永久磁石同期発電機とは何ですか？

永久磁石同期発電機（PMSG）は、電線コイルの代わりに永久磁石を使用して磁場を生成する発電機です。 さまざまな条件で長期間にわたって磁場を維持する磁石は、永久磁石と呼ばれます。 標準的な発電機では、電流を生成するために使用される磁場を生成するために、励起コイルと呼ばれるモーター巻線が必要です。 コイルを永久磁石に置き換えると、コイルを動かすのに必要な電力がなくなり、モーターのサイズが小さくなり、さまざまな速度で電力を生成できます。

蒸気または水を動力とする標準コイル発電機は、通常、一定の速度で動作し、安定した電圧と周波数で電気を生成します。 水力発電または水力発電では、ダムおよび供給湖の水位が変化すると、発電機への適切な流量を維持することが難しくなる可能性があります。 永久磁石同期発電機は、さまざまな速度で動作することができ、季節ごとの水位でより良い動作を可能にします。 また、速度制御ギアボックスも必要ありません。

低速PMSGにより、効率的な風力発電機が開発されました。 風の変化する性質は、定常状態で動作する必要がある標準的な発電機に問題を引き起こします。 永久磁石発電機はさまざまな速度で動作し、ギアなしで直接駆動ユニットとして動作することで重量を減らし、非常に耐久性があります。

これらのシステムは、自動車のハイブリッド技術に組み込まれています。 ハイブリッド自動車は、バッテリーバンクを使用して1つ以上の電気ドライブに電力を供給します。 電気駆動装置は、モーターまたは発電機として動作する永久磁石同期発電機を使用できます。 PMSGに送信されるバッテリー電力は、モーターとして機能することで自動車の移動に役立ちます。また、車両の速度が低下すると、ジェネレーターがバッテリーの充電に役立ちます。

PMSGシステムの良い市場は、電力のコジェネレーションです。 天然ガスまたは石炭の生成は、大量の燃焼ガスを生成します。 通常、燃料火力発電の効率は約30％です。 燃焼ガスは、同期発電機に接続された高速タービンに供給することができます。 廃ガスストリームから電力を生成すると、総発電効率が約70％に向上します。

通常、永久磁石は鉄でできていません。鉄は時間の経過とともに磁気強度を失う可能性があります。 希土類磁石と呼ばれる種類の磁石は、PMSG内に収まるのに必要な形状に形成できます。 希土類磁石は、サマリウム/コバルト、またはネオジム/鉄/ホウ素の組み合わせから作成できます。 これらの磁石は、サマリウムとネオジムがすべての既知の天然および合成元素の表である周期表の希土類セクションにリストされているため、希土類と呼ばれます。