Защо вятърните турбини са по-популярни?

Хората обикновено приемат вятърните турбини като основен източник на енергия само защото те са източник на чиста енергия, а екологичната устойчивост е гореща тема от известно време. Фактът, че вятърните турбини произвеждат само чиста енергия (не отделят никакви токсични вещества в околната среда), ги прави основните продукти на енергийната индустрия и те ще останат - и в основата на тази цел е съществуването на постоянни магнити (като напр. неодимови магнити). Неодимовите магнити са вид редкоземни магнити. Друг пример е комбинацията неодим-желязо-бор. Тези турбини се използват при проектирането на вятърни турбини за намаляване на разходите, увеличаване на надеждността и значително намаляване на необходимостта от непрекъсната и скъпа поддръжка.

Как работят постоянните магнити във вятърните турбини?

Работата на генераторите на вятърни турбини се основава на електромагнитни принципи, обикновено следвайки първия електромагнитен принцип, проектиран от Майкъл Фарадей през 1831 г. Когато електрически проводник се върти в магнитно поле, той генерира електричество. Когато лопатките на турбината се въртят по посока на вятъра, възниква електромагнитна индукция в магнитното поле на постоянните магнити в турбината за генериране на електричество. Генератор, свързан към вала на вятърната турбина, ще движи лопатките. Преобразуван в електрическа енергия. Въпреки това, постоянният магнит във вятърната турбина не използва контактния пръстен, използван в електромагнита, а използва магнитното поле на силен редкоземен магнит.

Каква е разликата между електромагнит и постоянен магнит?

За разлика от електромагнитите, постоянните магнити не изискват външен източник на захранване. Основната разлика между използването на електромагнити и постоянни магнити във вятърните турбини е, че електромагнитите изискват контактни пръстени за захранване на електромагнитите, докато постоянните магнити не го правят. По същия начин скоростните кутии изискват непрекъсната поддръжка, което може значително да увеличи разходите.

Функцията на скоростната кутия е да преобразува ниската скорост на вала на турбината в по-високата скорост, необходима на индукционния генератор за генериране на електричество, но скоростната кутия ще причини триене и ще намали производителността. Например, като използваме неодимови магнити вместо електромагнити, можем да увеличим ефективността на турбините, да намалим ефективността и разходите за поддръжка.

Големи синтеровани NdFeB магнити се използват главно за производство на вятърни турбини с директно или полудиректно задвижване с постоянен магнит. Използването на високоефективен неодимов железен бор намалява теглото на вятърната турбина, което прави поддръжката по-лесна и по-ефективна. Следователно вятърните турбини с директно задвижване с постоянен магнит са тенденцията за развитие на вятърните турбини в бъдеще.

Поради лошите условия на работа на генератора на вятърна турбина на открито, като морето, фурмата и т.н., има много изисквания за магнита.

①Висока остатъчна устойчивост:Принципът на генериране на електроенергия от вятърни турбини е използването на задвижвани от вятъра лопатки за задвижване на ротора, съдържащ масива от постоянни магнити, за генериране на електричество чрез ефекта на електромагнитната индукция в намотката на статора (проводника). Големината на индуцираната електродвижеща сила, генерирана в двата края на намотката, е пропорционална на плътността на магнитния поток (магнитна индукция) Bg, генерирана от големия синтерован NdFeB магнитен масив във въздушната междина, и тази Bg е пропорционална на корен квадратен от максималния магнитен енергиен продукт на постоянния магнит. Следователно продуктът с висока магнитна енергия на материала е един от параметрите, преследвани от генератора.

②Висока коерцитивност: Когато ветрогенераторът работи, постоянният магнит ще бъде демагнетизиран от променливото обратно магнитно поле, генерирано от намотката. Следователно вятърният генератор изисква постоянният магнит да има достатъчна коерцитивност, за да устои на силно обратно демагнетизиране.

③Висока работна температура:Вятърната турбина трябва да работи в диапазона 120-40-40, а магнитът трябва да има ниски необратими загуби в рамките на този работен температурен диапазон, за да се осигури нормалната работа на вятърната турбина.

④Други физически свойства:

Устойчивост на корозия:Атмосферната среда на вятърните турбини също се е променила значително. Някои места са мокри; морето е не само мокро, но и солено; понякога атмосферата може да съдържа някаква основа или киселина. Всичко по-горе ще има известен корозивен ефект върху големия синтерован NdFeB магнит, като по този начин ще намали магнетизма и дори ще разруши напълно магнита в тежки случаи. За да се осигури нормална работа на вятърната турбина в рамките на 20 години, се изисква магнитът да не произвежда значително размагнитване в рамките на 20 години. Един от факторите за размагнитване е, че магнитът може да претърпи различна корозия. Следователно магнитът изисква висока устойчивост на корозия и подходяща повърхностна обработка за защита от корозия. 

Устойчивост на удар: Вятърната турбина неизбежно ще вибрира по време на работа, особено при силен вятър, самият двигател ще произвежда силни вибрации, което изисква магнитът да поддържа своята цялост и стабилна магнитна производителност при дългосрочни вибрации.

Топлопроводимост:По време на работа на вятърната турбина, магнитът ще генерира топлина поради вихровия ток в материала на металния магнит. За да се намали температурата на магнита, топлопроводимостта на магнитния материал трябва да бъде възможно най-висока. Намаляването на вихровия ток зависи главно от намаляването на повърхностното съпротивление.

Благодарим ви, че прочетохте нашата статия и се надяваме, че може да ви помогне да разберете по-добре най-често използваните редкоземни неодимови магнити. Ако искате да научите повече за постоянните магнити, бихме искали да ви посъветваме да посетитеМагнити МЕЧО СЪРЦЕза повече информация. 

Ние можем да предоставим висококачествени постоянни магнити като неодимови магнити, феритни магнити и магнитен монтаж на много конкурентна цена. Всякакви запитвания и поръчки са добре дошли.