادی پذیرفته شده اند.از آنجایی که هیچ قطعه فرسوده ای وجود ندارد، PMG ها نرخ خرابی پایینی را تضمین می کنند و به تعمیر و نگهداری کمتری نیاز دارند.استفاده از آهنرباهای دائمی به هیچ منبع انرژی خارجی برای شروع میدان مغناطیسی نیاز ندارد.این باعث کاهش هزینه ها، ساده سازی ساختار و بهبود کارایی سیستم می شود.

آهنرباهای دائمی چگونه در توربین های بادی کار می کنند؟

عملکرد ژنراتورهای توربین بادی بر اساس اصول الکترومغناطیسی است، معمولاً از اولین اصل الکترومغناطیسی که توسط مایکل فارادی در سال 1831 ابداع شد، پیروی می کند. هنگامی که هادی الکتریکی در میدان مغناطیسی می چرخد، الکتریسیته تولید می کند.هنگامی که پره های توربین در جهت باد می چرخند، القای الکترومغناطیسی در میدان مغناطیسی آهنرباهای دائمی در توربین برای تولید الکتریسیته رخ می دهد.یک ژنراتور الکتریکی متصل به شفت توربین بادی، حرکت پره ها را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند.با این حال، به جای حلقه های لغزشی مورد استفاده در آهنرباهای الکتریکی، آهنرباهای دائمی در توربین های بادی از میدان های مغناطیسی آهنرباهای خاکی کمیاب قوی استفاده می کنند.

 
طبقه بندی ژنراتور آهنربای دائم:
 
ژنراتورهای آهنربای دائمی (PMG) را می توان بر اساس فاکتورهای مختلفی از جمله نوع آهنربا، کاربرد، تعداد فازها و درجه توان طبقه بندی کرد.در اینجا چند طبقه بندی متداول از ژنراتورهای آهنربای دائم وجود دارد:
 
بر اساس نوع آهنربا: الف.آهنربا فریت PMG: این ژنراتورها از آهنرباهای فریت استفاده می کنند که قیمت کمتری دارند و قدرت مغناطیسی کمتری نسبت به آهنرباهای خاکی کمیاب دارند.بآهنربای خاکی کمیاب PMG: این ژنراتورها از آهنرباهای نئودیمیم یا ساماریوم-کبالت استفاده می کنند که گرانتر هستند اما قدرت مغناطیسی بالاتری نسبت به آهنرباهای فریت دارند.
 
بر اساس کاربرد: الف.توربین بادی PMG: این ژنراتورها برای استفاده در توربین های بادی طراحی شده اند و معمولاً در مقیاس های کوچک یا برنامه های خارج از شبکه استفاده می شوند.بPMG هیدروالکتریک: این ژنراتورها برای استفاده در نیروگاه های برق آبی طراحی شده اند و معمولاً در کاربردهای بزرگ استفاده می شوند.
 
بر اساس تعداد فازها: الف.PMG تک فاز: این ژنراتورها دارای یک فاز خروجی هستند و در کاربردهای کم مصرف استفاده می شوند.بPMG سه فاز: این ژنراتورها دارای سه فاز خروجی هستند و در کاربردهای پرقدرت استفاده می شوند.
 
بر اساس درجه قدرت: الف.PMG کم مصرف: این ژنراتورها دارای توانی تا چند کیلووات هستند و در کاربردهای مقیاس کوچک استفاده می شوند.بPMG با توان بالا: این ژنراتورها دارای توان چند مگاوات هستند و در کاربردهای بزرگ مانند توربین‌های بادی و نیروگاه‌های برق آبی استفاده می‌شوند.
 
اینها برخی از طبقه بندی های رایج ژنراتورهای آهنربای دائم هستند، اما ممکن است راه های دیگری برای طبقه بندی آنها بر اساس پارامترهای خاص وجود داشته باشد.

کاربرد ژنراتورهای آهنربای دائم:

· PMGهای با سرعت پایین و مستقیم بدون گیربکس و قطعات با چرخش سریع کار می کنند و در نتیجه باعث افزایش قابلیت اطمینان و راندمان ترن درایو برتر می شوند.
 

· ژنراتور را می توان با ساختار استاتور قطعه بندی شده طراحی کرد.این امر باعث ایجاد افزونگی می شود و تعمیر ژنراتور در ناسل را بدون جداسازی کامل ممکن می سازد.به صورت اختیاری، طراحی ژنراتور ما می تواند از یاتاقان ژنراتور به عنوان یاتاقان اصلی توربین برای ادغام سیستم ترمز توربین در ساختار ژنراتور استفاده کند.مزایای آن سادگی، اجزای کمتر و در نتیجه قابلیت اطمینان بالاتر است.
 

· با افزایش هزینه برق، تعداد فزاینده ای از جمعیت به دنبال منبع جایگزین انرژی هستند و ژنراتورهای آهنربای دائمی کاملاً متناسب با این شکاف هستند.این ژنراتورها همچنین می توانند فشار بر محیط زیست را کاهش دهند زیرا از هیچ منبع انرژی تجدید ناپذیر برای تولید برق استفاده نمی کنند.
 

در طراحی توربین های بادی باید به نکات زیر توجه کرد:

(1) محیط کار ژنراتور خشن است و ژنراتور باید ایمنی و قابلیت اطمینان بالایی داشته باشد و بتواند از باران، برف و گرد و غبار جلوگیری کند.

(2) هنگامی که ژنراتور مستقیماً توسط چرخ باد هدایت می شود (گیربکس افزایش سرعت که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرد حذف می شود)، سرعت نامی ژنراتور لازم است که پایین باشد.

(3) برای به حداکثر رساندن ضریب استفاده از انرژی باد، باید سرعت ساخت فشار اولیه ژنراتور کم باشد.

(4) گشتاور مقاومت راه اندازی ژنراتور تا حد امکان کوچک است، به طوری که ژنراتور می تواند به خوبی با سرعت باد کمتر شروع به کار کند، و همچنین استفاده از انرژی باد نیز بهبود می یابد.

مزایای ژنراتورهای مغناطیسی دائمی نسبت به ژنراتورهای القایی:

1. منبع انرژی رایگان
ژنراتورهای آهنربای دائمی با استفاده از مغناطیس خود الکتریسیته تولید می کنند.بنابراین، شما نیازی به پرداخت قبوض بالای برق ندارید و در بودجه زیادی صرفه جویی می شود.علاوه بر این، این دستگاه ها به هیچ منبع دیگری که کاملاً سازگار با محیط زیست هستند نیاز ندارند.
 
2. خروجی برق قابل اعتماد
ژنراتورهای آهنربای دائمی به هیچ محیط عملیاتی خاصی نیاز ندارند.از این رو، آنها می توانند عملکرد قابل اعتمادی را در مقایسه با موتورهای توربین بادی ارائه دهند.علاوه بر این، ژنراتورهای آهنربای دائم از اتلاف انرژی رنج نمی برند، در حالی که ژنراتورهای القایی معمولاً 20 تا 30 درصد انرژی را از دست می دهند.علاوه بر این، هیچ افزایش دما در ماشین های مغناطیسی وجود ندارد، بنابراین عمر بلبرینگ ها می تواند طولانی شود.
 
3. هزینه تعمیر و نگهداری کم
با توجه به ویژگی های ذکر شده در بالا، نیازی به صرف هزینه و زمان زیادی برای تعمیر و نگهداری ژنراتورهای آهنربای دائم ندارید.و فاقد حلقه های لغزنده و برس هستند که قرار است در فواصل زمانی معین بررسی شوند.
 
4. سازگاری
ژنراتورهای آهنربای دائمی را می توان با توربین ها و دیزل ژنراتورها استفاده کرد.
 
5. در دسترس بودن بسیار بالا به دلیل طراحی ساده و قوی
 
6. راندمان برتر در کل محدوده سرعت باد، حتی در بارهای جزئی، که منجر به راندمان بالاتر و افزایش نرخ AEP می شود.
 
7. بهینه شده و متناسب با هر توربین بادی و محیطی که در آن کار خواهد کرد.
 
8. طراحی با قابلیت سرویس دهی بالا، روال تعمیر و نگهداری را سرعت می بخشد.فناوری PMG فرسودگی قطعات را از بین می برد، خرابی های کمتری را تضمین می کند و نیاز به تعمیر و نگهداری را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.
 
9. PMG همراه با مبدل تمام توان، انطباق با کد شبکه را تضمین می کند، از جمله قابلیت عبور خطا و 100٪ قابلیت جبران توان راکتیو.

Qingdao ENNENG Motor Co., Ltdیک تامین کننده جهانی است که بر ژنراتورهای آهنربای دائمی و راه حل های صرفه جویی در انرژی تمرکز دارد.ما ژنراتورهای مگنت دائمی 5 کیلووات تا 2 مگاواتی را برای توربین‌های بادی، توربین‌های آبی و سایر سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر ارائه می‌کنیم.با انعطاف پذیری قوی و قابلیت های رقابتی، می توانیم به مشتریان کمک کنیم تا راه حل کلی سیستم انرژی جدید را سفارشی کنند.تیم ENNENG ژنراتورهای زیادی را در اروپا، آمریکا، آفریقا و سایر کشورها به صنعت تحویل داده است و در حال کار بر روی پروژه‌های مختلف، با تمام سرعت‌ها (از سرعت استاندارد تا درایو مستقیم) است.ما با ارائه محصولاتی با مزایای زیست‌محیطی و عملکرد با ردپای کربن صفر، به قول خود نسبت به این سیاره عمل می‌کنیم.