Pergeseran Menuju Generator Magnet Permanen-Penggerak Langsung (DD-PMG)
Turbin angin konvensional menggunakan gearbox untuk meningkatkan kecepatan rotor (12-20 rpm) menjadi kecepatan generator (1500-1800 rpm). Kegagalan gearbox menyebabkan 20-30% waktu henti turbin. DD-PMG menghilangkan gearbox dengan menggunakan generator multi kutub (biasanya 48-144 kutub) dengan diameter besar (3-5 meter) yang beroperasi pada kecepatan rendah. Magnet permanen pada rotor menghasilkan medan eksitasi tanpa slip ring atau daya eksitasi.
Untuk turbin 3 MW, rotor memerlukan sekitar 6.000-8.000 magnet NdFeB individu, masing-masing berukuran kira-kira 50x30x15mm. Berat total magnet: 1,2-1,6 ton. Seiring dengan bertambahnya ukuran turbin (sekarang 10-15 MW di lepas pantai), volume magnet per turbin mencapai 5-8 ton.
Spesifikasi Material Tenaga Angin : Persyaratan Br Tinggi dan Hcj Tinggi
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%.
Oleh karena itu, NdFeB-kelas angin memerlukan:
Br Lebih besar dari atau sama dengan 13,5 kGs (N45 atau lebih tinggi) untuk meminimalkan volume dan berat generator.
Hcj Lebih besar dari atau sama dengan 20 kOe pada 20 derajat, turun menjadi Lebih besar dari atau sama dengan 12 kOe pada 100 derajat (sesuai dengan N45SH atau N42UH).
Kuadrat (Hk/Hcj) Lebih besar atau sama dengan 0,95, artinya kurva demagnetisasi tetap lurus di dekat lutut.
Nilai umum yang digunakan: N45SH, N42SH, N40UH. Sintering dengan difusi batas butir (GBD) terbium mencapai Hcj 25-30 kOe sambil menjaga Br di atas 13,5 kGs. N45SH standar (tanpa GBD) memiliki Hcj 17-20 kOe, cukup untuk turbin darat di iklim sedang. Lokasi lepas pantai atau lokasi bersuhu tinggi memerlukan N42UH atau N40UH dengan Hcj 25-30 kOe.
Perlindungan Korosi untuk Magnet Ladang Angin Lepas Pantai
Turbin angin lepas pantai menghadapi-udara yang mengandung garam (konsentrasi klorida hingga 5 mg/m³) dan kelembapan tinggi. Lapisan Ni-Cu-Ni standar (12-25μm) memberikan ketahanan terhadap semprotan garam selama 72-200 jam (ASTM B117), tidak cukup untuk kehidupan lepas pantai selama 20 tahun. Tingkat perlindungan yang diperlukan:
| Lingkungan | Persyaratan Semprotan Garam (ASTM B117 jam hingga karat merah) | Sistem Pelapisan yang Direkomendasikan |
|---|---|---|
| Daratan, pedalaman | 200 jam | Ni-Cu-Ni (20-25μm) + lapisan atas epoksi (10-15μm) |
| Daratan, pesisir | 500 jam | Epoksi (30-40μm) + mantel poliuretan |
| Lepas pantai, nacelle (disegel) | 1000 jam | Epoksi (40-60μm) atau Parylene C (15-25μm) |
| Percikan air laut langsung di lepas pantai | 2000 jam (tidak ada karat merah) | Sepenuhnya dikemas dalam resin atau jaket baja tahan karat |
Untuk aplikasi lepas pantai, kami menyediakan magnet dengan sistem tiga-lapisan: Ni-Cu-Ni (10μm) sebagai dasar untuk perekatan, epoksi (30μm) untuk penghalang korosi, dan poliuretan (20μm) untuk ketahanan terhadap UV dan abrasi. Ketebalan total 60μm, divalidasi dengan semprotan garam 2000 jam tanpa karat merah.
Mengelola Waktu Proses untuk Pesanan Massal dalam Jumlah Besar-Blokir Pesanan NdFeB
Pesanan magnet turbin angin biasanya 1-10 ton per pengiriman. Waktu tunggu bergantung pada:
Ketersediaan bahan baku: Serbuk NdFeB dengan unsur tanah jarang berat (Dy/Tb) untuk kadar Hcj tinggi memerlukan waktu 4-6 minggu untuk pengadaannya.
Pengepresan dan sintering: Blok besar (misalnya, 80x60x30mm) memerlukan pemadatan yang lebih lambat dan siklus sintering yang lebih lama (48-72 jam vs. 24 jam untuk komponen kecil). Kapasitas tungku sintering untuk blok besar terbatas.
Pemesinan: Balok diiris, digiling, dan dilubangi. Untuk 8.000 magnet per turbin, pengerjaan membutuhkan waktu 3-5 minggu.
Pelapisan: Pelapisan epoksi dengan ketebalan 60μm memerlukan beberapa siklus penyemprotan dan pengeringan: 1-2 minggu.
Magnetisasi dan inspeksi: Magnetisasi radial multi-kutub pada cincin besar memerlukan waktu 1-2 minggu.
Total waktu tunggu tipikal untuk pesanan produksi pertama (setelah persetujuan perkakas): 12-16 minggu. Ulangi pesanan: 8-10 minggu. Kami merekomendasikan produsen turbin angin untuk melakukan pemesanan menyeluruh dengan prakiraan bergulir 6 bulan.
Untuk magnet NdFeB curah untuk generator turbin angin – termasuk kelas N45SH, N42UH, dengan lapisan epoksi kelas-lepas pantai – silakan kunjungi halaman produk Magnet Neodymium Sinter di situs web kami. Kami menyediakan magnet dengan garansi demagnetisasi 20 tahun (Kurang dari atau sama dengan 5% kehilangan yang tidak dapat diubah) dan ketertelusuran material penuh dari sumber tanah jarang hingga perakitan akhir.
Untuk meminta penawaran harga jumlah turbin (1-20 ton), berikan spesifikasi desain generator Anda: celah udara, jumlah tiang, suhu pengoperasian, dan waktu ketahanan hubung singkat yang diperlukan. Tim teknik kami menyediakan simulasi demagnetisasi FEA sebagai bagian dari penawaran.
Pertanyaan yang Sering Diajukan
T: Berapa jaminan hilangnya fluks yang tidak dapat diubah setelah 20 tahun pengoperasian turbin angin?
A: Untuk N45SH dengan suhu pengoperasian kurang dari atau sama dengan 80 derajat dan tidak ada gangguan jaringan abnormal, kurang dari atau sama dengan 5% kerugian ireversibel. Kami memberikan prediksi model penuaan berdasarkan IEC 60404-8-1. Pengujian termal yang dipercepat (3000 jam pada 100 derajat) menegaskan<3% loss.
T: Apakah Anda menyediakan magnet yang sudah-dirakit menjadi wadah baja tahan karat agar mudah dipasang?
J: Ya. Kami menawarkan pembawa magnet lengkap (pucks) yang terbuat dari baja tahan karat 316L, dengan magnet yang dikemas dalam epoksi di dalam wadahnya. Hal ini menghilangkan-penanganan magnet di lokasi dan melindungi terhadap korosi. Perakitan pembawa menambah 15-20% biaya magnet tetapi mengurangi tenaga kerja pemasangan sebesar 80%.
T: Sertifikasi kualitas apa yang Anda miliki untuk magnet energi angin?
J: ISO 9001:2015, IATF 16949 (sistem kualitas kelas otomotif-yang diterapkan pada angin), dan kepatuhan terhadap standar DNV GL untuk magnet permanen pada turbin angin (DNVGL-ST-0360). Lab pengujian kami terakreditasi ISO 17025.
