لماذا تعتبر توربينات الرياح أكثر شيوعًا؟

يقبل الناس عمومًا توربينات الرياح كمصدر رئيسي للطاقة فقط لأنها مصدر طاقة نظيف ، وكانت الاستدامة البيئية موضوعًا ساخنًا لبعض الوقت. حقيقة أن توربينات الرياح تنتج طاقة نظيفة فقط (لا تنبعث منها أي مواد سامة للبيئة) تجعلها المنتجات الرئيسية لصناعة الطاقة ، وستبقى - وجوهر هذا الغرض هو وجود مغناطيس دائم (مثل مغناطيس النيوديميوم). مغناطيس النيوديميوم هو نوع من مغناطيس الأرض النادرة. مثال آخر هو مزيج النيوديميوم والحديد والبورون. تُستخدم هذه التوربينات في تصميم توربينات الرياح لتقليل التكاليف وزيادة الموثوقية وتقليل الحاجة إلى الصيانة المستمرة والمكلفة بشكل كبير.

كيف تعمل المغناطيسات الدائمة في توربينات الرياح؟

يعتمد تشغيل مولدات توربينات الرياح على المبادئ الكهرومغناطيسية ، وعادة ما يتبع المبدأ الكهرومغناطيسي الأول الذي صممه مايكل فاراداي في عام 1831. عندما يدور موصل كهربائي في مجال مغناطيسي ، فإنه يولد الكهرباء. عندما تدور ريش التوربين في اتجاه الرياح ، يحدث الحث الكهرومغناطيسي في المجال المغناطيسي للمغناطيس الدائم في التوربين لتوليد الكهرباء. يقوم المولد المتصل بعمود توربينات الرياح بتحريك الشفرات. تحول إلى طاقة كهربائية. ومع ذلك ، فإن المغناطيس الدائم في توربينات الرياح لا يستخدم الحلقة الانزلاقية المستخدمة في المغناطيس الكهربائي ، ولكنه يستخدم المجال المغناطيسي لمغناطيس أرضي نادر قوي.

ما هو الفرق بين المغناطيس الكهربائي والمغناطيس الدائم؟

على عكس المغناطيسات الكهربائية ، لا تتطلب المغناطيسات الدائمة أي مصدر طاقة خارجي. يتمثل الاختلاف الرئيسي بين استخدام المغناطيسات الكهربائية والمغناطيس الدائم في توربينات الرياح في أن المغناطيسات الكهربائية تتطلب حلقات منزلقة لتشغيل المغناطيسات الكهربائية ، في حين أن المغناطيس الدائم لا يتطلب ذلك. وبالمثل ، تتطلب علب التروس صيانة مستمرة ، مما قد يؤدي إلى زيادة التكاليف بشكل كبير.

تتمثل وظيفة علبة التروس في تحويل السرعة المنخفضة لعمود التوربين إلى السرعة الأعلى التي يتطلبها المولد الحثي لتوليد الكهرباء ، لكن علبة التروس ستسبب الاحتكاك وتقليل الأداء. على سبيل المثال ، باستخدام مغناطيس نيوديميوم بدلاً من المغناطيس الكهربائي ، يمكننا زيادة كفاءة التوربينات وتقليل الكفاءة وتقليل تكاليف الصيانة.

مغناطيس ندفيب كبير الحجم متكلس&نبسب;تستخدم بشكل أساسي لتصنيع توربينات رياح ذات محرك مغناطيسي دائم أو محرك شبه مباشر. يقلل استخدام البورون الحديدي النيوديميوم عالي الأداء من وزن توربينات الرياح ، مما يجعل الصيانة أسهل وأكثر كفاءة. لذلك ، فإن توربينات الرياح ذات الدفع المباشر ذات المغناطيس الدائم هي اتجاه تطوير توربينات الرياح في المستقبل.

بسبب ظروف العمل السيئة لمولد توربينات الرياح في الهواء الطلق ، مثل شاطئ البحر ، والتويير ، وما إلى ذلك ، هناك العديد من المتطلبات للمغناطيس.

① ارتفاع عالٍ:مبدأ توليد طاقة توربينات الرياح هو استخدام شفرات تعمل بالرياح لدفع الدوار الذي يحتوي على مجموعة المغناطيس الدائم لتوليد الكهرباء من خلال تأثير الحث الكهرومغناطيسي في لف الجزء الثابت (الموصل). يتناسب حجم القوة الدافعة الكهربائية المستحثة المتولدة عند طرفي الملف مع كثافة التدفق المغناطيسي (الحث المغناطيسي) Bg الناتجة عن مجموعة مغناطيس ندفيب كبيرة الحجم الملبدة في فجوة الهواء ، ويتناسب هذا Bg مع الجذر التربيعي من أقصى منتج للطاقة المغناطيسية للمغناطيس الدائم. لذلك ، فإن منتج الطاقة المغناطيسية العالية للمادة هو أحد المعلمات التي يتبعها المولد.

② الإكراه العالي:&نبسب;عندما يتم تشغيل مولد الرياح ، سيتم إزالة المغناطيس الدائم عن طريق المجال المغناطيسي العكسي المتناوب الناتج عن اللف. لذلك ، يتطلب مولد الرياح أن يكون للمغناطيس الدائم قوة إكراه كافية لمقاومة إزالة المغناطيسية العكسية القوية.

درجة حرارة العمل العالية:يجب أن تعمل توربينات الرياح في نطاق 120-40-40 ، والمغناطيس مطلوب أن يكون له خسارة منخفضة لا رجعة فيها ضمن نطاق درجة حرارة العمل هذا لضمان التشغيل الطبيعي لتوربينات الرياح.

④ خصائص فيزيائية أخرى:

المقاومة للتآكل:كما تغيرت بيئة الغلاف الجوي لتوربينات الرياح بشكل كبير. بعض الأماكن رطبة ؛ البحر ليس رطبًا فحسب ، بل مالح أيضًا ؛ في بعض الأحيان قد يحتوي الغلاف الجوي على بعض القلويات أو الأحماض. كل ما سبق سيكون له تأثير تآكل معين على مغناطيس ندفيب متكلس كبير الحجم ، وبالتالي تقليل المغناطيسية ، وحتى تدمير المغناطيس تمامًا في الحالات الشديدة. من أجل ضمان التشغيل الطبيعي لتوربينات الرياح في غضون 20 عامًا ، من الضروري ألا ينتج المغناطيس إزالة مغناطيسية كبيرة في غضون 20 عامًا. أحد عوامل إزالة المغناطيسية هو أن المغناطيس قد يتعرض لتآكل مختلف. لذلك ، يتطلب المغناطيس مقاومة عالية للتآكل ومعالجة سطحية مناسبة للحماية من التآكل. 

مقاومة التأثير:&نبسب;سوف تهتز توربينات الرياح حتماً أثناء التشغيل ، خاصةً في ظل الرياح القوية ، وسوف ينتج المحرك نفسه اهتزازًا قويًا ، مما يتطلب من المغناطيس الحفاظ على سلامته وأدائه المغناطيسي المستقر في ظل اهتزاز طويل المدى.

توصيل حراري:أثناء تشغيل توربينات الرياح ، سيولد المغناطيس حرارة بسبب تيار الدوامة في مادة المغناطيس المعدني. من أجل تقليل درجة حرارة المغناطيس ، يجب أن تكون الموصلية الحرارية للمادة المغناطيسية عالية قدر الإمكان. يعتمد تقليل تيار الدوامة بشكل أساسي على تقليل مقاومة السطح.

شكرًا لك على قراءة مقالتنا ونأمل أن تساعدك في الحصول على فهم أفضل لمغناطيس النيوديميوم الأرضي الأكثر استخدامًا. إذا كنت تريد معرفة المزيد عن المغناطيس الدائم ، فنحن نود أن ننصحك بزيارتهامغناطيس بيرهيرللمزيد من المعلومات.&نبسب;

يمكننا توفير مغناطيس دائم عالي الجودة مثل مغناطيس النيوديميوم ومغناطيس الفريت والتجميع المغناطيسي بسعر تنافسي للغاية. نرحب بأي استفسارات وأوامر.