Προσαρμοσμένη γεννήτρια μόνιμου μαγνήτη 12 kW, 300 rpm για ένα βρετανικό έργο ανανεώσιμης ενέργειας

Η ENNENG ολοκλήρωσε μια προσαρμοσμένη γεννήτρια μόνιμου μαγνήτη 12 kW, ονομαστικής ταχύτητας 300 rpm, για πελάτη στο Ηνωμένο Βασίλειο. Η μονάδα σχεδιάστηκε ως γεννήτρια χαμηλής ταχύτητας με άμεση κίνηση, μια διαμόρφωση που απαιτείται συχνά σε μικρής κλίμακας εγκαταστάσεις υδροηλεκτρικής και αιολικής ενέργειας, όπου η κινητήρια μονάδα — ένας υδροτροχός ή ένας αιολικός δρομέας — λειτουργεί σε ταχύτητες πολύ χαμηλότερες από το εύρος ταχυτήτων που είναι συνήθης για τις τυπικές γεννήτριες επαγωγής.

Η τελική μονάδα χρησιμοποιεί κατασκευή πλαισίου από χυτοσίδηρο με βάση με πόδια, ερμητικά κλειστό κουτί ακροδεκτών και άξονα εξόδου μονού άκρου, σύμφωνα με οριζόντια εγκατάσταση που προορίζεται για άμεση σύζευξη με τον άξονα του υδροτροχού, αντί για σύζευξη μέσω μεταδότη αύξησης ταχύτητας.

Γιατί η Σχεδίαση Γεννήτριας Χαμηλής Ταχύτητας Έχει Σημασία

Το Πρόβλημα του Μεταδότη στα Συστήματα Ανανεώσιμης Ενέργειας

Πολλά μικρά υδροηλεκτρικά και ανεμογεννήτρια συστήματα βασίζονται σε ένα κιβώτιο ταχυτήτων για να αυξήσουν τη χαμηλή περιστροφική ταχύτητα της τουρμπίνας, ώστε να ταιριάζει με τη λειτουργική ταχύτητα μιας τυπικής γεννήτριας. Παρόλο που λειτουργεί, αυτή η διάταξη προκαλεί αρκετά προβλήματα μακροπρόθεσμα: φθορά των γραναζιών, απαιτήσεις λίπανσης, επιπλέον θόρυβο και μηχανικό σημείο αστοχίας που αυξάνει τις επισκέψεις συντήρησης, ιδιαίτερα σε απομονωμένες ή δύσκολα προσβάσιμες τοποθεσίες εγκατάστασης, όπως είναι συνήθως οι κατανεμημένες ανανεώσιμες ενεργειακές εγκαταστάσεις.

Προσαρμογή της Ταχύτητας της Γεννήτριας στον Κινητήρα

Ένας γεννήτρια μόνιμου μαγνήτη μπορεί να σχεδιαστεί ώστε να λειτουργεί αποδοτικά στην ίδια περιστροφική ταχύτητα με την ίδια την ανεμογεννήτρια. Αυτό είναι δυνατό επειδή το μαγνητικό πεδίο του ρότορα μόνιμων μαγνητών είναι πάντα παρόν, σε αντίθεση με μια εξωτερικά ενεργοποιούμενη γεννήτρια, η οποία εξαρτάται από ξεχωριστό ρεύμα ενέργειας και συνήθως επιτυγχάνει την καλύτερη απόδοσή της μόνο σε στενότερο εύρος ταχυτήτων. Η αφαίρεση του μειωτήρα από το σύστημα μετάδοσης κινήσεως απλοποιεί το μηχανικό σύστημα και μειώνει τον αριθμό των εξαρτημάτων που απαιτούν συντήρηση κατά τη διάρκεια λειτουργίας του εξοπλισμού.

Βάση Μηχανικού Σχεδιασμού: Τεχνολογία Γεννήτριας Μόνιμου Μαγνήτη

Κατασκευή Ρότορα και Στάτορα

Οι μηχανές μόνιμου μαγνήτη της ENNENG χρησιμοποιούν ένα στάτορ που κατασκευάζεται από λαμίνες χάλυβα πυριτίου με πηνία ανακυκλωμένα από χαλκό, σε συνδυασμό με έναν δρομέα που φέρει προμαγνητισμένο υλικό μόνιμου μαγνήτη, τοποθετημένο είτε σε επιφανειακή είτε σε εσωτερική διάταξη, ανάλογα με τις απαιτήσεις ροπής και ταχύτητας της εφαρμογής. Αυτή η δομή επιτρέπει στη μηχανή να παράγει το απαραίτητο μαγνητικό πεδίο στο κενό χωρίς εξωτερικό ρεύμα διέγερσης, το οποίο αποτελεί τη βασική αρχή λειτουργίας που κοινή σε όλους τους κινητήρες και γεννήτριες μόνιμου μαγνήτη της ENNENG, με την ίδια αρχιτεκτονική δρομέα και στάτορα, αλλά λειτουργώντας σε αντίστροφη λειτουργία μετατροπής ενέργειας.

Πλεονεκτήματα σχετικά με την εγκατάσταση στο Ηνωμένο Βασίλειο

Για μία μονάδα 12 kW, 300 rpm που προορίζεται για συνεχή εξωτερική ή ημι-εξωτερική χρήση σε ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, πολλά χαρακτηριστικά σχεδιασμού είναι απευθείας σχετικά:

• Καμία ηλεκτρική απώλεια στην πλευρά του δρομέα: Επειδή το μαγνητικό πεδίο του δρομέα είναι μόνιμο και όχι επαγόμενο, δεν υπάρχει δευτερεύουσα απώλεια στους αγωγούς της πλευράς του δρομέα, γεγονός που διατηρεί τη θερμοκρασία λειτουργίας χαμηλότερη από εκείνη ενός αντίστοιχου κινητήρα βασισμένου σε επαγωγή, υπό την ίδια φόρτιση.

• Διάρκεια ζωής των κουζινέτων: Οι κινητήρες και οι γεννήτριες της ENNENG χρησιμοποιούν ως τυποποιημένα κουζινέτα SKF ή FAG, εξασφαλίζοντας επεκτεταμένα διαστήματα συντήρησης κατά τη συνεχή λειτουργία (S1).

• Βαθμός προστασίας και μόνωσης: Οι μονάδες αυτού του τύπου κατασκευάζονται συνήθως με βαθμό προστασίας IP55 και μόνωση κλάσης F ως τυποποιημένο, κατάλληλες για τις μεταβλητές συνθήκες υγρασίας και θερμοκρασίας που επικρατούν σε υδροηλεκτρικές και αιολικές εγκαταστάσεις στο Ηνωμένο Βασίλειο.

• Συμπαγής πυκνότητα ροπής: Επειδή η μηχανή σχεδιάστηκε για άμεση σύζευξη σε χαμηλή ταχύτητα, πρέπει να παράγει σχετικά υψηλή ροπή ανά μονάδα όγκου· αυτή η απαίτηση σχεδιασμού επιτυγχάνεται μέσω βελτιστοποίησης του αριθμού των πόλων και του μαγνητικού κυκλώματος, και όχι με την προσθήκη εξωτερικής μετάδοσης κίνησης.

Προσαρμογή για τον πελάτη του Ηνωμένου Βασιλείου

Ταίριασμα των απαιτήσεων τοποθεσίας όσον αφορά την ταχύτητα και την ισχύ

Η ονομαστική ισχύς 12 kW/300 rpm που παρέχεται για αυτό το έργο αντικατοπτρίζει μια προδιαγραφή που εξετάζει τα χαρακτηριστικά της τουρμπίνας του πελάτη, αντί για μια τυποποιημένη επιλογή από τον κατάλογο. Η μηχανική διαδικασία της ENNENG για προσαρμοστικούς γεννήτριες μόνιμου μαγνήτη ξεκινά με τις μηχανικές παραμέτρους εισόδου της τοποθεσίας — την περιστροφική ταχύτητα, τη διαθέσιμη ροπή και το αναμενόμενο κύκλο λειτουργίας — προτού οριστικοποιηθεί ο αριθμός των πόλων, η σχεδίαση των τυλιγμάτων και το μέγεθος του πλαισίου.

Μορφή παράδοσης

Η γεννήτρια παραδόθηκε με τυποποιημένο πλαίσιο με πόδια (τύπου B3) και κλειστό κουτί σύνδεσης, επιτρέποντας απλή ενσωμάτωση στην υφιστάμενη μηχανική και ηλεκτρική εγκατάσταση του πελάτη χωρίς την ανάγκη προσαρμοστικού μηχανικού στηρίγματος.

Συνεργαστείτε με την ENNENG

Οι γεννήτριες μόνιμων μαγνητών χωρίς ταχύτητα και χωρίς γρανάζια εφαρμόζονται σε πολλά έργα εκτός του Ηνωμένου Βασιλείου, όπως σε μικρά υδροηλεκτρικά συστήματα, ανεμογεννήτριες για περιοχές με χαμηλή ταχύτητα ανέμου και εκσυγχρονισμούς πετρελαιοκινητήρων, όπου η μείωση της μηχανικής πολυπλοκότητας και της συντήρησης αποτελεί προτεραιότητα. Για ολοκληρωτές συστημάτων και αναπτυξιακούς φορείς ανανεώσιμων ενεργειών που αξιολογούν επιλογές γεννητριών για διανεμημένα ενεργειακά έργα, μια προσαρμοστική γεννήτρια μόνιμων μαγνητών αποτελεί μια άμεση εναλλακτική λύση σε γεννήτριες επαγωγής με σύζευξη μέσω μειωτήρα, ιδιαίτερα όταν η πρόσβαση για συντήρηση είναι περιορισμένη. Αυτή η μονάδα 12 kW, 300 rpm που παραδόθηκε σε πελάτη του Ηνωμένου Βασιλείου αντικαθιστά την προσέγγιση της ENNENG να προσαρμόζει το σχεδιασμό της γεννήτριας στις πραγματικές μηχανικές συνθήκες εισόδου του έργου, παρέχοντας μια λύση χωρίς μειωτήρα και με άμεση σύζευξη, σχεδιασμένη για αξιόπιστη λειτουργία μακροχρόνιας διάρκειας.

Οι προγραμματιστές και οι ολοκληρωτές συστημάτων που εργάζονται σε μικρά υδροηλεκτρικά, ανεμοηλεκτρικά ή άλλα έργα ανανεώσιμης ενέργειας χαμηλής ταχύτητας είναι ευπρόσδεκτοι να επικοινωνήσουν με τη μηχανική ομάδα της ENNENG για να συζητήσουν προσαρμοστικές προδιαγραφές γεννητριών μόνιμων μαγνητών, συμπεριλαμβανομένης της ισχύος, της ταχύτητας, της τάσης εξόδου και των μηχανικών απαιτήσεων διεπαφής για τη συγκεκριμένη τουρμπίνα ή κινητήρα σας.

Συχνές Ερωτήσεις

Ε: Μπορεί η ENNENG να προμηθεύσει γεννήτριες μόνιμων μαγνητών με προσαρμοστική ισχύ και ταχύτητα;

Α: Ναι, οι προδιαγραφές εξατομικεύονται σύμφωνα με τις απαιτήσεις ταχύτητας και ροπής της τουρμπίνας του πελάτη.

Ε: Γιατί να χρησιμοποιηθεί γεννήτρια χαμηλής ταχύτητας αντί για μειωτήρα με τυπική γεννήτρια;

Α: Απαλείφει ένα σημείο μηχανικής αποτυχίας και μειώνει τη συντήρηση στην κινητήρια μονάδα.

Ε: Ποιες μάρκες εδράνων χρησιμοποιούνται στις γεννήτριες της ENNENG;

Α: Ως τυπικό εξοπλισμό χρησιμοποιούνται εδράνα SKF ή FAG για επεκτεταμένη διάρκεια ζωής.

Ε: Ποια είναι η τυπική βαθμίδα προστασίας για αυτές τις μονάδες;

Α: Η τυπική βαθμίδα προστασίας είναι IP55 με μόνωση κλάσης F για εξωτερική χρήση σε έργα ανανεώσιμης ενέργειας.

Ε: Είναι ο γεννήτορας κατάλληλος για άμεση σύζευξη με τον άξονα της τουρμπίνας;

Α: Ναι, η μονάδα είναι σχεδιασμένη για άμεση σύζευξη χωρίς ενδιάμεσο κιβώτιο ταχυτήτων.