Pielāgošanās dinamiskajiem galvenā dzinēja ievadiem sadalītajā ģenerācijā
Decentralizētām enerģijas tīklu sistēmām bieži rodas grūtības ar nestabilām primārā dzinēja dinamikas īpašībām, ko izraisa svārstīgi rūpnieciskie procesu gāzu plūsmas, mainīgi hidrauliskie spiedieni vai vēja ātruma svārstības. Atkritumu siltuma atgūšanas elektrostacijā, kas darbojas blakus metalurģiskajai kausēšanas krāsnij, svārstīgi termiskie izplūdes cikli izraisīja smagus rotācijas ātruma svārstījumus atgūšanas izplešanās ierīcēs, kas regulāri izraisīja tradicionālo indukcijas alternatoru izslēgšanos no tīkla. Ģenerēšanas shēmas modernizācija uz augstas koercitivitātes Pastāvīgā magnēta ģenerators (PMG) stabilizētu elektrisko enerģijas eksportu, ļaujot uztvert īslaicīgos enerģijas strāvojumu maksimumus, neizraisot termisko pārkarsēšanos. Rūpnieciskajiem mikrotīkliem nepieciešama jaudas pārveidošanas aprīkojuma, kas spēj sekot mainīgajām mehāniskās enerģijas profiliem, vienlaikus saglabājot ārkārtīgi augstu sprieguma stingrību un tīkla sinhronizāciju.
|
Ģeneratora arhitektūra
|
Zema ātruma efektivitāte
|
Īslaicīgs sprieguma kritums
|
Uzbudināšanas sistēmas apkope
|
|
Vadīta lauka sinhronais ģenerators
|
82 % — 88 %
|
15 % — 25 % (uzbudinātāja reakcijas kavēšanās)
|
Augsta (slīdēšanas gredzeni, oglekļa suku nodilums)
|
|
Indukcijas ģenerators (DFIG)
|
84% — 89%
|
18% — 30% (atkarība no slīdes)
|
Vidējs (rotējošie kolektora gredzeni)
|
|
Pastāvīgā magnēta ģenerators (PMG)
|
95% — 98%
|
Mazāk par 6% (stingra pastāvīgā plūsma)
|
Ekstrēmi zems (tikai noslēgtie veltni)
|
Tradicionālie ģeneratori ir atkarīgi no ārējām eksitācijas strāvas padeves vai sarežģītiem slīdes gredzeniem, kuri reaģē lēni uz strauju primārā dzinēja paātrinājumu. Kad mehāniskais momenta impulss mainās ātri, tinumu rotoru alternatori piedzīvo iekšēju magnētiskās plūsmas palēninājumu, kas izraisa sprieguma sabrukumu un reaktīvās jaudas svārstības. Pastāvīgo magnētu ģenerators (PMG) pilnībā novērš rotoru eksitācijas palēninājumu, jo neodīma pastāvīgie magnēti nodrošina nepārtrauktu elektromagnētisko lauku gaisa spraugā. Tādēļ termināļu elektriskā izvade nekavējoties mainās atkarībā no mehāniskā vārpstas ātruma, nodrošinot tūlītēju enerģijas pārveidošanu bez eksitācijas zudumiem.
Ātra elektromehāniska saistība caur dinamiskām ātruma jomām
Atšķirībā no asinhronajiem ģeneratoriem, kuriem nepieciešamas slīdes ātrumu, lai inducētu rotorā strāvu, a Pastāvīgā magnēta ģenerators (PMG) ražo momentānu elektromotorisko spēku (EMF), kas ir tieši proporcionāls vārpstas leņķiskajai ātrumam. Kad tvaika izplešanās iekārtas vai hidroturbīnas piedzīvo pēkšņus straujumus, magnētiskā ķēde reaģē bez elektromagnētiskām noturēšanas kavēšanām. Rotora magnētiskās ķēdes trūkums novērš magnētiskā lauka sabrukšanas incidentus, ļaujot nepārtraukti piegādāt jaudu pat tad, ja ieejas ātrumi svārstās no 20 līdz 130 procentiem no nominālā projektētā rādītāja.
Rotora eksitācijas zudumu novēršana neaktīvās ciklu laikā
Kad izkliedētās rūpnieciskās elektrostacijas darbojas ar zemu procesa jaudu vai pārtrauktu tvaika piegādi, standarta alternatori joprojām patērē ievērojamu palīgdzīšanas strāvas jaudu, lai uzturētu nominālās līnijas spriegumus. Šis nepārtrauktais parazītiskais patēriņš smagi pasliktina kopējo elektrostacijas ģenerēšanas efektivitāti daļējas slodzes režīmā. Pastāvīgo magnētu ģenerators (PMG) neizraisa nekādas rotoru vara zudumu (I2R), neatkarīgi no ekspluatācijas izvades. Noņemot palīgdzīšanas transformatorus un vienfāžošanas ierīces, kopējais elektrostacijas parazītiskais elektriskais patēriņš samazinās, maksimāli palielinot ieņēmumus zema plūsmas periodos.
Harmonisko svārstību slāpēšana augsta frekvences invertoru saskarnēs
Savienojot mainīgās primārās dzinējgeneratoru ģenerācijas sistēmas ar fiksētu frekvenci darbojošiem rūpnīcu mikrotīkliem, nepieciešami pilnas jaudas elektroniski frekvences pārveidotāji. Vecāku tipu apvītās mašīnas, darbojoties ātrumā, kas atšķiras no nominālā, rada izteiktu harmonisko izkropļojumu, ievadot augstu kopējo harmonisko izkropļojumu (THD) invertoru līdzstrāvas saitēs. Precīzi nobīdītās statora laminācijas un sinusoidālā magnētiskā plūsma advanced Pastāvīgā magnēta ģenerators (PMG) nodrošina ārkārtīgi tīru sprieguma profilu. Šis optimizētais vilnveida signāls samazina filtrēšanas kondensatoru slodzi un nodrošina ilgstošu invertoru pusvadītāju kalpošanas laiku.
ENNENG sadalītās ģenerācijas sistēmu tehniskā pilnība
Rūpnieciskajiem mikrotīkliem ir nepieciešama izturīga elektroiekārta, kas izstrādāta, lai izturētu smagus termiskus, mehāniskus un elektriskus slodzes apstākļus. ENNENG ražo jaunākās tiešās piedziņas sinhronās ģenerēšanas platformas, kas speciāli izstrādātas sadalītām enerģijas lietošanas vajadzībām. ENNENG instalēšana Pastāvīgā magnēta ģenerators (PMG) nodrošina ilgtermiņa operacionālo izturību un augstāku enerģijas ražošanu dažādos rūpnieciskos piegādes apstākļos.
|
Ģeneratora parametri
|
Tradicionālā savītā lauka sistēma
|
ENNENG pastāvīgā magnēta ģenerators (PMG)
|
|
Vienota jaudas diapazona spēja
|
Fragmentēti pielāgoti vienību risinājumi
|
5 kW līdz 5 MW vienota platforma
|
|
Sprieguma piegādes diapazons
|
Fiksēts viens diapazons
|
pielāgojamība 110 V līdz 690 V
|
|
Vertikālās ass vēja pārklājums
|
Nepietiekama daļēja zemās ātruma atbilstība
|
koncentrācija uz 1 kW līdz 10 kW (3 kW, 5 kW, 10 kW)
|
|
Pilna dzinēju sistēmas efektivitāte
|
86 % — 91 % sistēmas efektivitāte
|
Līdz 97,2 % sistēmas efektivitāte
|
ENNENG izstrādātā vienotā ražošanas sistēma aptver jaudas apjomu no 5 kW līdz 5 MW ar pielāgojamām sprieguma izvadēm no 110 V līdz 690 V. Vertikālās ass vējdzirnavu uzstādīšanai ENNENG piedāvā specializētus zemās ātruma ģeneratorus jaudā no 1 kW līdz 10 kW, ar īpašu inženieru optimizāciju 3 kW, 5 kW un 10 kW platformām.
Bezreibu tiešā savienošana zemās ātruma primārajām dzinējvienībām
Tradicionālās atjaunojamās enerģijas uzstādīšanas izmanto daudzpakāpju planētveida reduktorus, lai paaugstinātu zemu vārpsta apgriezienu skaitu līdz standarta četrpolu ģeneratora ātrumam. Mekhāniskie reduktori rada smagu transmisijas berzi, eļļas noplūdes risku un periodiskas bultskrūvju bloķēšanās. ENNENG Pastāvīgā magnēta ģenerators (PMG) izmanto augsta polu pāru statora konstrukciju, kas ļauj tieši mehāniski savienot zemās ātruma turbīnām bez starpposma reduktora. Reduktora izslēgšana samazina mehāniskās zudumu jaudu un pilnībā novērš reduktora apkopēs nepieciešamos pasākumus.
Uzlabotā termiskā izolācija un izolācijas izturība
Mainīgā rūpnieciskā ģenerēšana cikliski ietekmē elektriskos tinumus, kad izejas strāvas pēkšņi palielinās un samazinās. ENNENG izmanto H klases vakuuma spiediena impregnācijas (VPI) izolāciju kopā ar patentētām termiskās siltuma izvadīšanas kanāliem. Darbojoties ar temperatūras pieaugumu zem 60 K, tiek aizsargāti pastāvīgie magnēti pret termisko demagnetizāciju, nodrošinot stabila magnētiskā lauka stiprumu desmitgadēm nepārtrauktas smagas ekspluatācijas laikā.
Autoritatīvie standarti un tīkla savienojuma kritēriji
Izvietotajām rūpnieciskajām enerģijas ražošanas iekārtām jāatbilst stingriem starptautiskajiem elektrodrošības un tīkla savienojuma standartiem. Enerģijas ražošanas kvalitāte un sinhronizācijas kritēriji reglamentēti saskaņā ar IEEE 1547 standartu, kurā noteikti stingri ierobežojumi sprieguma regulēšanai, frekvences izslēgšanas robežām un salas aizsardzības protokoliem.
Starptautiskā elektrotehniskā komisija izklāsta rotējošo mašīnu termiskās jaudas vērtības un mehāniskās veiktspējas prasības saskaņā ar IEC 60034-1. Turklāt harmonisko komponentu ievadīšanas robežvērtībām kopīgajā savienojuma punktā (PCC) jāatbilst IEEE 519 standartam, kas nosaka, ka sprieguma THD jāpaliek zem 5 procentiem. Mūsdienīga Pastāvīgā magnēta ģenerators (PMG) aktīva četrkvadrantu pārveidotāja kombinācija viegli atbilst šīm harmonisko komponentu prasībām. Sadalītām vēja enerģijas projektiem aerodinamiskās jaudas testēšanai un strukturālajai slodzei jāievēro stingri IEC 61400-12-1 standarti. NFPA 70 Nacionālā elektrības kodeksa noteikumu ievērošana nodrošina pilnīgu aizsardzību pret pārstrāvuma un zemējuma avārijas riskiem visā ģenerēšanas modulī.
Izpildes laukā un sistēmas integrācijas vadlīnijas
Maksimālas ģenerēšanas darbības laika nodrošināšana sadalītajās rūpnieciskajās stacijās prasa sistēmisku plānošanu un rūpīgi izstrādātas nodošanas ekspluatācijā secības.
Primārā dzinēja pielāgošana un pārveidotāja arhitektūras izvēle
Izpētīt galvenā dzinēja momenta–ātruma līkni ārkārtas ekspluatācijas apstākļos pirms galīgā ģeneratora izvēles. Mainīgā ātruma lietojumos savienot Pastāvīgā magnēta ģenerators (PMG) ar pilnmērogu divvirziena IGBT pārveidotāju sistēmu. Nodrošināt, ka līdzstrāvas saites spriegums paliek pietiekami augsts virs maksimālā atpakaļejošās elektromotoriskās sprieguma vērtības, lai novērstu nekontrolētu diodu tiltiņa vadīšanu dzinēja pārātrināšanās pārejas procesos.
Mehāniskā pamatnes stingrība un torzijas svārstību analīze
Tiešā piedziņas ģeneratora rotori uz dzinēja vārpstas savienojumiem rada augstus polāros inercijas momentus. Veikt visaptverošu torzijas svārstību analīzi, lai pārliecinātos, ka kritiskās rezonanses frekvences paliek droši ārpus normālā darbības ātruma diapazona. Bāzes plātnēm jānodrošina stingra strukturāla piestiprināšana, lai novērstu vārpstas nobīdi un saglabātu gaisa spraugas vienmērīgumu 0,05 mm robežās visā statora caurumā.
Iknedēļas profilaktiskās apkopes protokoli
Laukā veicamais apkopējs remonts tiešās piedziņas pastāvīgo magnētu mašīnām ir minimāls, jo tajās nav sužuku un slīdošo gredzena. Tehniķiem reizi gadā jāveic izolācijas pretestības mērījumi, izmantojot 1000 V līdzstrāvas megohmmetru, lai pārbaudītu tinumu integritāti. Regulāri jāpārbauda mehānisko bultu blīvējumi un jāuzrauga vibrāciju spektrālie dati, izmantojot kalibrētus akcelerometrus saskaņā ar ISO 10816 norādījumiem, lai agrīnā stadijā noteiktu mehānisko nebalansu.
Detalizētai ģeneratora specifikācijai un inženierbūvnieciskajiem rāmja izmēriem aplūkojiet ENNENG Products Catalog un pārskatiet risinājumus, izmantojot ENNENG Distributed Systems .
Tehniskām konsultācijām par pastāvīgo magnētu ģeneratoru izvēli vai mikrotīkla integrācijas parametriem sazinieties ar ENNENG:
F AQ
J: Kā pastāvīgo magnētu ģenerators (PMG) reaģē uz primārā dzinēja pārātruma notikumiem?
A: Kad primārās dzinējiekārtas piedzīvo pēkšņu slodzes zudumu un paātrinās, radītā atpakaļeletromotoriskā sprieguma (back-EMF) vērtība lineāri pieaug kopā ar ātrumu. Mūsdienu jaudas pārveidotāji, kas darbojas kopā ar pastāvīgo magnētu ģeneratoru (PMG**), izmanto dinamiskās bremzēšanas šķērsošanas ierīces (choppers) kopā ar ārējām pretestības bankām, lai droši novadītu lieko kinētisko enerģiju. Turklāt pārveidotāja aktīvā plūsmas vājināšanas vadība samazina termināla sprieguma pieaugumu, novēršot elektriskus bojājumus starpposma pārveidotāja barošanas līnijās.
J: Kāpēc pastāvīgo magnētu ģeneratorus (PMG) vairāk izmanto vertikālās ass vēja turbīnās?
A:Vertikālās ass vēja turbīnas darbojas zemās rotācijas ātrumā ar ievērojamām aerodinamiskās momenta svārstībām. Specializēts Pastāvīgo magnētu ģenerators (PMG**) konstruēts jaudas diapazonā no 1 kW līdz 10 kW — īpaši 3 kW, 5 kW un 10 kW platformām — nodrošina augstu momenta blīvumu un zemu cogging momentu bez mehāniskiem pārnesumkārbiem. Šī tiešā pieslēguma arhitektūra ļauj gludi startēt pašai turbīnai un uzticami iegūt enerģiju zemā vēja ātrumā uz atklātiem torņiem.
EN
