Małe turbiny wiatrowe off-grid są głównie używane do dostarczania energii elektrycznej na odległych obszarach, w domach i małych zakładach przemysłowych. Jako jeden z kluczowych elementów generatora, wybór magnesów trwałych jest kluczowy. W tym artykule opisano wymagane magnesy trwałe dla małych turbin wiatrowych off-grid pod względem kształtu, materiału, powłoki i wydajności.

Kształt magnesu trwałego bezpośrednio wpływa na wydajność i stabilność turbiny wiatrowej. Do najczęstszych kształtów należą:

1. Magnesy blokowe: Najbardziej popularne, łatwe w produkcji i montażu, odpowiednie dla większości małych turbin wiatrowych.
2. Magnesy cylindryczne: Odpowiednie dla specjalnie zaprojektowanych generatorów, korzystne dla równomiernego rozkładu pola magnetycznego.
3. Magnesy łukowe: Często używane w częściach stojana lub wirnika, zdolne do zapewnienia bardziej jednorodnego pola magnetycznego, poprawiając wydajność generacji energii.

Materiał magnesu trwałego determinuje jego właściwości magnetyczne, trwałość i koszt. Do najczęstszych materiałów magnesów trwałych należą:

1. Neodym-żelazo-bor (NdFeB): Najsilniejszy materiał magnesu trwałego o wysokim iloczynie energii i doskonałej wydajności. Odpowiedni dla wysokowydajnych turbin wiatrowych. Jednak jest kosztowny i wrażliwy na temperaturę otoczenia, wymaga uwagi przy zakresie temperatur pracy.
2. Samarium Kobalt (SmCo): Doskonała stabilność temperaturowa i odporność na korozję, ale iloczyn energii jest nieco niższy niż w przypadku NdFeB, a koszt jest wysoki. Odpowiedni dla małych turbin wiatrowych w ekstremalnych warunkach środowiskowych.
3. Ferryta: Niskokosztowy, odporny na korozję, odpowiedni dla ekonomicznych małych turbin wiatrowych o niskich wymaganiach wydajnościowych. Jednak jego iloczyn energii i właściwości magnetyczne są znacznie gorsze od dwóch poprzednich.

Powłoka powierzchniowa magnesów trwałych znacząco wpływa na ich żywotność i wydajność. Do najczęstszych powłok należą:

1. Powłoka niklowa (Ni): Zapewnia dobrą odporność na korozję i ochronę mechaniczną, najczęściej stosowana powłoka dla magnesów NdFeB.
2. Powłoka cynkowa (Zn): Niższy koszt, zapewnia podstawową ochronę, odpowiednia dla tanich zastosowań.
3. Powłoka epoksydowa: Oferuje doskonałą odporność na korozję i izolację elektryczną, odpowiednia dla środowisk o wysokiej wilgotności.
4. Złocenie: Zapewnia najlepszą ochronę przed korozją, ale jest kosztowne, używane do specjalnych zastosowań.

Wskaźniki wydajności magnesów trwałych obejmują produkt energetyczny, koercję i remanencję, bezpośrednio wpływając na efektywność i stabilność generatora.

1. Produkt energetyczny (BHmax): Wskazuje zdolność magnesu do magazynowania energii. Magnesy NdFeB mają najwyższy produkt energetyczny, do 50 MGOe lub więcej, odpowiedni do wydajnych generatorów.
2. Koercja (Hc): Wskazuje zdolność magnesu do opierania się odmagnesowaniu. Wysoka koercja zapewnia, że magnes nie odmagnesowuje się przy wysokich temperaturach i silnych polach magnetycznych.
3. Remanencja (Br): Wskazuje gęstość strumienia magnetycznego magnesu. Wysoka remanencja pomaga zwiększyć napięcie wyjściowe i moc generatora.

.

Małe turbiny wiatrowe bez sieci mają rygorystyczne wymagania dotyczące magnesów trwałych, konieczne jest uwzględnienie kształtu, materiału, powłoki i wydajności kompleksowo. Magnesy NdFeB, ze względu na wysoką wydajność, są preferowanym materiałem, ale wymagają uwagi na temperaturę otoczenia i zapobieganie korozji. Magnesy SmCo nadają się do wysokich temperatur i trudnych warunków, natomiast magnesy ferrytowe są odpowiednie do ekonomicznych zastosowań. Wybór odpowiedniego magnesu trwałego może znacznie poprawić wydajność i żywotność turbin wiatrowych, zapewniając stabilne zasilanie dla użytkowników bez sieci.

NBAEM to profesjonalny dostawca materiałów magnetycznych z Polski. Od ponad dziesięciu lat eksportujemy niestandardowe materiały magnetyczne. Oferujemy produkty wysokiej jakości i usługi na wysokim poziomie. Jeśli poszukujesz źródeł materiałów magnetycznych lub masz pytania dotyczące importu produktów magnetycznych z Polski, możesz się z nami skontaktować bezpośrednio.