Stałe magnesy w generatorach wiatrowych i wodnych

Przegląd produktu

Stałe magnesy generatorów wiatrowych i hydroelektrycznych firmy Qingdao Enneng Motor CO., Ltd. przekształcają obroty mechaniczne turbin wiatrowych i turbin wodnych w trójfazową prąd przemienny. Ta seria generatorów z magnesami trwałymi przeznaczona jest do projektów odnawialnych, w których należy uwzględnić razem prędkość, interfejs mechaniczny, wyjście elektryczne oraz warunki środowiskowe. Zakres mocy znamionowej obejmuje wartości od 5 kW do 5 MW, a zakres prędkości znamionowej – od 20 obr/min do 3000 obr/min. Seria ta może być stosowana w małych urządzeniach wiatrowych, większych systemach wiatrowych, mikroinstalacjach hydroelektrycznych oraz wybranych średniej skali aplikacjach hydroelektrycznych.

Generator z magnesami trwałymi wykorzystuje magnesy NdFeB do tworzenia pola magnetycznego zamiast pobierać oddzielną moc wzbudzenia podczas pracy. W przypadku generatora energii wiatrowej lub generatora energii wodnej takie rozwiązanie może być przydatne, gdy projekt wymaga bezpośredniego połączenia turbiny z generatorem lub gdy profil prędkości nie odpowiada konwencjonalnej maszynie wysokoprędkościowej. Qingdao Enneng Motor CO., Ltd. analizuje zadanie projektowe, charakterystykę turbiny oraz wymagania elektryczne przed potwierdzeniem końcowej konfiguracji.

Jak generator wpasowuje się w system

Generator energii odnawialnej stanowi jeden element szerszej ścieżki przesyłu mocy. W systemie wiatrowym łopaty i wirnik zapewniają zmienny napęd mechaniczny. W systemie hydroelektrycznym turbina przekształca przepływ wody i wysokość spadu na ruch obrotowy. Generator z magnesami trwałymi wytwarza energię elektryczną przeznaczoną do odpowiedniego sprzętu sterującego, konwertującego, zabezpieczającego oraz rozdzielającego. Wydajność projektu zależy od dopasowania generatora do turbiny, regulatora, okablowania, charakterystyki obciążenia oraz lokalnych warunków instalacji.

Główne cechy

• Zakres mocy znamionowej od 5 kW do 5 MW do doboru dostosowanego do konkretnego projektu.

• Zakres prędkości znamionowej od 20 obr/min do 3000 obr/min, w tym zastosowania niskoprędkościowe.

• Konstrukcja z magnesami trwałymi NdFeB przeznaczona do zadań generacji w systemach wiatrowych i hydroelektrycznych.

• Opcje napięcia trójfazowego prądu przemiennego od 110 V do 690 V.

• Opcje ochrony IP54, IP55 lub IP68 w zależności od potwierdzonego zastosowania.

• Konfiguracje bezpośredniego napędu i niskoprędkościowe dla generatora energii wiatrowej lub generatora energii hydroelektrycznej.

• Dostosowanie inżynieryjne uwzględniające profil wiatru, wysokość spadu wody, typ turbiny oraz środowisko instalacji.

• Opcjonalne środki skupione na ochronie przed korozją, dostosowane do potwierdzonych warunków wody i lokalizacji.

Parametry techniczne

Zalety techniczne

Generator z magnesami trwałymi zapewnia wydajną konwersję bez strat związanych z oddzielnym wzbudzaniem. W zastosowaniach generatorów energii odnawialnej może to mieć znaczenie, gdy turbina pracuje przy zmiennych obciążeniach lub niższych prędkościach obrotowych. Opublikowana szczytowa sprawność wynosi co najmniej 96,0 %; rzeczywista sprawność pracy zależy od wybranego zakresu mocy, prędkości obrotowej, punktu obciążenia, sprzętu otaczającego oraz warunków lokalizacji. Zespoły projektowe powinny korzystać z krzywych charakterystyk wydajnościowych i obliczeń systemowych dla wybranego modelu zamiast polegać na jednej ogólnej wartości.

W przypadku generatora hydroelektrycznego kwestie ochrony i korozji mają praktyczne znaczenie. Należy wcześnie zidentyfikować jakość wody, narażenie na rozpryski, wilgotność, lokalizację instalacji oraz dostęp do serwisu. Opcje IP54 i IP55 mogą być odpowiednie dla zabezpieczonych układów, podczas gdy IP68 może zostać wybrany w przypadku odpowiednich wymagań hydroelektrycznych podwodnych. Potrzeby dotyczące powłok ochronnych i uszczelnień należy potwierdzić w oparciu o rzeczywiste warunki wodne; ogólny opis nie może zastąpić przeglądu lokalizacji.

Zastosowania

Systemy energetyki wiatrowej

Zakres generatorów do energetyki wiatrowej można rozważyć dla turbin wiatrowych z napędem bezpośrednim – od małych systemów po projekty wielomegawatowe, w ramach potwierdzonego zakresu mocy. Generator z napędem bezpośrednim może okazać się przydatny, gdy architektura turbiny została zaprojektowana z uwzględnieniem sprzężenia niskoprędkościowego. Przed dokonaniem wyboru należy potwierdzić prędkość wirnika, moment obrotowy, przewidywane warunki wiatrowe, układ sieciowy lub pozasieciowy oraz sposób montażu mechanicznego.

Projekty mikrohydroenergetyczne i rzeczne (run-of-river)

Jako generator hydroelektryczny może być stosowany w układach pionowych lub poziomych oraz z turbinami typu Kaplan, Pelton lub Turgo, o ile warunki inżynieryjne pozwalają na takie połączenie. Wysokość spadu wody, zmienność przepływu, prędkość obrotowa turbiny, orientacja wału, obciążenie elektryczne oraz projekt obudowy wpływają na końcowe rozwiązanie. W przypadku zadań podwodnych wymagania dotyczące ochrony należy określić w trakcie dyskusji technicznej.

Hybrydowe i zdalne systemy zasilania

Generator energii odnawialnej może również służyć w systemach hybrydowych łączących energię wiatrową, wodną, słoneczną, akumulatory lub rezerwowe źródło diesla. W takich instalacjach generator musi współpracować z wybranym falownikiem, sterownikiem, strategią magazynowania energii oraz podejściem do zarządzania obciążeniem. Jest to konfigurowalny element generacji przeznaczony do integracji w prawidłowo zaprojektowanym systemie hybrydowym, a nie gwarancja nieprzerwanego zasilania.

Wybór i wartość komercyjna

Generator o bezpośrednim napędzie może wspierać prostszy układ napędu w odpowiednich projektach, podczas gdy dostosowany generator energii wiatrowej lub generator energii wodnej może pomóc dopasować maszynę elektryczną do zasobu naturalnego oraz konstrukcji turbiny. Wartość komercyjną należy ocenić pod kątem zgodności wyposażenia, zakresu instalacji, planowania konserwacji, dostępu do lokalnych usług serwisowych oraz przewidywanego profilu eksploatacji. Wyniki różnią się w zależności od zastosowania, dlatego praktyczną podstawą decyzji inwestycyjnej pozostaje inżynierska analiza specyficzna dla danego projektu.

Najczęściej zadawane pytania

Pytanie: Czy ten generator z magnesami trwałymi może pracować poniżej 100 obr./min?

Odpowiedź: Tak. Podany zakres prędkości znamionowej rozpoczyna się od 20 obr./min. Ostateczny projekt pracy przy niskich prędkościach należy potwierdzić na podstawie prędkości turbiny, wymaganej mocy, momentu obrotowego oraz wymagań dotyczących wydajności elektrycznej.

Pytanie: Czy nadaje się on jako generator o bezpośrednim napędzie?

Odpowiedź: Może zostać skonfigurowany do zastosowania z bezpośrednim napędem, o ile turbina i układ mechaniczny są ze sobą zgodne. Ostateczne szczegóły dotyczące połączenia, wału, podpór oraz ochrony wymagają potwierdzenia w ramach danego projektu.

P: Jaki poziom ochrony powinien mieć generator hydroelektryczny?

O: Dostępne są opcje IP54, IP55 oraz IP68. Odpowiedni wybór zależy od konstrukcji obudowy, narażenia na wodę, wilgotności oraz tego, czy zastosowanie hydroelektryczne wymaga umieszczenia pod wodą.

P: Jakie informacje są potrzebne przy zapytaniu dotyczącym generatora energii wiatrowej?

O: Prosimy podać typ turbiny, docelową moc, zakres prędkości obrotowych, napięcie, warunki lokalizacji, interfejs mechaniczny oraz planowane połączenie z systemem. Te dane pozwalają Qingdao Enneng Motor CO., Ltd. zalecić odpowiednią konfigurację.