El canvi cap als generadors d'imants permanents d'accionament-directe (DD-PMG)
Els aerogeneradors convencionals utilitzen una caixa de canvis per augmentar la velocitat del rotor (12-20 rpm) a la velocitat del generador (1500-1800 rpm). Les avaries de la caixa de canvis representen el 20-30% del temps d'inactivitat de la turbina. DD-PMG elimina la caixa de canvis utilitzant un generador multipol (normalment 48-144 pols) amb un gran diàmetre (3-5 metres) que funciona a baixa velocitat. Els imants permanents del rotor produeixen el camp d'excitació sense anells lliscants ni potència d'excitació.
Per a una turbina de 3 MW, el rotor requereix aproximadament 6.000-8.000 imants individuals de NdFeB, cadascun d'aproximadament 50x30x15 mm. Pes total de l'imant: 1,2-1,6 tones. A mesura que creixen les mides de les turbines (ara de 10 a 15 MW en alta mar), el volum d'imants per turbina arriba a les 5-8 tones.
Especificacions del material per a l'energia eòlica: Requisits d'alt Br i alt Hcj
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%.
Per tant, el vent-NdFeB requereix:
Br Major o igual a 13,5 kg (N45 o superior) per minimitzar el volum i el pes del generador.
Hcj Major que o igual a 20 kOe a 20 graus, reducció a Major que o igual a 12 kOe a 100 graus (corresponent a N45SH o N42UH).
Quadrat (Hk/Hcj) Major o igual a 0,95, el que significa que la corba de desmagnetització roman recta a prop del genoll.
Graus típics utilitzats: N45SH, N42SH, N40UH. La sinterització amb difusió del límit de gra (GBD) de terbi aconsegueix Hcj 25-30 kOe mentre es manté Br per sobre de 13,5 kGs. L'N45SH estàndard (sense GBD) té Hcj 17-20 kOe, suficient per a turbines a terra en climes moderats. Els llocs a alta mar o amb temperatura ambient alta requereixen N42UH o N40UH amb Hcj 25-30 kOe.
Protecció contra la corrosió per a imants de parc eòlic marí
Els aerogeneradors marítims s'enfronten a aire carregat-de sal (concentració de clorur fins a 5 mg/m³) i humitat elevada. El recobriment estàndard de Ni-Cu{-Ni (12-25 μm) proporciona 72-200 hores de resistència a l'esprai de sal (ASTM B117), insuficient per a una vida marina de 20 anys. Nivells de protecció requerits:
| Medi ambient | Requisit d'esprai de sal (ASTM B117 hores a òxid vermell) | Sistema de recobriment recomanat |
|---|---|---|
| A terra, a l'interior | 200 hores | Ni-Cu-Ni (20-25 μm) + capa superior epoxi (10-15 μm) |
| Costanera, costanera | 500 hores | Epoxi (30-40μm) + sobrecapa de poliuretà |
| Offshore, góndola (segellada) | 1000 hores | Epoxi (40-60μm) o Parylene C (15-25μm) |
| Offshore, esquitxades directes d'aigua de mar | 2000 hores (sense òxid vermell) | Totalment encapsulat en resina o encamisat d'acer inoxidable |
Per a aplicacions en alta mar, subministrem imants amb un sistema de tres-capes: Ni{-Cu{-Ni (10 μm) com a base per a l'adhesió, epoxi (30 μm) per a la barrera contra la corrosió i poliuretà (20 μm) per a la resistència als UV i a l'abrasió. Gruix total 60 μm, validat amb esprai de sal de 2000 hores sense òxid vermell.
Gestió dels terminis d'execució per a comandes massives de-Block NdFeB
Les comandes d'imants d'aerogeneradors solen ser d'1 a 10 tones per enviament. Els terminis de lliurament depenen de:
Disponibilitat de matèries primeres: la pols de NdFeB amb terres rares pesades (Dy/Tb) per a graus alts d'Hcj requereix de 4 a 6 setmanes per a l'aprovisionament.
Premsat i sinterització: els blocs grans (p. ex., 80x60x30 mm) requereixen una compactació més lenta i cicles de sinterització més llargs (48-72 hores enfront de . 24 hores per a peces petites). La capacitat del forn de sinterització per a blocs grans és limitada.
Mecanitzat: els blocs es tallen, es trituren i es tallen. Per a 8.000 imants per turbina, el mecanitzat triga entre 3 i 5 setmanes.
Recobriment: el recobriment epoxi amb un gruix de 60 μm requereix múltiples cicles de polvorització i curat: 1-2 setmanes.
Magnetització i inspecció: la magnetització radial multi-pol en anells grans triga entre 1 i 2 setmanes.
Temps de lliurament típic total per a la primera comanda de producció (després de l'aprovació de l'eina): 12-16 setmanes. Comandes repetides: 8-10 setmanes. Recomanem que els fabricants d'aerogeneradors facin comandes generals amb previsions de sis mesos.
Per als imants de NdFeB a granel per a generadors d'aerogeneradors, inclosos els graus N45SH, N42UH, amb recobriment epoxi de grau -offshore, visiteu la nostra pàgina de productes d'imants de neodimi sinteritzats al nostre lloc web. Subministrem imants amb una garantia de desmagnetització de 20 anys (menys o igual al 5% de pèrdua irreversible) i traçabilitat total del material des de la font de terres rares fins al muntatge final.
Per sol·licitar un pressupost per a les quantitats de turbines (1-20 tones), proporcioneu les especificacions de disseny del vostre generador: espai d'aire, recompte de pols, temperatura de funcionament i temps de suport als curtcircuits necessari. El nostre equip d'enginyers proporciona simulació de desmagnetització FEA com a part del pressupost.
Preguntes freqüents
P: Quina és la pèrdua de flux irreversible garantida després de 20 anys de funcionament de l'aerogenerador?
R: Per a N45SH amb una temperatura de funcionament inferior o igual a 80 graus i sense fallades anormals de la xarxa, una pèrdua irreversible inferior o igual al 5%. Oferim prediccions de models d'envelliment basades en IEC 60404-8-1. Les proves tèrmiques accelerades (3000 hores a 100 graus) confirmen<3% loss.
P: Subministreu imants pre-muntats en suports d'acer inoxidable per muntar-los fàcilment?
A: Sí. Oferim suports d'imants (discos) complets d'acer inoxidable 316L, amb imants encapsulats en epoxi a l'interior del suport. Això elimina-la manipulació d'imants al lloc i protegeix contra la corrosió. El conjunt del portador afegeix un 15-20% al cost de l'imant, però redueix la mà d'obra d'instal·lació en un 80%.
P: Quines certificacions de qualitat teniu per als imants d'energia eòlica?
R: ISO 9001:2015, IATF 16949 (sistemes de qualitat d'automoció-aplicats al vent) i compliment de l'estàndard DNV GL per a imants permanents en aerogeneradors (DNVGL-ST-0360). El nostre laboratori de proves està acreditat ISO 17025.
