발전기를 선택할 때 전력 출력만 비교하는 것이 아닙니다. 또한 효율성, 유지 관리, 크기, 신뢰성 및 장기 운영 비용-도 고려해야 합니다. 영구자석 발전기는 영구자석을 사용하여 자기장을 생성하므로 외부 여기 시스템이 필요하지 않습니다. 이는 에너지 손실을 줄이고 구조를 단순화하는 데 도움이 됩니다. 이 가이드에서는 영구 자석 발전기가 풍력, 수력, 해양, 독립{5}}그리드 및 산업용 OEM 전력 시스템에 사용되는 이유를 알아봅니다.
영구자석 발전기란 무엇입니까?
영구자석발전기(PMG)는 전자석 대신 영구자석을 이용해 자기장을 생성해 기계적 에너지를 전기로 변환하는 장치다.
어떻게 작동하나요?
생각보다 간단합니다. 영구 자석은 회전자에 직접 장착됩니다. 바람, 물 또는 엔진의 힘으로 회전자가 회전하면 자기장이 고정자의 구리 권선을 절단하여 전류를 생성합니다. 그게 다야.
외부 전원 공급 장치가 없습니다. 브러쉬가 없습니다. 슬립 링이 없습니다.
자기장에 에너지를 공급하기 위해 별도의 여기 시스템이 필요한 기존 발전기와 달리 PMG는 자석 자체로{0}}자체 전력을 공급하므로 본질적으로 더 효율적이고 안정적이며 유지 관리가 훨씬 쉽습니다.
영구 자석 발전기와 기존 발전기 비교
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비교 포인트 |
영구자석 발전기 |
전통적 흥분 발전기 |
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자기장 소스 |
영구자석 |
계자 권선/여자 시스템 |
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여기 전력 |
필요하지 않음 |
필수의 |
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능률 |
일반적으로 여기 손실이 없기 때문에 더 높습니다. |
여기 손실로 인해 낮아짐 |
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유지 |
마모 부품 감소 |
브러시/슬립 링에 서비스가 필요할 수 있음 |
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크기와 무게 |
더 콤팩트하게 |
종종 더 큰 |
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비용 |
초기 비용이 더 높을 수 있음 |
초기 비용 절감 가능 |
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최고의 사용 사례 |
풍력, 수력, 해양, 소형 시스템, OEM 장비 |
대규모 기존 시스템, 현장 제어가 필요한 애플리케이션 |
발전기에 사용되는 영구 자석의 종류
모든 영구 자석이 동일하게 생성되는 것은 아닙니다. 발전기에 선택하는 자석 유형은 효율성, 작동 온도, 수명 및 총 비용에 직접적인 영향을 미칩니다. 당신이 알아야 할 사항은 다음과 같습니다.
NdFeB(네오디뮴 철 붕소) 높은-성능 표준
풍력 터빈, 산업용 발전기 또는 고출력 PMG를 제작하는 경우 NdFeB가 거의 확실히 최선의 선택입니다. 상업용 자석 재료 중 가장 높은 자기 에너지 제품(BHmax)을 제공하므로 더 작고 가벼운 디자인으로 더 많은 전력 출력을 얻을 수 있습니다.
GME에서는 까다로운 발전기 환경을 위해 특별히 설계된 고온 등급(EH 및 UH)을 포함하여 등급 N35부터 N52까지 NdFeB 아크 세그먼트 자석을 공급합니다. 귀하의 응용 분야가 표준 온도에서 실행되든 높은 온도에서 실행되든 그에 맞게 만들어진 등급이 있습니다.
가장 적합한 대상:풍력 터빈, 산업용 PMG, 직접 구동 발전기. 주요 강점: 최고의 전력 밀도, 가장 넓은 등급 범위.
SmCo(사마륨 코발트) - 극한 환경을 위해 제작됨
발전기가 고열, 염수 노출 또는 부식성 조건에서 작동하는 경우 SmCo는 프리미엄 가치가 있습니다. 이 제품은 300도 이상의 작동 온도를 견디며 대부분의 응용 분야에서 보호 코팅이 필요 없이 탁월한 부식 저항성을 제공합니다.
SmCo는 고장이 용납되지 않는 해양 샤프트 발전기, 해상 설치 및 항공우주 PMG 시스템에 선호되는 선택입니다.
가장 적합한 대상:해양, 해양, 항공우주 분야. 주요 강점: 높은-온도 안정성, 내식성.
페라이트: 예산-친화적인 옵션
페라이트 자석은 어떤 성능 경쟁에서도 우승할 수는 없지만 자리가 있습니다. 소규모-수력 프로젝트 또는 자기 출력 요구사항이 보통 수준인 비용에 민감한-애플리케이션에서 작업하는 경우 페라이트는 적은 비용으로 안정적인 성능을 제공합니다.
가장 적합한 대상:소규모 수력, 저예산-PMG 구축. 주요 강점: 저렴한 비용, 자연적으로 부식에 강함-.
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자석 유형 |
에너지 제품(MGOe) |
최대 온도(도) |
최고의 응용 프로그램 |
상대 비용 |
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NdFeB |
35–52 |
80~200도 |
풍력, 산업 |
중간~높음 |
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SMCo |
16–32 |
250~350도 |
해양, 항공우주 |
높은 |
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페라이트 |
3–5 |
최대 250도 |
소수력, 예산 |
낮은 |
발전기 사양에 맞는 자석 등급이 무엇인지 모르시나요? 요구사항, 등급, 치수, 작동 온도, 수량을 보내주시면 당사 기술팀이 24시간 이내에 적합한 솔루션을 추천해 드립니다.
산업 전반에 걸친 영구 자석 발전기의 주요 응용 분야
PMG는 단지 한 산업만을 위한 것이 아닙니다. 실제 결과를 제공하는 곳은 다음과 같습니다.
풍력 터빈
이것이 가장 큰 적용이다. 단일 15MW 해상 터빈에는 600+kg의 NdFeB 자석이 필요합니다. 직접 구동 PMG는 기어박스를 제거하여 고장 지점을 줄이고 유지 관리 비용을 대폭 절감합니다.
수력 발전 시스템
프로젝트에 저속, 높은-토크 조건이 포함된 경우 PMG가 적합합니다. 소규모-규모 수력발전은 현재 전 세계적으로 가장 빠르게 성장하는-PMG 부문 중 하나입니다.
해양 및 해양
가혹한 바닷물 환경에서는 무엇보다 신뢰성이 요구됩니다. 내부식성- SmCo 또는 코팅된 NdFeB 자석이 포함된 PMG는 이제 LNG 운반선 및 해양 선박의 표준입니다.
오프-그리드 및 마이크로그리드 시스템
외딴 지역에서 전력을 공급하고 계십니까? PMG가 이상적입니다. 거의 -유지보수가 필요하지 않다는 것은 어려운 위치로의 서비스 이동이 없음을 의미합니다. 이는 섬 전력망 및 농촌 전기 프로젝트에 중요한 이점입니다.
산업용 대기 및 백업 전원
병원, 데이터 센터, 반도체 공장은 가동 중단 시간을 허용할 수 없습니다. PMG는 이러한 시설이 매 순간 의존하는 깨끗하고 안정적인 전력 출력을 제공합니다.
발전기에 적합한 영구 자석을 선택하는 방법
잘못된 자석을 선택한다고 해서 성능만 저하되는 것은 아닙니다. 발전기에 돌이킬 수 없는 손상을 일으킬 수 있습니다. 주문하기 직전에 확인해야 할 5가지 매개변수는 다음과 같습니다.
등급(자기강도)
여기에서 시작하세요. 대부분의 풍력 및 산업용 PMG 응용 분야의 경우 NdFeB 등급 N35-N52가 대부분의 요구 사항을 충족합니다. 발전기가 높은 온도에서 작동하는 경우 부하 시 자기소거를 방지하기 위해 고온 등급 EH 또는 UH가 필요합니다.- 이것을 잘못 이해하는 것은 우리가 보는 가장 흔하고 비용이 많이 드는 소싱 실수입니다.
작동 온도 범위
자석은 주변 온도뿐만 아니라 발전기 내부의 최대 온도 -를 처리해야 합니다. 권선, 마찰 및 작동 환경에 의해 생성되는 열 계수입니다. 이것을 과소평가하면 자석은 영구적으로 고장날 때까지 시간이 지남에 따라 조용히 성능을 잃습니다.
보자력(Hc)
발전기 내부에서 자석은 고정자 전류에 의해 생성된 반대 자기장에 지속적으로 노출됩니다. 보자력은 해당 조건에서 자기소거에 저항하는 자석의 능력을 측정합니다. 특히 고전력 애플리케이션의 경우 항상 최소 Hc 요구 사항을 지정하세요.-
표면 코팅
올바른 코팅은 전적으로 환경에 따라 달라집니다.
니켈(Ni)- 대부분의 실내 및 일반 산업용 애플리케이션을 위한 표준 보호
아연(Zn)- 덜 까다로운 환경을 위한 비용 효율적인 대안
에폭시- 해양, 해상 또는 습도가 높은 설치에 적합한 선택-
바닷물 환경에서 이 단계를 건너뛰면 부식이 발생하는 것이 보장됩니다.
자화 방향
축방향, 반경방향 또는 직경방향 등 자화 방향은 로터 설계와 정확히 일치해야 합니다. 이것은 추측할 수 있는 것이 아닙니다. 로터 도면을 공급업체와 공유하고 생산이 시작되기 전에 이 사양을 확인하십시오.
FAQ
Q: 영구자석 발전기에는 어떤 자석이 사용됩니까?
A: 주로 뛰어난 BHmax 에너지 제품을 위한 네오디뮴 철 붕소(NdFeB) 아크 세그먼트입니다. 사마륨 코발트(SmCo)는 극한의 온도나 부식성 환경에서 사용됩니다. 페라이트는 저예산 또는 소규모-규모 애플리케이션에 사용됩니다. Foreign Trade Express는 원스톱 지능형 대외 무역 네트워크-마케팅 SaaS 플랫폼입니다.
Q: PMG는 가변 속도로 작동할 수 있습니까?
답: 그렇습니다. 그리드 주파수에 연결된 기존 동기식 발전기와 달리 전력 전자 변환기와 쌍을 이루는 PMG는 넓은 속도 범위에서 효율적으로 작동하므로 가변 입력이 있는 풍력 및 수력 응용 분야에 이상적입니다.
Q: PMG와 PMSG의 차이점은 무엇입니까?
A: PMSG는 그리드 주파수에 동기화된 AC 출력을 생성하도록 설계된 PMG의 특정 하위 유형입니다. 풍력 에너지 맥락에서 PMSG는 동기식 작동을 의미하지만 두 용어는 종종 같은 의미로 사용됩니다.
Q: 영구자석 발전기는 얼마나 오래 지속되나요?
답변: 풍력 터빈 응용 분야의 최신 PMG는 최소한의 유지 관리 개입으로 20~25{3}}년의 서비스 수명을 제공합니다. 잘 지정된 PMG의 자석 수명은 일반적으로 발전기의 기계적 수명을 초과합니다.
결론
영구자석 발전기는 단순한 트렌드가 아닙니다. 이는 전체 발전 산업이 나아가는 방향이며 그럴 만한 이유가 있습니다.
더 높은 효율성. 유지 관리 비용 절감 수명이 길어졌습니다. 더 나은 전력 품질. 이점은 실제적이며 수치가 이를 뒷받침합니다.
풍력 터빈, 수력 시스템, 해양 응용 분야 또는 산업용 PMG 프로젝트용 발전기 자석을 소싱하는 경우 선택하는 자석은 대부분의 사람들이 생각하는 것보다 더 중요합니다. 올바르게 설치하면 발전기가 수십 년 동안 최고의 성능을 발휘합니다. 잘못 판단하면 비용이 빠르게 증가합니다.
GME에서는 전 세계 엔지니어 및 조달 팀이 귀하의 정확한 사양에 맞게 제작된 맞춤형 NdFeB 및 SmCo 발전기 자석을 올바르게 사용할 수 있도록 돕기 위해 11+년을 보냈습니다.
올바른 자석이 차이를 만듭니다. 함께 더 나은 것을 만들어 봅시다.
