Γιατί οι ανεμογεννήτριες είναι πιο δημοφιλείς;

Οι άνθρωποι γενικά αποδέχονται τις ανεμογεννήτριες ως την κύρια πηγή ενέργειας μόνο επειδή είναι καθαρή πηγή ενέργειας και η περιβαλλοντική βιωσιμότητα είναι ένα καυτό θέμα εδώ και αρκετό καιρό. Το γεγονός ότι οι ανεμογεννήτριες παράγουν μόνο καθαρή ενέργεια (δεν εκπέμπουν τοξικές ουσίες στο περιβάλλον) τις καθιστά κύρια προϊόντα της βιομηχανίας ηλεκτρικής ενέργειας και θα παραμείνουν - και ο πυρήνας αυτού του σκοπού είναι η ύπαρξη μόνιμων μαγνητών (όπως π.χ. μαγνήτες νεοδυμίου). Οι μαγνήτες νεοδυμίου είναι ένας τύπος μαγνήτη σπάνιων γαιών. Ένα άλλο παράδειγμα είναι ο συνδυασμός νεοδυμίου-σιδήρου-βορίου. Αυτές οι τουρμπίνες χρησιμοποιούνται στο σχεδιασμό ανεμογεννητριών για τη μείωση του κόστους, την αύξηση της αξιοπιστίας και τη σημαντική μείωση της ανάγκης για συνεχή και δαπανηρή συντήρηση.

Πώς λειτουργούν οι μόνιμοι μαγνήτες στις ανεμογεννήτριες;

Η λειτουργία των γεννητριών ανεμογεννητριών βασίζεται σε ηλεκτρομαγνητικές αρχές, συνήθως ακολουθώντας την πρώτη ηλεκτρομαγνητική αρχή που σχεδιάστηκε από τον Μιχαήλ Faraday το 1831. Όταν ένας ηλεκτρικός αγωγός περιστρέφεται σε ένα μαγνητικό πεδίο, παράγει ηλεκτρισμό. Όταν τα πτερύγια της τουρμπίνας περιστρέφονται προς την κατεύθυνση του ανέμου, εμφανίζεται ηλεκτρομαγνητική επαγωγή στο μαγνητικό πεδίο των μόνιμων μαγνητών στον στρόβιλο για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Μια γεννήτρια συνδεδεμένη στον άξονα της ανεμογεννήτριας θα κινήσει τα πτερύγια. Μετατράπηκε σε ηλεκτρική ενέργεια. Ωστόσο, ο μόνιμος μαγνήτης στην ανεμογεννήτρια δεν χρησιμοποιεί τον δακτύλιο ολίσθησης που χρησιμοποιείται στον ηλεκτρομαγνήτη, αλλά χρησιμοποιεί το μαγνητικό πεδίο ενός ισχυρού μαγνήτη σπάνιων γαιών.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ηλεκτρομαγνήτη και μόνιμου μαγνήτη;

Σε αντίθεση με τους ηλεκτρομαγνήτες, οι μόνιμοι μαγνήτες δεν απαιτούν καμία εξωτερική πηγή ενέργειας. Η κύρια διαφορά μεταξύ της χρήσης ηλεκτρομαγνητών και μόνιμων μαγνητών στις ανεμογεννήτριες είναι ότι οι ηλεκτρομαγνήτες απαιτούν δακτυλίους ολίσθησης για να τροφοδοτήσουν τους ηλεκτρομαγνήτες, ενώ οι μόνιμοι μαγνήτες όχι. Ομοίως, τα κιβώτια ταχυτήτων απαιτούν συνεχή συντήρηση, η οποία μπορεί να αυξήσει σημαντικά το κόστος.

Η λειτουργία του κιβωτίου ταχυτήτων είναι να μετατρέπει τη χαμηλή ταχύτητα του άξονα του στροβίλου στην υψηλότερη ταχύτητα που απαιτείται από τη γεννήτρια επαγωγής για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, αλλά το κιβώτιο ταχυτήτων θα προκαλέσει τριβή και θα μειώσει την απόδοση. Για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας μαγνήτες νεοδυμίου αντί για ηλεκτρομαγνήτες, μπορούμε να αυξήσουμε την απόδοση των στροβίλων, να μειώσουμε την απόδοση και να μειώσουμε το κόστος συντήρησης.

Μεγάλου μεγέθους πυροσυσσωματωμένοι μαγνήτες NdFeB χρησιμοποιούνται κυρίως για την κατασκευή ανεμογεννητριών μόνιμου μαγνήτη άμεσης ή ημιάμεσης μετάδοσης κίνησης. Η χρήση σιδήρου βορίου νεοδυμίου υψηλής απόδοσης μειώνει το βάρος της ανεμογεννήτριας, καθιστώντας τη συντήρηση ευκολότερη και πιο αποτελεσματική. Επομένως, οι ανεμογεννήτριες μόνιμου μαγνήτη άμεσης μετάδοσης είναι η τάση ανάπτυξης των ανεμογεννητριών στο μέλλον.

Λόγω των κακών συνθηκών λειτουργίας της γεννήτριας ανεμογεννήτριας στο ύπαιθρο, όπως η θάλασσα, το tuyere κ.λπ., υπάρχουν πολλές απαιτήσεις για τον μαγνήτη.

①Υψηλή αναμονή:Η αρχή της παραγωγής ενέργειας από ανεμογεννήτρια είναι η χρήση πτερυγίων που κινούνται από τον άνεμο για την κίνηση του ρότορα που περιέχει τη διάταξη μόνιμου μαγνήτη για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω του φαινομένου ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής στην περιέλιξη του στάτορα (αγωγός). Το μέγεθος της επαγόμενης ηλεκτροκινητικής δύναμης που δημιουργείται και στα δύο άκρα της περιέλιξης είναι ανάλογο με την πυκνότητα μαγνητικής ροής (μαγνητική επαγωγή) Bg που παράγεται από τη συστοιχία μαγνητών NdFeB μεγάλου μεγέθους στο διάκενο αέρα, και αυτό το Bg είναι ανάλογο με την τετραγωνική ρίζα του προϊόντος μέγιστης μαγνητικής ενέργειας του μόνιμου μαγνήτη. Επομένως, το προϊόν υψηλής μαγνητικής ενέργειας του υλικού είναι μία από τις παραμέτρους που επιδιώκει η γεννήτρια.

②Υψηλός καταναγκασμός: Όταν η ανεμογεννήτρια λειτουργεί, ο μόνιμος μαγνήτης θα απομαγνητιστεί από το εναλλασσόμενο αντίστροφο μαγνητικό πεδίο που δημιουργείται από την περιέλιξη. Επομένως, η ανεμογεννήτρια απαιτεί από τον μόνιμο μαγνήτη να έχει επαρκή καταναγκασμό για να αντισταθεί σε ισχυρό αντίστροφο απομαγνητισμό.

③ Υψηλή θερμοκρασία λειτουργίας:Η ανεμογεννήτρια θα πρέπει να λειτουργεί στην περιοχή 120-40-40 και ο μαγνήτης απαιτείται να έχει χαμηλή μη αναστρέψιμη απώλεια εντός αυτού του εύρους θερμοκρασίας λειτουργίας για να διασφαλιστεί η κανονική λειτουργία της ανεμογεννήτριας.

④Άλλες φυσικές ιδιότητες:

Αντοχή στη διάβρωση:Το ατμοσφαιρικό περιβάλλον των ανεμογεννητριών έχει επίσης αλλάξει πολύ. Μερικά μέρη είναι υγρά. η θάλασσα δεν είναι μόνο υγρή, αλλά και αλμυρή. Μερικές φορές η ατμόσφαιρα μπορεί να περιέχει κάποιο αλκάλιο ή οξύ. Όλα τα παραπάνω θα έχουν μια ορισμένη διαβρωτική επίδραση στον μεγάλου μεγέθους πυροσυσσωματωμένο μαγνήτη NdFeB, μειώνοντας έτσι τον μαγνητισμό και ακόμη και καταστρέφοντας εντελώς τον μαγνήτη σε σοβαρές περιπτώσεις. Προκειμένου να διασφαλιστεί η κανονική λειτουργία της ανεμογεννήτριας εντός 20 ετών, απαιτείται ο μαγνήτης να μην παράγει σημαντικό απομαγνητισμό εντός 20 ετών. Ένας από τους παράγοντες απομαγνήτισης είναι ότι ο μαγνήτης μπορεί να υποστεί διάφορες διαβρώσεις. Επομένως, ο μαγνήτης απαιτεί υψηλή αντοχή στη διάβρωση και κατάλληλη επιφανειακή επεξεργασία για προστασία από τη διάβρωση. 

Αντοχή σε κρούση: Η ανεμογεννήτρια αναπόφευκτα θα δονείται κατά τη λειτουργία, ειδικά υπό δυνατό άνεμο, ο ίδιος ο κινητήρας θα παράγει ισχυρούς κραδασμούς, οι οποίοι απαιτούν από τον μαγνήτη να διατηρήσει την ακεραιότητά του και τη σταθερή μαγνητική του απόδοση υπό μακροχρόνιες δονήσεις.

Θερμική αγωγιμότητα:Κατά τη λειτουργία της ανεμογεννήτριας, ο μαγνήτης θα παράγει θερμότητα λόγω του δινορρεύματος στο υλικό του μεταλλικού μαγνήτη. Προκειμένου να μειωθεί η θερμοκρασία του μαγνήτη, η θερμική αγωγιμότητα του υλικού μαγνήτη πρέπει να είναι όσο το δυνατόν υψηλότερη. Η μείωση του δινορευματικού ρεύματος εξαρτάται κυρίως από τη μείωση της αντίστασης της επιφάνειας.

Σας ευχαριστούμε που διαβάσατε το άρθρο μας και ελπίζουμε ότι μπορεί να σας βοηθήσει να κατανοήσετε καλύτερα τους πιο συχνά χρησιμοποιούμενους μαγνήτες νεοδυμίου σπάνιων γαιών. Εάν θέλετε να μάθετε περισσότερα για τους μόνιμους μαγνήτες, θα θέλαμε να σας συμβουλεύσουμε να επισκεφθείτεΜαγνήτες BEARHEARTΓια περισσότερες πληροφορίες. 

Μπορούμε να παρέχουμε υψηλής ποιότητας μόνιμους μαγνήτες όπως μαγνήτες νεοδυμίου, μαγνήτες φερρίτη και μαγνητικό συγκρότημα σε πολύ ανταγωνιστική τιμή. Οποιεσδήποτε ερωτήσεις και παραγγελίες είναι ευπρόσδεκτες.