Персонализиран постоянномагнитен генератор 12 kW, 300 об/мин за възобновяем енергиен проект в Обединеното кралство

ENNENG завърши изработването на персонализиран постоянен магнитен генератор 12 kW с номинална скорост 300 об/мин за клиент в Обединеното кралство. Устройството е проектирано като генератор с ниска скорост и директно задвижване – конфигурация, често изисквана за малки хидро- и вятърни енергийни инсталации, където първичният двигател (водна турбина или вятърна роторна система) работи при скорости значително по-ниски от обичайните за стандартните асинхронни генератори.

Готовото устройство има корпус от чугун с основа за монтиране на крака, запечатана клемна кутия и изходен вал само от едната страна, което отговаря на хоризонтална инсталация, предназначена за директно свързване към вала на турбината, а не чрез стъпаловидна скоростна кутия.

Защо дизайновото решение за генератор с ниска скорост има значение

Проблемът със скоростната кутия в системите за възобновяема енергия

Много малки хидро- и вятърни системи разчитат на предавателна кутия, за да увеличат ниската скорост на въртене на турбината и да я съгласуват с работната скорост на стандартен генератор. Въпреки че тази конфигурация е функционална, тя поражда няколко дългосрочни проблема: износване на зъбните колела, необходимост от смазване, допълнителен шум и механичен елемент, който може да се повреди и да увеличи броя на техническите прегледи, особено при отдалечени или труднодостъпни места за инсталиране – типични за разпределени проекти в областта на възобновяемата енергия.

Съгласуване на скоростта на генератора с първичния двигател

Генератор с постоянните магнити може да бъде проектиран така, че да работи ефективно при същата ъглова скорост като турбината. Това е възможно, защото магнитното поле на ротора с постоянните магнити винаги е налично, за разлика от генератора с външно възбуждане, който зависи от отделен ток за възбуждане и обикновено работи най-добре само в по-тесен диапазон на скорости. Премахването на скоростната кутия от предавателната система опростява механичната система и намалява броя на компонентите, които изискват поддръжка през целия експлоатационен живот на оборудването.

Инженерна основа: Технология на генераторите с постоянните магнити

Конструкция на ротора и статора

Постоянномагнитните машини на ENNENG използват статор, изграден от ламинирани листове кремниева стомана с медни намотки, комбиниран с ротор, носещ предварително намагнетизирани постоянни магнити, подредени в повърхностно монтирана или вътрешна конфигурация в зависимост от изискванията към въртящия момент и скоростта за конкретното приложение. Тази конструкция позволява на машината да генерира необходимото магнитно поле в въздушния зазор без външна възбуждаща токова верига, което е основният принцип на работа, споделен както от постояннотоковите двигатели, така и от постояннотоковите генератори на ENNENG – с една и съща архитектура на ротора и статора, но работещи в обратен режим на преобразуване на енергия.

Преимущества, свързани с инсталацията в Обединеното кралство

За 12 kW, 300 об/мин единица, предназначена за непрекъснато външно или частично външно обслужване в областта на възобновяемата енергия, няколко конструктивни характеристики са директно релевантни:

• Липса на електрически загуби от страна на ротора: Тъй като магнитното поле на ротора е постоянно, а не индуцирано, няма вторични загуби в проводниците на ротора, което поддържа работната температура по-ниска в сравнение с еквивалентна индукционна машина при същата товарна мощност.

• Срок на служба на лагерите: Моторите и генераторите на ENNENG използват лагери на SKF или FAG като стандарт, което осигурява удължени интервали за поддръжка при непрекъснат режим на работа (S1).

• Степен на защита и клас на изолация: Устройствата от този тип обикновено се произвеждат със степен на защита IP55 и изолация от клас F като стандарт, което ги прави подходящи за променливите влажност и температура, характерни за хидро- и вятърни електроцентрали в Обединеното кралство.

• Компактна плътност на въртящия момент: Тъй като машината е проектирана за директно свързване при ниска скорост, тя трябва да генерира сравнително висок въртящ момент на единица обем – изискване, което се постига чрез оптимизиране на броя на полюсите и магнитната верига, а не чрез добавяне на външно предаване.

Персонализиране за клиента от Обединеното кралство

Съответствие с конкретните изисквания за скорост и мощност на обекта

Номиналната мощност от 12 kW/300 rpm, предоставена за този проект, отразява спецификация, подбрана според характеристиките на турбината на клиента, а не стандартен модел от каталога. Инженерният процес на ENNENG за персонализирани генератори с постоянни магнити започва с механичните входни параметри на обекта – ъглова скорост, наличен въртящ момент и очакван цикъл на работа – преди окончателно да се определи броят на полюсите, конструкцията на намотките и размерът на корпуса.

Формат на доставка

Генераторът е доставен със стандартен корпус с основа за монтиране (тип B3) и запечатана клемна кутия, което позволява лесна интеграция в съществуващата механична и електрическа инсталация на клиента, без нужда от персонализиран адаптер за монтиране.

Сътрудничете с ENNENG

Генераторите с постоянните магнити и ниска скорост без предавателна кутия се използват далеч извън един-единствен проект в Обединеното кралство, като подобни конфигурации се прилагат в малки хидроелектрически системи, ветрогенератори за райони с ниска скорост на вятъра и модернизирани дизелови генератори, където намаляването на механичната сложност и поддръжката е приоритет. За интеграторите на системи и разработчиците на възобновяема енергия, които оценяват различните възможности за генератори за проекти за разпределена енергия, персонализирано проектираните генератори с постоянните магнити предлагат директна алтернатива на индукционните генератори със съединени предавателни кутии, особено там, където достъпът за поддръжка е ограничен. Този 12 kW, 300 rpm агрегат, доставен на клиент в Обединеното кралство, отразява подхода на ENNENG да съгласува конструкцията на генератора с действителните механични входни условия на проекта, като осигурява решение без предавателна кутия и директно свързване, проектирано за надеждна дългосрочна експлоатация.

Разработчиците и системните интегратори, които работят по проекти за малки хидроелектрични централи, вятърни електроцентрали или други възобновяеми енергийни проекти с ниска скорост, са добре дошли да се обърнат към инженерния екип на ENNENG, за да обсъдят индивидуалните спецификации за постояннотокови генератори с постоянни магнити, включително мощност, съвместимост по скорост, изходно напрежение и механични изисквания за интерфейс според конкретната турбина или първичен двигател.

Често задавани въпроси

В: Може ли ENNENG да доставя генератори с постоянни магнити с индивидуално определена мощност и скорост?

О: Да, техническите характеристики се подбират според скоростта и въртящия момент, необходими за турбината на клиента.

В: Защо да се използва генератор с ниска скорост вместо предавателна кутия със стандартен генератор?

О: Това премахва един потенциален източник на механична повреда и намалява поддръжката в предавателната система.

В: Какви марки лагери се използват в генераторите на ENNENG?

О: Стандартно се използват лагери SKF или FAG за по-дълъг срок на експлоатация.

В: Какъв клас на защита е стандартен за тези устройства?

О: Стандартният клас на защита е IP55 с изолация от клас F за употреба на открито при възобновяеми енергийни системи.

В: Генераторът подходи ли за директно свързване към турбинния вал?

О: Да, устройството е проектирано за директно свързване без междинен редуктор.