مولدات مغناطيسية دائمة للرياح والطاقة الكهرومائية

نظرة عامة على المنتج

مولدات المغناطيس الدائم للطاقة الريحية والهيدروليكية من شركة تشينغداو إينينغ موتور المحدودة تحوّل الحركة الميكانيكية الناتجة عن توربينات الرياح وتوربينات المياه إلى تيار كهربائي متناوب ثلاثي الأطوار. وتم تصميم سلسلة مولدات المغناطيس الدائم هذه لمشاريع الطاقة المتجددة التي تتطلب أخذ السرعة، والواجهة الميكانيكية، والإخراج الكهربائي، والظروف البيئية في الاعتبار مجتمعةً. وتشمل هذه السلسلة قدرة اسمية تتراوح بين ٥ كيلوواط و٥ ميغاواط، وسرعة اسمية تتراوح بين ٢٠ دورة في الدقيقة و٣٠٠٠ دورة في الدقيقة. كما يمكن لهذه السلسلة دعم معدات الرياح الصغيرة، وأنظمة الرياح الأكبر حجمًا، ومحطات الطاقة الهيدروليكية الصغيرة، وبعض تطبيقات الطاقة الهيدروليكية متوسطة الحجم.

يستخدم مولّد المغناطيس الدائم مغناطيسات نيوديميوم-حديد-بورون (NdFeB) لإنشاء مجاله المغناطيسي بدلًا من سحب طاقة تغذية منفصلة أثناء التشغيل. وفي حالة مولّد طاقة الرياح أو مولّد الطاقة الكهرومائية، قد يكون هذا النهج مفيدًا عندما يحتاج المشروع إلى اتصال مباشر بين التوربين والمولّد، أو عندما لا يتوافق ملف السرعة مع آلة تقليدية عالية السرعة. وتقوم شركة تشينغداو إينينغ موتور المحدودة بمراجعة متطلبات المشروع التشغيلية وخصائص التوربين والمتطلبات الكهربائية قبل تأكيد التكوين النهائي.

كيف يتناسب المولّد مع النظام

مولد الطاقة المتجددة هو جزءٌ من مسار طاقة أوسع. وفي نظام الرياح، توفر الشفرات والدوار مدخلًا ميكانيكيًّا متغيرًا. أما في نظام الطاقة الكهرومائية، فإن التوربينة تحوِّل تدفُّق المياه وارتفاعها إلى حركة دورانية. ويُنتج المولد ذو المغناطيس الدائم طاقة كهربائية تصلح لمعدات التحكم والتحويل والحماية والتوزيع المناسبة. ويعتمد أداء المشروع على مواءمة المولد مع التوربينة ووحدة التحكم والكابلات وملفّ الحمل والظروف المحلية للتركيب.

الميزات الرئيسية

• نطاق القدرة الاسمية يتراوح بين ٥ كيلوواط و٥ ميغاواط للاختيار حسب متطلبات المشروع.

• نطاق السرعة الاسمية يتراوح بين ٢٠ دورة في الدقيقة و٣٠٠٠ دورة في الدقيقة، ويشمل التطبيقات منخفضة السرعة.

• تصنيع المغناطيس الدائم من سبائك نيوديميوم-حديد-بورون (NdFeB) لمهام توليد الطاقة من الرياح والمياه.

• خيارات جهد التيار المتناوب ثلاثي الأطوار تتراوح بين ١١٠ فولت و٦٩٠ فولت.

• خيارات الحماية تشمل درجات الحماية IP54 وIP55 وIP68 وفقًا للتطبيق المتفق عليه.

• تكوينات القيادة المباشرة والسرعة المنخفضة لمولد طاقة الرياح أو مولد الطاقة الكهرومائية.

• التكيف الهندسي وفقًا لملف الرياح، وارتفاع الماء، ونوع التوربين، وبيئة التركيب.

• إجراءات اختيارية تركز على مقاومة التآكل بناءً على ظروف الماء والموقع المؤكدة.

المعلمات الفنية

المزايا الفنية

يدعم مولِّد المغناطيس الدائم تحويل الطاقة بكفاءة عالية دون خسائر ناتجة عن التغذية الخارجية. وفي تطبيقات مولِّدات الطاقة المتجددة، قد يكون لهذا الأمر أهمية بالغة عندما تعمل التوربينات عند أحمال متغيرة أو سرعات دوران منخفضة. وأعلى كفاءة منشورة تبلغ ٩٦,٠٪ على الأقل؛ أما الكفاءة الفعلية أثناء التشغيل فهي تعتمد على التصنيف المختار، والسرعة، ونقطة الحمل، والمعدات المحيطة، وظروف الموقع. وينبغي على فرق المشاريع استخدام منحنيات الأداء والحسابات النظامية الخاصة بالنموذج المختار بدلًا من الاعتماد على رَقْمٍ عامٍّ واحد.

في حالة مولِّد الطاقة الكهرومائية، تُعَدُّ اعتبارات الحماية والمقاومة للتآكل أموراً عملية. وينبغي تحديد جودة المياه، والتعرُّض لرذاذ الماء، والرطوبة، وموقع التركيب، وسهولة الوصول للصيانة في مرحلة مبكرة. ويمكن أن تكون درجات الحماية IP54 وIP55 مناسبةً للترتيبات المحمية، بينما قد يُختار تصنيف IP68 لمتطلبات التوليد الكهرومائي تحت الماء عند الاقتضاء. ويجب التأكُّد من احتياجات الطلاء والختم وفقاً للبيئة المائية الفعلية؛ إذ لا يمكن لأي وصف عام أن يحلَّ محلَّ مراجعة ميدانية.

التطبيقات

أنظمة طاقة الرياح

يمكن أخذ نطاق مولِّدات طاقة الرياح هذا في الاعتبار لتوربينات الرياح ذات الدفع المباشر، بدءاً من الأنظمة الصغيرة ووصولاً إلى المشاريع متعددة الميغاواط ضمن النطاق المُؤكَّد للقدرة. وقد يكون المولِّد ذو الدفع المباشر مفيداً عندما يُصمَّم هيكل التوربين حول اتصال منخفض السرعة. وقبل الاختيار، يجدر التأكُّد من سرعة الدوار والعزم وظروف الرياح المتوقَّعة ونوع الترتيب الشبكي أو خارج الشبكة، وكذلك طريقة التثبيت الميكانيكي.

مشاريع الطاقة الكهرومائية الصغيرة ومشاريع توليد الطاقة من تدفُّق الأنهار

بصفته مولّد طاقة كهرومائية، يمكن تطابق المدى مع الترتيبات الرأسية أو الأفقية وأنواع التوربينات مثل توربين كابلان أو بيльтون أو تورغو، شريطة أن تسمح الظروف الهندسية بهذا التطابق. وتؤثر عوامل مثل ارتفاع عمود الماء، وتغير معدل التدفّق، وسرعة التوربين، واتجاه العمود، والحمل الكهربائي، وتصميم الغلاف على الحل النهائي. أما في المهام المغمورة، فيجب تحديد متطلبات الحماية أثناء المناقشة الفنية.

الأنظمة الهجينة والأنظمة النائية لتوليد الطاقة

يمكن لمولّد الطاقة المتجددة أن يخدم أيضاً الأنظمة الهجينة التي تجمع بين طاقة الرياح والطاقة الكهرومائية والطاقة الشمسية والبطاريات أو الوقود الديزلي الاحتياطي. وفي هذه المنشآت، يجب أن يعمل المولّد بالتوافق مع المحول المختار، ووحدة التحكم، واستراتيجية التخزين، ومنهجية إدارة الحمل. وهو عنصر توليدي قابل للتخصيص للدمج ضمن نظام هجين مصمم تصميماً صحيحاً، وليس ضماناً لتوفير طاقة غير منقطعة.

الاختيار والقيمة التجارية

قد يدعم مولّد القيادة المباشرة ترتيب ناقل الحركة بشكل أبسط في المشاريع المناسبة، بينما يمكن لمولّد طاقة الرياح المُصمَّم خصيصًا أو مولّد الطاقة الكهرومائية أن يساعد في مواءمة الآلة الكهربائية مع المورد الطبيعي وتصميم التوربين. ويجب تقييم القيمة التجارية من خلال توافق المعدات، ونطاق التركيب، وتخطيط الصيانة، والوصول إلى الخدمات المحلية، والمظهر التشغيلي المتوقع. وتتفاوت النتائج حسب التطبيق، لذا يظل الاستعراض الهندسي الخاص بكل مشروع الأساس العملي لاتخاذ قرار الاستثمار.

الأسئلة المتكررة

س: هل يمكن لهذا المولّد المغناطيسي الدائم العمل عند سرعات أقل من ١٠٠ دورة في الدقيقة؟

ج: نعم. يبدأ نطاق السرعة المُصنَّفة المذكور عند ٢٠ دورة في الدقيقة. ويجب تأكيد التصميم النهائي للسرعة المنخفضة استنادًا إلى سرعة التوربين، والطاقة المطلوبة، والعزم، ومتطلبات الإخراج الكهربائي.

س: هل هو مناسب كمولّد للقيادة المباشرة؟

ج: يمكن تهيئته للاستخدام في القيادة المباشرة عندما تكون التوربينات والترتيب الميكانيكي متوافقة. أما تفاصيل الربط النهائي، والمحور، والدعامة، ووسائل الحماية فتتطلب تأكيدًا خاصًّا بكل مشروع.

س: ما مستوى الحماية الذي يجب أن يستخدمه مولّد الطاقة الكهرومائية؟

ج: تتوفر خيارات IP54 وIP55 وIP68. ويُحدَّد الخيار المناسب وفقًا لتصميم الغلاف ودرجة التعرّض للماء والرطوبة وما إذا كانت المهمة الهيدروليكية تتطلب تركيبًا تحت الماء.

س: ما المعلومات المطلوبة للاستفسار عن مولّد طاقة الرياح؟

ج: يُرجى تزويدي بنوع التوربين والقدرة المستهدفة ونطاق السرعة والجهد وظروف الموقع والواجهة الميكانيكية ونوع الاتصال بالنظام المقصود. وهذه التفاصيل تساعد شركة تشينغداو إن ننغ للمحركات المحدودة في اقتراح التكوين الأنسب.