איך יוצר המגנט הקבוע (PMG) פועל יחד עם יחידות אגירת אנרגיה למערכות מיקרו-רשת תעשייתיות

מיקרו-רשת תעשייתית אינה הופכת לאמינה פשוט על ידי הוספת מחולל ואוגר סוללות. השאלה המועילה היא כיצד מתנהגים כמערכת חשמלית אחת: המחולל הקבוע עם מגנטים (PMG), הממירם החשמליים, יחידת אגירת האנרגיה, הטענים הקריטיים והבקרות המפקחות. מן הפרספקטיבה של הנדסת אנרגיות מתחדשות, פרופיל הטעינה הוא הראשון במעלה: מסעדה מכרה, יחידת עיבוד, מרכז תקשורת או מפעל מרוחק עשויים להציג זרמים התחלתיים, קצבים של עלייה ודרישות שונות בנוגע לעיכובים.

מחולל מגנטים קבעיים (PMG) מייצר חשמל כאשר מגנטי הראוטר שלו נעים ליד כריכות הסטטור. מכיוון שהשדה המגנטי מסופק על ידי מגנטים קבעיים ולא על ידי שדה ראותר מוזן בנפרד, המכונה אינה זקוקה לשליטה בזרם השדה כדי להקים את השדה הזה. עם זאת, ברשת מיקרו, הפלט הגלמי של המחולל הוא רק ההתחלה של בעיית העיצוב. מהירות ציר משתנה עשויה לגרום למתח ותדר משתנים, בעוד שטעינות תעשייתיות מצפים בדרך כלל לאסיפת זרם חילופין או זרם ישר מנותקת היטב.

מסלול האנרגיה: מהציר הסובב לאנרגיה שימושית ברשת מיקרו

מסלול האינטגרציה הנפוץ מציב מחולל או ממיר פעיל לאחר גנרטור מגנטים קבועים pmg .הממיר הזה ממיר את הפלט המשתנה של המכונה למקשר ישר מבוקר או, בארכיטקטורות מסוימות, לאספקת זרם חילופין מוסדרת. ממיר סוללה דו-כיווני מחבר את יחידת אגירת האנרגיה לאותו אוטובוס. הממיר הסופי מספק עומסים של זרם חילופין, או ממיר יוצר רשת קובע את הפער והתדירות המקומיים במצב פעילות נפרדת.

הסידור הזה מעניק לכל נכס תפקיד ייחודי. היוצר המגנט הקבוע (PMG) ממיר את האנרגיה המכנית הזמינה. יחידת האגירה סופגת אנרגיה עודפת, מכסה חסרונות קצרים ומעדילה תנודות מהירות באוטובוס. הבקר קובע איזה תפקיד מקבל עדיפות ברגע מסוים. טיפול בהספק הנומינלי של היוצר כמספר קבוע הוא בסדר לתכנון מוקדם; עם שילוב מהירות הציר, תנאי הסביבה, מגבלות הממיר וקיבולת הטעינה, הפלט השימושי יכול להשתנות באופן משמעותי.

• בקרת צד היוצר שומרת על היוצר המגנט הקבוע (PMG) בתוך מגבלות המהירות, הזרם, המתח והחום.
• בקרת הצד הסוללה מאלצת את ערך הטעינה, הטמפרטורה, זרם הטעינה/פריקה והגבלות השאריות.
• ההתאמת של המיקרו-רשת מאוזנת בין ייצור, אחסון, עומסים ניתנים לבקרה וכל מקור חשמל מהרשת או גיבוי.

מדוע האחסון משנה את חלון הפעולה

בלי אחסון, מولد קבע עם מגנטים (PMG) חייב לעקוב אחר העומס כמעט רגע רגע, או שמקור נפרד חייב לעשות זאת. זה עלול לגרום לצמצום ייצור כאשר קליטת הכוח המכנית גדולה מדי ולאי-יציבות כאשר הקליטה יורדת. בעזרת אחסון, ממיר הסוללה יכול לטעון כאשר למولد הקבע עם המגנטים (PMG) יש כוח עודף, ולפרוק בעת עליית עומס או ירידה בייצור. התוצאה איננה "קיבולת חינמית": זו הזזה מבוקרת בזמן בין הייצור לצריכה.

ייתכן שתחשבו שסוללה גדולה פותרת באופן אוטומטי את הבעיות הנגרמות מהשנויים בייצור האנרגיה. זה לא כך. למערכת אחסון חייב להיות קיבולת אנרגיה מספקת למשך הזמן המתוכנן, וקיבולת הספק מספקת כדי לעמוד במעבר הפתאומי הגדול ביותר שצפוי. הממיר שלה חייב גם לפעול בשיתוף פעולה עם הממיר של היוצר המגנט הקבוע (PMG), כדי שלא ישתפו פעולה על אותו משתנה של אוטובוס DC עם לולאות בקרה סותרות.

שלושה מצבים תפעוליים שהמהנדסים צריכים להגדיר מוקדם

1. טעינה בשל עודף ייצור

כאשר הפלט של היוצר המגנט הקבוע (PMG) עולה על הביקוש, הבקר יכול לשלוח את ההפרש לאחסון, בכפוף לגבול הטעינה של הסוללה ולמצב הטעינה שלה. אם הסוללה מלאה או לא זמינה, יש צורך באסטרטגיה מכוונת לחיסכון או לטעינה-לזבל. השארת מצב זה בלתי מוגדר עלולה לגרום לעלייה במהירות או במתח אוטובוס ה-DC מחוץ לטווח התפעול המועדף.

2. פריקה לפי עיכוב עומס

כאשר הביקוש עולה על הפלט הזמין של יוצר המגנט הקבוע (PMG), האחסון יכול להתפרק כדי לשמור על אוטובוס החשמל בתוך התחום הבקרה שלו. עבור ציוד תעשייתי, תכנון הבקרה חייב להבדיל בין גל רגעי של הפעלת מנוע לבין מחסור מתמשך באנרגיה. סוללה עשויה לתמוך בתנאי הראשון בצורה טובה, אך לא תהיה מתאימה למשמרת ייצור ארוכה ללא מקור אנרגיה נוסף.

3. הפרעות ותהליך התחלתי מחדש במצב איילנד

במהלך פעילות איילנד, מכשיר אחד חייב לקבוע את הפער וההספק כمرجع. לעיתים קרובות זהו ממיר סוללה שמייצר רשת, בעוד שה גנרטור מגנטים קבועים pmg המריך עוקב אחר המרחב ותרומתו היא הספק זמין. הסדר חשוב במהלך התחלת שחיקה ושחזור: הפעלת חשמל לבקרה חיונית, יצירת אוטובוס יציב, הפעלת נתיב היוצר, ולאחר מכן החזרת עומסים מועדפים בשלבים.

התיאום של הבקרה הוא בדרך כלל אתגר האינטגרציה האמיתי

העיכוב הנפוץ בהפעלת המערכת אינו נובע מתקלה במחולל המגנט הקבוע (PMG), אלא מהאי-התאמה בין המגנוט, הממיר, מערכת ניהול הסוללות ובקרת הרשת המיקרו – אשר מתגלה רק בשלב האינטגרציה באתר. לפני הרכישה, יש להגדיר את שיטת התקשורת, את בעלות הפקודות, את מצבי הפעולה, את טיפול באזעקות והמדידות עם חותמת זמן. יש לאמת מה קורה כאשר התקשורת נקטעת: החומרה חייבת לעבור להתנהגות מקומית בטוחה ומוסמכת, ולא לחכות לאינסוף על פקודה מרוחקת.

התקן IEEE 2030.7-2017 הוא בעל ערך בהקשר זה, כיוון שהוא מתאר פונקציות של בקרים למקורות מיקרו-רשת מעל בקרת רכיבים בודדים, כולל הפעלה אוטונומית והפעלה מחוברת לרשת. הוא אינו מחליף את הליכי הבדיקה המפורטים של מערכות הגנה עבור פרויקט מסוים, את תקנות החשמל המקומיות החלות או את הליכי ההפעלה שקובעים יצרני הציוד. באופן דומה, מסגרות לאגירת אנרגיה חשמלית, כגון סדרת התקנים IEC 62933, יכולות לספק מידע על מונחים ותכנון מערכות, אך הן אינן קיצור דרך לעיצוב בטיחותי ומותאם לתנאים מקומיים.

תכננו סביב ההתנהגות, לא סביב הרכיבים

מחולל קבע עם מגנטים קבועים (PMG) ויחידה לאחסון עובדים יחדיו כאשר ממירים מבוקרים מחליפים קלט מכני משתנה לכוח חשמלי מנותן, בעוד שבורר המיקרו-רשת מקצה לכל נכס תפקיד ברור. הנקודה החשובה היא שהאיחוד מצליח רק כאשר גבולות ההספק, הלוגיקה של הסיבוב, הגנת המערכת והתקשורת מעוצבים כמערכת הפעלה אחת. עבור פרויקטים מרוחקים ותלויי זמינות, ספק בעל ניסיון במחוללים עם מגנטים קבועים ובאיחוד בקרות יכול לעזור להמיר את פרופיל העומס באתר לתצורה יישומית, אך ההגדרות הסופיות צריכות להיות מאושרות באמצעות הנדסת הפרויקט ובדיקות הפעלה.

אם אתם בוחנים מנועים קבעיים עם מגנטים קבועים למסחר ולמכירה וצריכים פתרון נחיתה מהנדס שמבטיח יעילות ואורך חיים, ENNENG הוא השותף המאומן שלכם. יצירת קשר עם ENNENG היום .דברו עם צוות ההנדסה הטכנית שלנו כדי לקבל הצעת נחיתה מותאמת אישית.

• ווטסאפ: +86 18562780228
• דוא"ל:  [email protected]
• טלפון:  +86 532 66000559