永久磁石発電機を選ぶ理由

発電機を選択するときは、出力を比較するだけではありません。また、効率、メンテナンス、サイズ、信頼性、長期的な運用コストも考慮する必要があります。-永久磁石発電機は永久磁石を使用して磁場を生成するため、外部励磁システムは必要ありません。エネルギーロスの低減と構造の簡素化に貢献します。このガイドでは、風力、水力、海洋、オフグリッド、産業用 OEM 電力システムで永久磁石発電機が使用される理由について説明します。-

永久磁石発電機とは何ですか?

永久磁石発電機 (PMG) は、電磁石の代わりに永久磁石を使用して磁場を生成し、機械エネルギーを電気に変換する装置です。

仕組みは?

思っているよりも簡単です。永久磁石はローターに直接取り付けられています。風、水、エンジンの動力を受けてローターが回転すると、磁場がステーター内の銅の巻線を切り裂き、電流が発生します。それでおしまい。

外部電源はありません。ブラシはありません。スリップリングはありません。

磁場を励起するために別の励起システムが必要な従来の発電機とは異なり、PMG は磁石自体によって電力を供給するため、本質的に効率が高く、信頼性が高く、メンテナンスがはるかに簡単です。{0}

永久磁石発電機と従来の発電機の比較

発電機に使用される永久磁石の種類

すべての永久磁石が同じように作られているわけではありません。発電機に選択した磁石の種類は、発電機の効率、動作温度、寿命、総コストに直接影響します。知っておくべきことは次のとおりです。

NdFeB (ネオジム鉄ボロン) 高性能標準-

風力タービン、産業用発電機、またはその他の高出力 PMG を構築している場合、{0}}NdFeB が最適な選択肢であることはほぼ間違いありません。市販の磁石材料の中で最高の磁気エネルギー積 (BHmax) を実現します。これは、より小型で軽量な設計でより多くの出力を意味します。

GME では、要求の厳しい発電機環境向けに特別に設計された高温グレード (EH および UH) を含む、グレード N35 から N52 までの NdFeB アーク セグメント磁石を供給しています。-アプリケーションが標準温度で実行されるか高温で実行されるかにかかわらず、それに合わせて構築されたグレードがあります。

以下に最適:風力タービン、産業用 PMG、ダイレクトドライブ発電機。主な強み: 最高の出力密度、最も幅広いグレード範囲。

SmCo (サマリウム コバルト) - 極限環境向けに構築

発電機が高熱、塩水への曝露、または腐食条件で動作する場合、SmCo はプレミアムの価値があります。 300 度を超える動作温度に耐え、ほとんどの用途で保護コーティングを必要とせずに優れた耐腐食性を備えています。

SmCo は、故障が絶対に許されない船舶用シャフト発電機、海洋設備、航空宇宙用 PMG システムに最適です。

以下に最適:海洋、海洋、航空宇宙用途。主な長所: 高温安定性、耐食性。-。

フェライト: 予算に優しいオプション-

フェライト磁石は性能競争で優勝することはありませんが、活躍する余地はあります。小規模の水力発電プロジェクトや、磁気出力要件がそれほど高くないコスト重視の用途に取り組んでいる場合、フェライトは数分の 1 のコストで信頼性の高いパフォーマンスを実現します。-

以下に最適:小規模水力発電、低予算の PMG 構築。-主な長所: 低コスト、自然な耐腐食性-。

どの磁石のグレードが発電機の仕様に適合するかわかりませんか?お客様の要件、グレード、寸法、動作温度、数量をお送りいただければ、当社の技術チームが 24 時間以内に適切なソリューションを推奨します。

ネオジム鉄ボロン

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サマリウムコバルト

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フェライト

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業界全体にわたる永久磁石発電機の主な用途

PMG は 1 つの業界だけを対象としたものではありません。実際の結果が得られるのは次のとおりです。

風力タービン

これが最大の応用です。単一の 15 MW 洋上タービンには、600+ kg の NdFeB 磁石が必要です。ダイレクト ドライブ PMG はギアボックスを排除し、故障箇所を減らし、メンテナンス コストを削減します。

水力発電システム

プロジェクトに低速、高トルクの条件が含まれる場合、PMG が最適です。-小規模水力発電は、現在世界で最も急速に成長している PMG セグメントの 1 つです。{{4}

海洋および海洋

過酷な塩水環境では、何よりも信頼性が求められます。耐食性 SmCo またはコーティングされた NdFeB 磁石を備えた PMG は、現在、LNG 運搬船や海洋船舶の標準となっています。{1}

オフ-グリッド システムとマイクログリッド システム

遠隔地でも電力を供給できますか? PMG は理想的です。 -メンテナンスがほぼゼロであるということは、困難な場所へのサービス出張が不要であることを意味し、島の送電網や地方の電化プロジェクトにとっては非常に大きな利点となります。

産業用スタンバイおよびバックアップ電源

病院、データセンター、半導体工場ではダウンタイムは許されません。 PMG は、これらの施設が常に依存するクリーンで安定した電力出力を提供します。

発電機に適した永久磁石を選択する方法

間違った磁石を選択すると、パフォーマンスが低下するだけではありません。発電機に回復不能な損傷を与える可能性があります。注文する前に正しく取得する必要がある 5 つのパラメータを次に示します。

グレード（磁力の強さ）

ここから始めましょう。ほとんどの風力および産業用 PMG アプリケーションでは、NdFeB グレード N35 ～ N52 が要件の大部分をカバーします。発電機が高温で動作する場合は、負荷時の減磁を防ぐために高温グレードの EH または UH が必要です。-これを間違えることは、私たちが目にする最も一般的で最もコストのかかる調達ミスです。

動作温度範囲

磁石は周囲温度だけでなく、発電機 - 内の最高温度にも対応する必要があります。巻線、摩擦、使用環境によって発生する熱要因。これを過小評価すると、磁石は時間の経過とともに永久に故障するまで静かに性能を低下させます。

保磁力(Hc)

発電機の内部では、磁石は固定子電流によって生成される反対の磁場に常にさらされています。保磁力は、そのような条件下での減磁に抵抗する磁石の能力を測定します。特に高出力アプリケーションの場合は、常に最小 Hc 要件を指定してください。-

表面コーティング

適切なコーティングは環境に完全に依存します。

ニッケル(Ni)- のほとんどの屋内および一般産業用途向けの標準保護

亜鉛(Zn)- -要求の少ない環境向けの費用対効果の高い代替手段

エポキシ-海洋、海洋、または高湿度の設置に最適な選択肢-

塩水環境でこのステップを省略すると、腐食障害が確実に発生します。

磁化方向

軸方向、ラジアル方向、または直径方向の磁化方向は、ローターの設計と正確に一致する必要があります。これは推測できることではありません。ローターの図面をサプライヤーと共有し、生産を開始する前にこの仕様を確認してください。

結論

永久磁石発電機は単なるトレンドではありません。これらは発電業界全体が進む方向であり、それには十分な理由があります。

より高い効率。メンテナンスの軽減。長寿命。電力品質の向上。この利点は実際のものであり、数字がそれを裏付けています。

風力タービン、水力システム、海洋用途、または産業用 PMG プロジェクト用の発電機用磁石を調達している場合、磁石の選択はほとんどの人が思っている以上に重要です。正しく使えば、発電機は何十年も最高のパフォーマンスを発揮します。やり方を間違えると、コストがあっという間に膨らみます。

GME では、11+ 年間、世界中のエンジニアや調達チームがお客様の正確な仕様に合わせて構築されたカスタム NdFeB および SmCo 発電機磁石を適切に使用できるよう支援してきました。

適切な磁石が違いを生みます。より良いものを一緒に作りましょう。