Varför är vindkraftverk mer populära?

Människor accepterar generellt vindkraftverk som den huvudsakliga kraftkällan bara för att de är en ren energikälla, och miljömässig hållbarhet har varit ett hett ämne under en tid. Det faktum att vindkraftverk endast producerar ren energi (inte avger några giftiga ämnen till miljön) gör dem till kraftindustrins huvudprodukter, och de kommer att stanna kvar – och kärnan i detta syfte är förekomsten av permanentmagneter (som t.ex. neodymmagneter). Neodymmagneter är en typ av sällsynta jordartsmetallmagneter. Ett annat exempel är kombinationen neodym-järn-bor. Dessa turbiner används i vindturbindesign för att minska kostnaderna, öka tillförlitligheten och avsevärt minska behovet av kontinuerligt och dyrt underhåll.

Hur fungerar permanentmagneter i vindkraftverk?

Driften av vindkraftsgeneratorer är baserad på elektromagnetiska principer, vanligtvis enligt den första elektromagnetiska principen designad av Michael Faraday 1831. När en elektrisk ledare roterar i ett magnetfält genererar den elektricitet. När turbinens blad roterar i vindriktningen uppstår elektromagnetisk induktion i magnetfältet hos permanentmagneterna i turbinen för att generera elektricitet. En generator kopplad till vindkraftverkets axel kommer att flytta bladen. Omvandlas till elektrisk energi. Permanentmagneten i vindturbinen använder dock inte släpringen som används i elektromagneten, utan använder magnetfältet från en stark sällsynt jordartsmagnet.

Vad är skillnaden mellan elektromagnet och permanentmagnet?

Till skillnad från elektromagneter kräver permanentmagneter ingen extern strömkälla. Den största skillnaden mellan att använda elektromagneter och permanentmagneter i vindturbiner är att elektromagneter kräver släpringar för att driva elektromagneterna, medan permanentmagneter inte gör det. Likaså kräver växellådor kontinuerligt underhåll, vilket kan öka kostnaderna avsevärt.

Växellådans funktion är att omvandla den låga hastigheten på turbinaxeln till den högre hastighet som krävs av induktionsgeneratorn för att generera elektricitet, men växellådan kommer att orsaka friktion och minska prestandan. Genom att till exempel använda neodymmagneter istället för elektromagneter kan vi öka verkningsgraden för turbiner, minska effektiviteten och minska underhållskostnaderna.

Stora sintrade NdFeB-magneter används främst för att tillverka permanentmagnet direktdrivna eller semi-direktdrivna vindturbiner. Användningen av högpresterande neodymjärnbor minskar vikten på vindturbinen, vilket gör underhållet enklare och mer effektivt. Därför är permanentmagnet direktdrivna vindturbiner utvecklingstrenden för vindkraftverk i framtiden.

På grund av de dåliga arbetsförhållandena för vindkraftverksgeneratorn i det fria, såsom havet, tuyere, etc., finns det många krav på magneten.

①Hög remanens:Principen för vindkraftsgenerering är att använda vinddrivna blad för att driva rotorn som innehåller den permanenta magnetmatrisen för att generera elektricitet genom den elektromagnetiska induktionseffekten i statorlindningen (ledaren). Storleken på den inducerade elektromotoriska kraften som genereras vid båda ändarna av lindningen är proportionell mot den magnetiska flödestätheten (magnetisk induktion) Bg som genereras av den stora sintrade NdFeB-magnetuppsättningen i luftgapet, och denna Bg är proportionell mot kvadratroten av permanentmagnetens maximala magnetiska energiprodukt. Därför är materialets högmagnetiska energiprodukt en av parametrarna som generatorn eftersträvar.

②Hög tvångsförmåga: När vindgeneratorn är igång kommer permanentmagneten att avmagnetiseras av det omväxlande omvända magnetfältet som genereras av lindningen. Därför kräver vindgeneratorn att permanentmagneten har tillräcklig koercitivitet för att motstå kraftig omvänd avmagnetisering.

③Hög arbetstemperatur:Vindturbinen bör fungera i intervallet 120-40-40, och magneten måste ha låga irreversibla förluster inom detta arbetstemperaturintervall för att säkerställa vindkraftverkets normala drift.

④Andra fysiska egenskaper:

Korrosionsbeständighet:Den atmosfäriska miljön för vindkraftverk har också förändrats kraftigt. Vissa platser är blöta; havet är inte bara vått, utan också salt; ibland kan atmosfären innehålla lite alkali eller syra. Allt ovanstående kommer att ha en viss korrosiv effekt på den stora sintrade NdFeB-magneten, vilket minskar magnetismen och till och med helt förstör magneten i svåra fall. För att säkerställa vindkraftverkets normala drift inom 20 år krävs att magneten inte ger någon betydande avmagnetisering inom 20 år. En av faktorerna för avmagnetisering är att magneten kan genomgå olika korrosion. Därför kräver magneten hög korrosionsbeständighet och korrekt ytbehandling för korrosionsskydd. 

Slaghållfasthet: Vindturbinen kommer oundvikligen att vibrera under drift, speciellt under stark vind, motorn i sig kommer att producera starka vibrationer, vilket kräver att magneten bibehåller sin integritet och stabila magnetiska prestanda under långvariga vibrationer.

Värmeledningsförmåga:Under driften av vindturbinen kommer magneten att generera värme på grund av virvelströmmen i metallmagnetmaterialet. För att minska magnetens temperatur bör magnetmaterialets värmeledningsförmåga vara så hög som möjligt. Minskningen av virvelström beror främst på att ytresistansen reduceras.

Tack för att du läser vår artikel och vi hoppas att den kan hjälpa dig att få en bättre förståelse för de mest använda neodymmagneterna för sällsynta jordartsmetaller. Vill du lära dig mer om permanentmagneter vill vi tipsa dig om att besökaBEARHEART magneterför mer information. 

Vi kan tillhandahålla högkvalitativa permanentmagneter som neodymmagneter, ferritmagneter och magnetisk montering till ett mycket konkurrenskraftigt pris. Alla förfrågningar och beställningar är välkomna.