By
Генераторы с постоянными магнитами (PMG) — это одна из форм электрогенераторов, которая использует постоянные магниты для преобразования механической энергии в электрическую. PMG используют ферриты или редкоземельные магниты, которые имеют собственное магнитное поле, в отличие от электромагнитных катушек обычных генераторов. Эта уникальная конфигурация обеспечивает более компактную конструкцию и значительное производство энергии; поэтому PMG хорошо подходят для возобновляемых источников энергии, включая энергию ветра, воды и солнца.
Генератор с постоянными магнитами состоит из ротора, статора и опорной рамы. Ротор содержит постоянные магниты, которые генерируют магнитное поле, в то время как статор содержит обмотки из проводящего материала, где мы преобразуем магнитную энергию, связанную с ротором, в электрическую энергию посредством электромагнитной индукции. Когда ротор вращается — либо от ветра, либо от потоков воды — он создает изменяющееся магнитное поле, которое индуцирует электрический ток в обмотках статора. Он спроектирован таким образом, чтобы генерировать максимум энергии при минимальных потерях энергии. Кроме того, такие улучшения, как конечно-элементный анализ для конструкции генератора, способствовали производительности, особенно в небольших конструкциях, которые решили проблему низкого крутящего момента при запуске.
Генераторы с постоянными магнитами разрабатывались и использовались с начала 20-го века, но за последние десятилетия было сделано много усовершенствований. Новые материалы дали нам высокопрочные магниты, которые намного превосходят те, что использовались в более ранних системах. Использование методов автоматизированного проектирования также способствовало оптимизации эффективности и надежности генератора. Кроме того, отрасли, ищущие экологически чистые решения, еще больше ускоряют внедрение PMG из-за растущего внимания к возобновляемым источникам энергии. Инновационные компании, такие как Qingdao Enneng Motor Co., Ltd, лидируют с настраиваемыми решениями PMG и постоянно совершенствуют свои технологии, чтобы идти в ногу с требованиями рынка.
Главное преимущество генераторов на постоянных магнитах заключается в их высокой эффективности. PMG с эффективностью более 95% преобразуют энергию с наименьшей возможной эффективностью, т. е. без серьезных потерь энергии. Для установок возобновляемой энергии, которым требуется каждый последний ватт, этот уровень производительности имеет жизненно важное значение. Кроме того, PMG эффективны в широком диапазоне скоростей и, следовательно, подходят для различных систем — от микрогидроэлектростанций до крупных ветровых электростанций. Их производительность при низкой ветропроизводительности повышает их надежность и полезность, когда условия окружающей среды далеки от идеальных.
Сокращение расходов на техническое обслуживание: одним из важнейших преимуществ, связанных с генераторами на постоянных магнитах, является то, что они снижают расходы на техническое обслуживание. PMG обычно обходятся без щеток и контактных колец, поскольку эти детали в обычных генераторах, как правило, отвечают за значительный износ. Наконец, это и отсутствие шестерен во многих конструкциях PMG приводят к уменьшению вероятности механического отказа, что сокращает график и стоимость технического обслуживания. По словам Деннинга, его генераторы рассчитаны на долговечность и работу без технического обслуживания, что позволяет операторам направлять эти ресурсы на более целевые области своего бизнеса.
Генераторы с постоянными магнитами имеют более прочную конструкцию в сочетании с передовыми материалами и, как таковые, они, как правило, значительно более надежны. Благодаря изоляции класса H, вакуумной пропитке под давлением и другим особенностям, которые позволяют им хорошо работать в условиях высокой влажности, температуры или коррозии, генераторы постоянного тока работают в суровых условиях окружающей среды. Генераторы постоянного тока существуют уже несколько десятилетий и были успешно приняты, с ограниченными задержками и показателями отказов, в таких отраслях, как нефтехимия и горнодобывающая промышленность. Это также снижает риск операций и поддерживает переход к решениям в области устойчивой энергетики, поскольку приложениям возобновляемой энергии требуется стабильный резерв мощности.
Генераторы с постоянными магнитами (ГПМ) быстро становятся неотъемлемой частью современных ветровых турбин и открывают значимые разработки в области систем преобразования энергии ветра. Эти генераторы используют постоянные магниты, которые устраняют сложные электромагнитные обмотки, существующие в обычных генераторах. Это упрощает турбину, повышая эффективность во время работы и увеличивая улавливание энергии при более низких скоростях ветра. Компактность ГПМ, простая в изготовлении, также означает меньшую площадь для установки ветровых турбин, что делает их весьма подходящими как для наземных, так и для морских ветровых электростанций.
Эффективность генерации ветровой энергии значительно возросла с использованием PMG. Эти генераторы могут обеспечивать эксплуатационную эффективность, которая значительно выше, чем у обычных систем, в основном из-за их способности работать в более широком диапазоне скоростей ветра. Кроме того, тип конструкции, который использует PMG, как правило, имеет очень мало потерь энергии из-за трения и тепла. Аналогичным образом, повышение эффективности преобразования энергии не только оптимизирует выходную мощность одной ветровой турбины, но и максимально увеличивает использование доступных ресурсов, тем самым максимизируя влияние на устойчивость в рамках проекта ветровой энергетики [18][19].
Генераторы с постоянными магнитами используются как для малых, так и для крупных гидроэнергетических систем. Они удовлетворяют различным эксплуатационным требованиям, начиная от микросетевых приложений и заканчивая крупномасштабными гидроэнергетическими проектами. Оборудование PMG может быть установлено непосредственно в существующую гидроинфраструктуру, что упрощает операторам модернизацию и повышение общей эффективности их систем. PMG еще более универсальны и могут извлекать выгоду из низконапорных водных потоков; поэтому они обладают гибкостью для удовлетворения различных потребностей в выработке энергии, сводя к минимуму экологические последствия [30].
Хотя применение генератора должно быть определено, преимущества замены традиционных генераторов на генераторы с постоянными магнитами были доказаны многочисленными исследованиями, связанными с использованием гидроэнергетики. PMG обеспечивает более высокую эффективность, меньшее техническое обслуживание и лучшую эксплуатационную надежность в течение жизненного цикла более быстрого. И традиционные генераторы с их подвижными частями требуют более сложных процедур обслуживания, и это может привести к более длительным простоям или эксплуатационным расходам в долгосрочной перспективе. С другой стороны, меньшее количество механических компонентов в PMG приводит к снижению риска механических отказов и, таким образом, к снижению общих эксплуатационных расходов и стабильной выработке электроэнергии.
Генераторы с постоянными магнитами (PMG или PM) становятся все более распространенными в мире солнечной энергетики, особенно в гибридных солнечных фотоэлектрических установках и других установках возобновляемой энергии. В то время как солнечные системы обеспечивают чистую энергию, PMG действуют как вспомогательная система электропитания и обеспечивают функциональность в периоды низкого солнечного облучения. Компактная конструкция позволяет легко интегрировать их в солнечную экосистему, оптимизируя выработку энергии. Кроме того, интеграция PMG и солнечных энергетических систем может способствовать более эффективному управлению питанием для балансировки выработки энергии со спросом.
Такая интеграция генераторов с постоянными магнитами в солнечные энергосистемы повышает общую производительность. PMG предлагают более высокую отдачу с точки зрения энергии, обеспечивая их хорошо известную высокую надежность и эффективность, при этом требуя низких затрат на эксплуатацию и обслуживание, что позволяет создавать более экономичные солнечные электростанции. Более того, PMG обычно оснащены усовершенствованными элементами управления с замкнутым контуром, что упрощает интеграцию интеллектуальной сети для оптимизации потока энергии. С ростом принятия решений в области возобновляемой энергии потенциал PMG для работы в тандеме с солнечной технологией воплощает их роль как ключевых факторов, обеспечивающих возможности устойчивой энергетики.
Циндао Эннен Мотор Ко., Лтд.. является ведущим производителем и поставщиком в области современных электродвигателей и генераторов, генераторов с постоянными магнитами и т. д. Компания стремится предоставлять гибкие решения, соответствующие меняющимся требованиям многочисленных отраслей, включая возобновляемые источники энергии, нефтехимию и морские приложения. Qingdao Enneng зарекомендовала себя как надежный партнер для клиентов, ищущих энергетические решения, благодаря постоянному качеству и производительности.
Qingdao Enneng также разрабатывает усовершенствованные генераторы с постоянными магнитами для использования в гидроэнергетике (в дополнение к энергии ветра, которую они, как известно, поставляют). Этот тип генератора является вторым и третьим по масштабу как для больших, так и для малых гидроэлектростанций. Конструктивные инновации, включенные в эти PMG, повышают надежность и эффективность вашей работы. Каждый гидрогенератор изготавливается индивидуально для каждого проекта благодаря Qingdao Enneng, чья преданность кастомизации делает все это возможным — для успешной генерации энергии без тяжелого экологического штампа.
Как специалист по генераторам с постоянными магнитами, Qingdao Enneng Motor Co., Ltd. сохраняет свои позиции на переднем крае возобновляемой энергии, предоставляя продукты, которые оптимизируют эффективность системы, будучи при этом более устойчивыми. Затем энергетический ландшафт должен был идти в ногу с постоянными быстрыми событиями потребности в ориентированных на клиента решениях, которые обновляют рынок энергии. Компания продолжает адаптироваться к меняющимся потребностям сектора возобновляемой энергии, уделяя особое внимание решениям, ориентированным на клиента.
