Generatori a magneti permanenti per energia eolica e idroelettrica

Panoramica prodotto

I generatori a magneti permanenti per energia eolica e idroelettrica di Qingdao Enneng Motor CO., Ltd. convertono la rotazione meccanica proveniente da turbine eoliche e turbine idrauliche in potenza CA trifase. Questa gamma di generatori a magneti permanenti è destinata a progetti rinnovabili in cui velocità, interfaccia meccanica, uscita elettrica e condizioni ambientali devono essere considerate congiuntamente. Comprende potenze nominali da 5 kW a 5 MW e velocità nominali da 20 giri/min a 3000 giri/min. La gamma può supportare impianti eolici di piccole dimensioni, sistemi eolici di maggiori dimensioni, installazioni micro-idrauliche e alcune applicazioni idroelettriche di media scala.

Un generatore a magneti permanenti utilizza magneti in neodimio-ferro-boro (NdFeB) per creare il proprio campo magnetico, anziché richiedere una potenza di eccitazione separata durante il funzionamento. Per un generatore eolico o un generatore idroelettrico, questo approccio risulta utile quando un progetto richiede un collegamento diretto tra turbina e generatore oppure quando il profilo di velocità non è compatibile con una macchina convenzionale ad alta velocità. Qingdao Enneng Motor CO., Ltd. analizza i requisiti operativi del progetto, le caratteristiche della turbina e i requisiti elettrici prima di confermare la configurazione finale.

Come il generatore si integra nel sistema

Un generatore di energia rinnovabile è una parte di un percorso energetico più ampio. In un sistema eolico, le pale e il rotore forniscono un ingresso meccanico variabile. In un sistema idroelettrico, la turbina converte la portata d'acqua e il dislivello in rotazione. Il generatore a magneti permanenti produce energia elettrica destinata a idonei equipaggiamenti di controllo, conversione, protezione e distribuzione. Le prestazioni del progetto dipendono dall’adeguamento del generatore alla turbina, al regolatore, ai cavi, al profilo di carico e alle condizioni locali di installazione.

Caratteristiche principali

• Gamma di potenza nominale da 5 kW a 5 MW per selezione specifica del progetto.

• Gamma di velocità nominale da 20 giri/min a 3000 giri/min, inclusi gli impieghi a bassa velocità.

• Costruzione con magneti permanenti in neodimio-ferro-boro (NdFeB) per applicazioni di generazione eolica e idroelettrica.

• Opzioni di tensione CA trifase da 110 V a 690 V.

• Opzioni di protezione IP54, IP55 o IP68, in base all’applicazione confermata.

• Configurazioni a trasmissione diretta e a bassa velocità per generatori eolici o idroelettrici.

• Adattamento ingegneristico in base al profilo del vento, al dislivello idraulico, al tipo di turbina e all’ambiente di installazione.

• Misure opzionali mirate alla corrosione, da confermare in base alle condizioni effettive dell’acqua e del sito.

Parametri tecnici

Vantaggi tecnici

Un generatore a magneti permanenti consente una conversione efficiente senza perdite dovute all’eccitazione separata. In un’applicazione di generatore per energie rinnovabili, questo aspetto risulta particolarmente rilevante quando una turbina opera a carichi variabili o a velocità di rotazione inferiori. L’efficienza di picco dichiarata è pari ad almeno il 96,0%; l’efficienza effettiva in esercizio dipende dalla potenza nominale scelta, dalla velocità, dal punto di carico, dagli apparecchi circostanti e dalle condizioni del sito. I team di progetto devono fare riferimento alle curve di prestazione e ai calcoli di sistema relativi al modello selezionato, anziché basarsi su un’unica cifra generale.

Per un generatore idroelettrico, le considerazioni relative alla protezione e alla corrosione sono pratiche. È necessario identificare precocemente la qualità dell’acqua, l’esposizione agli schizzi, l’umidità, la posizione di installazione e l’accessibilità per la manutenzione. Le opzioni IP54 e IP55 possono essere adatte per configurazioni protette, mentre l’IP68 può essere scelto per specifiche applicazioni idroelettriche sott’acqua. Le esigenze di rivestimento e di tenuta devono essere verificate in base all’effettivo ambiente acquatico; una descrizione generale non può sostituire una valutazione sul posto.

Applicazioni

Sistemi eolici

Questa gamma di generatori eolici può essere presa in considerazione per turbine eoliche a trasmissione diretta, da piccoli impianti fino a progetti multimegawatt, entro il campo di potenza confermato. Un generatore a trasmissione diretta può risultare utile quando l’architettura della turbina è progettata intorno a un accoppiamento a bassa velocità. Prima della selezione, verificare la velocità del rotore, la coppia, le condizioni previste del vento, la configurazione connessa alla rete o isolata dalla rete e il fissaggio meccanico.

Progetti micro-idroelettrici e a flusso naturale

Come generatore idroelettrico, la gamma può essere abbinata a configurazioni verticali o orizzontali e a tipi di turbine come Kaplan, Pelton o Turgo, laddove le condizioni ingegneristiche lo consentano. L’altezza di caduta dell’acqua, la variazione della portata, la velocità della turbina, l’orientamento dell’albero, il carico elettrico e la progettazione dell’involucro influenzano tutte la soluzione finale. Per applicazioni sommerse, specificare il livello di protezione richiesto durante la discussione tecnica.

Sistemi ibridi e remoti di alimentazione

Un generatore da fonte rinnovabile può anche essere impiegato in sistemi ibridi che combinano energia eolica, idroelettrica, solare, batterie o gruppi elettrogeni diesel di riserva. In tali impianti, il generatore deve operare in sinergia con il convertitore scelto, il regolatore, la strategia di accumulo e l’approccio alla gestione del carico. Si tratta di un componente di generazione configurabile, destinato all’integrazione in un sistema ibrido progettato correttamente, non di una garanzia di alimentazione continua.

Selezione e valore commerciale

Un generatore a trasmissione diretta può supportare una configurazione del gruppo motopropulsore più semplice in progetti adeguati, mentre un generatore per energia eolica o idroelettrica su misura può contribuire ad allineare la macchina elettrica alla risorsa naturale e al design della turbina. Il valore commerciale va valutato considerando la compatibilità dell’equipaggiamento, l’ambito di installazione, la pianificazione della manutenzione, l’accessibilità ai servizi locali e il profilo operativo previsto. I risultati variano a seconda dell’applicazione; pertanto, una revisione ingegneristica specifica per il progetto rimane la base pratica per una decisione di investimento.

Domande frequenti

D: Questo generatore a magneti permanenti può funzionare a velocità inferiore a 100 giri/min?

R: Sì. L’intervallo di velocità nominale indicato parte da 20 giri/min. La versione finale per basse velocità deve essere confermata sulla base della velocità della turbina, della potenza richiesta, della coppia e dei requisiti di uscita elettrica.

D: È adatto come generatore a trasmissione diretta?

R: Può essere configurato per l’uso a trasmissione diretta, purché la turbina e l’assetto meccanico siano compatibili. I dettagli finali relativi all’accoppiamento, all’albero, al supporto e alla protezione richiedono una conferma specifica per il progetto.

D: Quale livello di protezione deve utilizzare un generatore idroelettrico?

R: Sono disponibili le opzioni IP54, IP55 e IP68. La scelta più adatta dipende dalla progettazione dell’involucro, dall’esposizione all’acqua, dall’umidità e dal fatto che l’applicazione idroelettrica richieda un’installazione sott’acqua.

D: Quali informazioni sono necessarie per una richiesta relativa a un generatore eolico?

R: Si prega di fornire il tipo di turbina, la potenza richiesta, la gamma di velocità, la tensione, le condizioni del sito, l’interfaccia meccanica e il tipo di collegamento al sistema previsto. Questi dettagli consentono a Qingdao Enneng Motor CO., Ltd. di consigliare una configurazione adeguata.