Hvad er en permanent synkron generator?
En synkron generator med permanent magnet (PMSG) er en elektrisk generator, der bruger permanente magneter i stedet for elektriske trådspoler til at producere magnetiske felter. Magneter, der holder deres magnetiske felter i lange perioder under forskellige forhold kaldes permanente magneter. Standard elektriske generatorer kræver motorviklinger kaldet exciteringsspoler for at skabe det magnetiske felt, der bruges til at producere elektrisk strøm. Udskiftning af spolerne med permanente magneter eliminerer den krævede kraft til at køre spolerne, reducerer motorstørrelsen og tillader at der genereres strøm ved forskellige hastigheder.
Standardspoleelektriske generatorer, der er drevet af damp eller vand, fungerer normalt med konstant hastighed for at producere elektricitet med en konstant spænding og frekvens. Ved vanddrevet eller vandkraftgenerering kan varierende vandstand i dæmninger og forsyningssøer gøre det tilstrækkeligt med flow til generatoren at vedligeholde. En synkrongenerator med permanent magnet kan fungere i en lang række hastigheder, hvilket giver mulighed for bedre drift med sæsonbestemte vandstander. De har heller ikke brug for hastighedsstyrende gearkasser.
PMSG'er med lav hastighed har resulteret i udvikling af effektive vindgeneratorer. Vindens variable natur skaber problemer for standardelektriske generatorer, der har brug for at køre under stabile forhold. Permanente magnetgeneratorer kan arbejde i forskellige hastigheder, have reduceret vægt ved at fungere som en direkte-drivenhed uden gear, og er meget holdbare.
Disse systemer er blevet inkorporeret i hybridteknologi til biler. En hybridbil bruger batteribanker til at drive en eller flere elektriske drev. Det elektriske drev kan bruge en synkron generator med permanent magnet, der fungerer som en motor eller en generator. Batterikraft, der sendes til PMSG, kan hjælpe med at flytte bilen ved at fungere som en motor, og når køretøjet bremser, hjælper generatoren med at genoplade batterierne.
Et godt marked for PMSG-systemer er inden for samproduktion af elektricitet. Produktion af naturgas eller kul producerer en stor mængde forbrændingsgasser. Brændstoffyret produktion har typisk effektivitet omkring 30 procent. Forbrændingsgasserne kan ledes til en højhastighedsturbin, der er forbundet til en synkron generator. Produktion af elektricitet fra affaldsstrømmen kan hæve den samlede produktionseffektivitet til ca. 70 procent.
Permanente magneter er typisk ikke lavet af jern, som kan miste magnetisk styrke over tid. En type magnet kaldet en sjælden jordmagnet kan dannes til former, der er nødvendige for at passe ind i en PMSG. Sjældne jordartsmagneter kan fremstilles af samarium / kobolt eller neodym / jern / bor-kombinationer. Disse magneter benævnes sjælden jord, fordi samarium og neodym er anført i det sjældne jordarter i det periodiske system, en tabel med alle kendte naturlige og syntetiske elementer.