직접-구동 영구자석 발전기(DD-PMG)로의 전환
기존 풍력 터빈은 기어박스를 사용하여 로터 속도(12{5}}20rpm)를 발전기 속도(1500-1800rpm)로 높입니다. 기어박스 고장은 터빈 가동 중단 시간의 20~30%를 차지합니다. DD-PMG는 저속으로 작동하는 대구경(3~5m)의 다극 발전기(일반적으로 48~144극)를 사용하여 기어박스를 제거합니다. 회전자의 영구 자석은 슬립 링이나 여기 전력 없이 여기 필드를 생성합니다.
3MW 터빈의 경우 로터에는 대략 50x30x15mm 크기의 개별 NdFeB 자석 약 6,000~8,000개가 필요합니다. 총 자석 무게: 1.2~1.6톤. 터빈 크기가 증가함에 따라(현재 해상 10~15MW) 터빈당 자석 부피는 5~8톤에 이릅니다.
풍력 발전용 재료 사양: 높은 Br 및 높은 Hcj 요구 사항
Wind turbine generators operate at 60-120°C internal temperature. The magnets face a demagnetizing field from stator armature reaction during grid faults (short circuits). The generator must survive a 3-phase short circuit without irreversible demagnetization >2%.
따라서 풍력-등급 NdFeB에는 다음이 필요합니다.
Br 13.5kG 이상(N45 이상)으로 발전기 부피와 무게를 최소화합니다.
Hcj 20도에서 20kOe 이상, 100도에서 12kOe 이상으로 감소(N45SH 또는 N42UH에 해당).
직각도(Hk/Hcj) 0.95보다 크거나 같습니다. 즉, 감자 곡선이 무릎 근처에서 직선으로 유지됨을 의미합니다.
사용되는 일반적인 등급: N45SH, N42SH, N40UH. 테르븀의 GBD(결정립계 확산) 소결은 Br을 13.5kG 이상으로 유지하면서 Hcj 25{10}}30kOe를 달성합니다. 표준 N45SH(GBD 없음)의 Hcj 17{11}}20kOe는 온화한 기후의 육상 터빈에 충분합니다. 해상 또는 주변 온도가 높은 현장에는 Hcj 25-30 kOe의 N42UH 또는 N40UH가 필요합니다.
해상 풍력 발전소 자석의 부식 방지
해상 풍력 터빈은 염분-함유 공기(염화물 농도 최대 5mg/m3)와 높은 습도에 직면해 있습니다. 표준 Ni-Cu-Ni 코팅(12-25μm)은 72-200시간의 염수 분무 저항성(ASTM B117)을 제공하며 이는 20년간의 해양 생활에 충분하지 않습니다. 필요한 보호 수준:
| 환경 | 염수 분무 요구 사항(적청까지 ASTM B117 시간) | 권장 코팅 시스템 |
|---|---|---|
| 육지, 내륙 | 200시간 | Ni-Cu-Ni(20-25μm) + 에폭시 탑코트(10-15μm) |
| 육지, 해안 | 500시간 | 에폭시(30-40μm) + 폴리우레탄 오버코트 |
| 해양, 나셀(밀폐형) | 1000시간 | 에폭시(40-60μm) 또는 파릴렌 C(15-25μm) |
| 해상, 직접 바닷물 튀김 | 2000시간(적청 없음) | 수지 또는 스테인리스 스틸 재킷으로 완전히 캡슐화됨 |
해양 응용 분야의 경우 당사는 접착을 위한 베이스인 Ni-Cu-Ni(10μm), 부식 장벽을 위한 에폭시(30μm), UV 및 내마모성을 위한 폴리우레탄(20μm)의 3개{0}}레이어 시스템을 갖춘 자석을 공급합니다. 총 두께 60μm, 2000시간 염수분무로 붉은 녹이 없는 것으로 검증되었습니다.
대량 대량 주문의 리드 타임 관리-NdFeB 주문 차단
풍력 터빈 자석 주문은 일반적으로 배송당 1~10톤입니다. 리드타임은 다음에 따라 달라집니다.
원료 가용성: 높은 Hcj 등급을 위한 중희토류(Dy/Tb)가 포함된 NdFeB 분말은 소싱에 4~6주가 소요됩니다.
프레싱 및 소결: 대형 블록(예: 80x60x30mm)에는 더 느린 압축과 더 긴 소결 주기가 필요합니다(작은 부품의 경우 . 24시간에 비해 48-72시간). 대형 블록의 소결로 용량은 제한되어 있습니다.
가공: 블록을 슬라이싱하고, 연삭하고, 모따기합니다. 터빈당 자석 8,000개를 가공하는 데 3~5주가 소요됩니다.
코팅: 60μm 두께의 에폭시 코팅에는 1~2주라는 여러 번의 스프레이 및 경화 주기가 필요합니다.
자화 및 검사: 대형 링의 다{0}}극 방사형 자화에는 1~2주가 소요됩니다.
첫 번째 생산 주문의 총 일반적인 리드 타임(툴링 승인 후): 12-16주. 반복 주문: 8~10주. 풍력 터빈 제조업체는 6개월 연속 예측과 함께 총괄 주문을 하는 것이 좋습니다.
해상-등급 에폭시 코팅이 포함된 N45SH, N42UH 등급을 포함한 풍력 터빈 발전기용 벌크 NdFeB 자석의 경우 당사 웹사이트의 소결 네오디뮴 자석 제품 페이지를 방문하세요. 우리는 20년 감자 보증(5% 비가역 손실) 및 희토류 소스에서 최종 조립까지 완전한 재료 추적성을 갖춘 자석을 공급합니다.
터빈 수량(1-20톤)에 대한 견적을 요청하려면 공극, 극 수, 작동 온도 및 필요한 단락 내구성 시간 등 발전기 설계 사양을 제공하세요. 우리 엔지니어링 팀은 견적의 일부로 FEA 감자 시뮬레이션을 제공합니다.
자주 묻는 질문
Q: 풍력 터빈 작동 20년 후 보장된 비가역적 자속 손실은 얼마입니까?
A: 작동 온도가 80도 이하이고 비정상적인 그리드 오류가 없는 N45SH의 경우 되돌릴 수 없는 손실이 5% 이하입니다. IEC 60404-8-1을 기반으로 노화 모델 예측을 제공합니다. 가속 열 테스트(100도에서 3000시간) 확인<3% loss.
Q: 쉽게 장착할 수 있도록 -스테인레스 스틸 캐리어에 미리 조립된 자석을 제공하나요?
답: 그렇습니다. 우리는 316L 스테인리스 스틸로 제작된 완전한 자석 캐리어(퍽)를 제공하며, 자석은 캐리어 내부에 에폭시로 캡슐화되어 있습니다. 이는-현장 자석 취급을 없애고 부식을 방지합니다. 캐리어 조립으로 인해 자석 비용이 15-20% 추가되지만 설치 노동력은 80% 절감됩니다.
Q: 풍력 에너지 자석에 대해 어떤 품질 인증을 보유하고 있습니까?
A: ISO 9001:2015, IATF 16949(풍력에 적용되는 자동차{3}}등급 품질 시스템) 및 풍력 터빈의 영구 자석에 대한 DNV GL 표준(DNVGL-ST-0360)을 준수합니다. 우리 테스트 연구소는 ISO 17025 인증을 받았습니다.
