कस्टम 12 किलोवाट 300 आरपीएम स्थायी चुंबक जनरेटर, यूके में एक नवीकरणीय ऊर्जा परियोजना के लिए

एनएनएनजी ने यूनाइटेड किंगडम के एक ग्राहक के लिए 12 किलोवाट के कस्टम-निर्मित स्थायी चुंबक जनरेटर का निर्माण पूरा किया, जिसकी दर 300 आरपीएम है। इस यूनिट को कम गति वाले, प्रत्यक्ष-चालित जनरेटर के रूप में अभियांत्रिकी द्वारा डिज़ाइन किया गया था, जो छोटे पैमाने की जल विद्युत और पवन ऊर्जा स्थापनाओं के लिए आमतौर पर आवश्यक होता है, जहाँ प्राइम मूवर—एक जल टरबाइन या पवन रोटर—मानक प्रेरण जनरेटरों की सामान्य गति सीमा से काफी कम गति पर काम करता है।

अंतिम यूनिट में ढलवाँ लोहे के फ्रेम का निर्माण, पैर-माउंटेड आधार, एक सील किया गया टर्मिनल बॉक्स और एकल-छोर आउटपुट शाफ्ट का उपयोग किया गया है, जो क्षैतिज स्थापना के लिए अनुकूल है और इसे एक टरबाइन शाफ्ट से प्रत्यक्ष रूप से कपल करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, न कि कोई स्टेप-अप गियरबॉक्स के माध्यम से।

कम गति वाले जनरेटर के डिज़ाइन का क्या महत्व है

नवीकरणीय ऊर्जा प्रणालियों में गियरबॉक्स की समस्या

कई छोटे हाइड्रो और पवन प्रणालियाँ टरबाइन की कम घूर्णन गति को मानक जनरेटर की संचालन गति के अनुरूप बढ़ाने के लिए गियरबॉक्स पर निर्भर करती हैं। यह व्यवस्था कार्यात्मक होने के बावजूद, कई दीर्घकालिक समस्याएँ उत्पन्न करती है: गियर का क्षरण, स्नेहन की आवश्यकता, अतिरिक्त शोर, और एक यांत्रिक विफलता बिंदु जो रखरखाव की यात्राओं को बढ़ाता है, विशेष रूप से वितरित नवीकरणीय ऊर्जा परियोजनाओं के प्रकार के दूरस्थ या पहुँच कठिन स्थानों पर।

प्राइम मूवर के अनुरूप जनरेटर की गति का मिलान

एक स्थायी चुंबक जनरेटर को टरबाइन के समान घूर्णन गति पर कुशलतापूर्ण रूप से संचालित करने के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है। यह संभव है क्योंकि स्थायी चुंबक रोटर का क्षेत्र सदैव मौजूद रहता है, जबकि बाह्य उत्तेजित जनरेटर के लिए अलग से उत्तेजना धारा की आवश्यकता होती है और वह आमतौर पर केवल सीमित गति सीमा में ही अधिकतम दक्षता प्रदान करता है। ड्राइवट्रेन से गियरबॉक्स को हटाने से यांत्रिक प्रणाली सरल हो जाती है और उपकरण के संचालन जीवन के दौरान सेवा की आवश्यकता वाले घटकों की संख्या कम हो जाती है।

अभियांत्रिकी आधार: स्थायी चुंबक जनरेटर प्रौद्योगिकी

रोटर और स्टेटर निर्माण

एनएनएनजी के स्थायी चुंबक मशीनों में सिलिकॉन स्टील के पतले परतों से बना स्टेटर होता है, जिसमें तांबे के वाइंडिंग कुंडल होते हैं, और एक रोटर होता है जिस पर पूर्व-चुंबकित स्थायी चुंबक सामग्री लगी होती है, जो आवेदन की टॉर्क और गति की आवश्यकताओं के अनुसार सतह-माउंटेड या आंतरिक व्यवस्था में व्यवस्थित होती है। यह संरचना मशीन को बाहरी उत्तेजना धारा के बिना आवश्यक वायु-अंतर चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करने की अनुमति देती है, जो एनएनएनजी के स्थायी चुंबक मोटरों और स्थायी चुंबक जनरेटरों के मूल संचालन सिद्धांत को साझा करती है—दोनों में एक ही रोटर और स्टेटर वास्तुकला होती है, लेकिन ऊर्जा परिवर्तन का विपरीत मोड संचालित होता है।

यूके स्थापना के लिए प्रासंगिक लाभ

एक १२ किलोवाट, ३०० आरपीएम की इकाई के लिए, जो नवीकरणीय ऊर्जा के लिए लगातार बाहरी या आधा-बाहरी सेवा के लिए अभिप्रेत है, कई डिज़ाइन विशेषताएँ सीधे प्रासंगिक हैं:

• रोटर-साइड विद्युत हानि का अभाव: चूँकि रोटर का चुंबकीय क्षेत्र प्रेरित नहीं, बल्कि स्थायी है, अतः रोटर की द्वितीयक चालक हानि नहीं होती, जिससे समान भार के तहत प्रेरण-आधारित समकक्ष मशीन की तुलना में संचालन तापमान कम रहता है।

• बेयरिंग का जीवनकाल: एनएनएनजी के मोटर और जनरेटर मानक रूप से एसकेएफ या एफएजी बेयरिंग का उपयोग करते हैं, जो निरंतर संचालन (एस1) के तहत विस्तारित सेवा अंतराल का समर्थन करते हैं।

• सुरक्षा एवं विद्युतरोधक वर्ग: इस प्रकार की इकाइयाँ आमतौर पर आईपी55 सुरक्षा और एफ-वर्ग के विद्युतरोधक के साथ निर्मित की जाती हैं, जो यूके के जलविद्युत एवं पवन ऊर्जा स्थलों पर सामान्य रूप से पाए जाने वाले परिवर्तनशील आर्द्रता एवं तापमान की स्थितियों के लिए उपयुक्त हैं।

• संकुचित टॉर्क घनत्व: चूँकि मशीन को कम गति पर प्रत्यक्ष युग्मन के लिए डिज़ाइन किया गया है, अतः इसे प्रति इकाई आयतन में तुलनात्मक रूप से उच्च टॉर्क उत्पन्न करना आवश्यक है—यह डिज़ाइन आवश्यकता बाह्य गियरिंग के बजाय ध्रुव संख्या एवं चुंबकीय परिपथ अनुकूलन के माध्यम से पूरी की जाती है।

यूके ग्राहक के लिए अनुकूलन

साइट-विशिष्ट गति और शक्ति आवश्यकताओं का मिलान

इस परियोजना के लिए प्रदान किया गया 12kW/300rpm का रेटिंग ग्राहक के टरबाइन विशेषताओं के अनुरूप एक विनिर्दिष्ट संस्करण है, जो किसी मानक कैटलॉग चयन के बजाय है। ENNENG की अभियांत्रिकी प्रक्रिया के अनुसार, कस्टम स्थायी चुंबक जनरेटरों के निर्माण की शुरुआत साइट के यांत्रिक इनपुट पैरामीटर—घूर्णन गति, उपलब्ध बलाघूर्ण और अपेक्षित ड्यूटी साइकिल—से होती है, जिसके बाद ध्रुव संख्या, वाइंडिंग डिज़ाइन और फ्रेम आकार का अंतिम निर्धारण किया जाता है।

डिलीवरी स्वरूप

जनरेटर को मानक फुट-माउंटेड (B3-शैली) फ्रेम और एक सील किए गए जंक्शन बॉक्स के साथ आपूर्ति की गई, जिससे ग्राहक के मौजूदा यांत्रिक और विद्युत स्थापना में सीधे एकीकरण संभव हो गया, बिना किसी कस्टम माउंटिंग एडॉप्टर की आवश्यकता के।

ENNENG के साथ साझेदारी करें

कम गति वाले, गियररहित स्थायी चुंबक जनरेटर का उपयोग केवल एक यूके परियोजना तक ही सीमित नहीं है, बल्कि इन्हें छोटे जल विद्युत प्रणालियों, कम पवन गति वाले पवन टरबाइनों और डीज़ल जनरेटर के पुनर्स्थापना में भी उपयोग किया जाता है, जहाँ यांत्रिक जटिलता और रखरखाव को कम करना प्राथमिकता होती है। वितरित शक्ति परियोजनाओं के लिए जनरेटर विकल्पों का मूल्यांकन करने वाले प्रणाली एकीकर्ताओं और नवीकरणीय ऊर्जा विकासकर्ताओं के लिए, एक अनुकूलित रेटेड स्थायी चुंबक जनरेटर गियरबॉक्स-युग्मित प्रेरण जनरेटरों का सीधा विकल्प प्रदान करता है, खासकर जहाँ रखरखाव तक पहुँच सीमित हो। यूके के एक ग्राहक को आपूर्ति किया गया यह १२ किलोवाट, ३०० आरपीएम यूनिट एनएनएनजी के दृष्टिकोण को दर्शाता है, जो जनरेटर के डिज़ाइन को परियोजना की वास्तविक यांत्रिक इनपुट स्थितियों के अनुरूप बनाता है, जिससे एक गियररहित, सीधे युग्मित समाधान प्राप्त होता है जो विश्वसनीय दीर्घकालिक संचालन के लिए निर्मित है।

छोटे जल विद्युत, पवन या अन्य कम गति वाले नवीकरणीय ऊर्जा परियोजनाओं पर काम करने वाले डेवलपर्स और सिस्टम इंटीग्रेटर्स को अपनी विशिष्ट टरबाइन या प्राइम मूवर के लिए अनुकूलित स्थायी चुंबक जनरेटर विनिर्देशों — जैसे शक्ति रेटिंग, गति मिलान, वोल्टेज आउटपुट और यांत्रिक इंटरफ़ेस आवश्यकताओं — पर चर्चा करने के लिए एनएनएनजी की इंजीनियरिंग टीम से संपर्क करने के लिए आमंत्रित किया जाता है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

प्रश्न: क्या एनएनएनजी कम गति वाले जनरेटर की अनुकूलित शक्ति और गति रेटिंग की आपूर्ति कर सकता है?

उत्तर: हाँ, रेटिंग को ग्राहक की टरबाइन की गति और टॉर्क आवश्यकताओं के अनुसार समायोजित किया जाता है।

प्रश्न: कम गति वाले जनरेटर के बजाय मानक जनरेटर के साथ गियरबॉक्स का उपयोग क्यों नहीं किया जाता?

उत्तर: यह ड्राइवट्रेन में एक यांत्रिक विफलता के बिंदु को समाप्त कर देता है और रखरखाव को कम करता है।

प्रश्न: एनएनएनजी के जनरेटरों में कौन-से बेयरिंग ब्रांड का उपयोग किया जाता है?

उत्तर: विस्तारित सेवा जीवन के लिए एसकेएफ या एफएजी बेयरिंग मानक के रूप में उपयोग किए जाते हैं।

प्रश्न: इन इकाइयों के लिए मानक सुरक्षा रेटिंग क्या है?

उत्तर: बाहरी नवीकरणीय ऊर्जा उपयोग के लिए आईपी55 सुरक्षा रेटिंग और एफ-क्लास विद्युतरोधन मानक है।

प्रश्न: क्या जनरेटर को टरबाइन शाफ्ट से सीधे जोड़ा जा सकता है?

उत्तर: हाँ, यह यूनिट मध्यवर्ती गियरबॉक्स के बिना सीधे जुड़ने के लिए डिज़ाइन किया गया है।