Hva er en permanent synkron generator?

En synkron generator med permanent magnet (PMSG) er en elektrisk generator som bruker permanente magneter i stedet for elektriske ledningsspoler for å produsere magnetiske felt. Magneter som holder magnetfeltene sine i lange perioder under varierende forhold kalles permanente magneter. Standard elektriske generatorer krever motorviklinger som kalles eksitasjonsspoler for å skape magnetfeltet som brukes til å produsere elektrisk strøm. Bytte spolene med permanente magneter eliminerer kraften som trengs for å kjøre spolene, reduserer motorstørrelsen og lar strøm genereres i forskjellige hastigheter.

Standard elektriske generatorer med spole drevet av damp eller vann fungerer normalt med konstant hastighet for å produsere strøm med jevn spenning og frekvens. Ved vanndrevet eller vannkraftgenerering kan varierende vannstand i dammer og forsyningssjøer gjøre tilstrekkelig flyt til generatoren vanskelig å vedlikeholde. En synkron generator med permanent magnet kan operere i en rekke hastigheter, noe som gir bedre drift med sesongmessige vannstander. De trenger heller ikke hastighetskontrollerende girkasser.

PMSG med lav hastighet har resultert i utvikling av effektive vindgeneratorer. Vindens variable natur skaper problemer for standard elektriske generatorer som trenger å kjøre under jevne forhold. Permanente magnetgeneratorer kan operere i forskjellige hastigheter, ha redusert vekt ved å operere som en direkte-drivenhet uten gir, og er veldig holdbare.

Disse systemene er blitt integrert i hybridteknologi for biler. En hybridbil bruker batteribanker for å drive en eller flere elektriske stasjoner. Den elektriske stasjonen kan bruke en synkron generator med permanent magnet som fungerer som en motor eller en generator. Batterikraft sendt til PMSG kan bidra til å flytte bilen ved å fungere som en motor, og når kjøretøyet bremser, hjelper generatoren med å lade batteriene.

Et godt marked for PMSG-systemer er i kraftproduksjon av elektrisitet. Produksjon av naturgass eller kull produserer en stor mengde forbrenningsgasser. Drivstoffdrevet produksjon har vanligvis effektivitet rundt 30 prosent. Forbrenningsgassene kan føres til en høyhastighets-turbin koblet til en synkron generator. Å produsere strøm fra avfallsstrømmen kan øke den totale produksjonseffektiviteten til rundt 70 prosent.

Permanente magneter er vanligvis ikke laget av jern, noe som kan miste magnetisk styrke over tid. En type magnet som kalles en sjelden jord-magnet kan formes til former som er nødvendige for å passe inni en PMSG. Sjeldne jordmagneter kan lages av samarium / kobolt eller neodym / jern / bor-kombinasjoner. Disse magnetene blir referert til som sjeldne jordarter fordi samarium og neodymium er oppført i den sjeldne jordartsdelen av det periodiske systemet, en tabell med alle kjente naturlige og syntetiske elementer.