Что такое синхронный генератор с постоянными магнитами?

Синхронный генератор с постоянными магнитами (PMSG) - это электрический генератор, который использует постоянные магниты вместо катушек электрических проводов для создания магнитных полей. Магниты, которые сохраняют свои магнитные поля в течение длительных периодов в различных условиях, называются постоянными магнитами. Стандартные электрические генераторы требуют обмоток двигателя, называемых катушками возбуждения, для создания магнитного поля, используемого для производства электрического тока. Замена катушек постоянными магнитами устраняет мощность, необходимую для работы катушек, уменьшает габариты двигателя и позволяет генерировать энергию на разных скоростях.

Стандартные катушечные электрические генераторы, работающие от пара или воды, обычно работают с постоянной скоростью, чтобы производить электричество с постоянным напряжением и частотой. При гидроэнергетике или гидроэлектростанции изменяющиеся уровни воды в плотинах и водозаборах могут затруднить поддержание адекватного потока в генератор. Синхронный генератор с постоянными магнитами может работать на самых разных скоростях, что позволяет лучше работать при сезонных уровнях воды. Им также не нужны редукторы, регулирующие скорость.

Низкоскоростные PMSG привели к разработке эффективных ветрогенераторов. Переменная природа ветра создает проблемы для стандартных электрических генераторов, которые должны работать в устойчивых условиях. Генераторы на постоянных магнитах могут работать на разных скоростях, имеют меньший вес, работая в режиме прямого привода без зубчатых колес, и очень долговечны.

Эти системы были включены в автомобильную гибридную технологию. Гибридный автомобиль использует батареи для питания одного или нескольких электроприводов. В электроприводе может использоваться синхронный генератор с постоянными магнитами, который будет работать как двигатель или генератор. Питание от батареи, отправляемое в PMSG, может помочь двигать автомобиль, действуя как двигатель, а когда автомобиль замедляется, генератор помогает перезарядить батареи.

Хороший рынок для систем PMSG - это когенерация электроэнергии. При производстве природного газа или угля образуется большое количество дымовых газов. Топливная генерация обычно имеет КПД около 30 процентов. Газы сгорания могут подаваться в высокоскоростную турбину, соединенную с синхронным генератором. Производство электроэнергии из потока отработанного газа может повысить общую эффективность генерации примерно до 70 процентов.

Постоянные магниты обычно не сделаны из железа, которое может со временем терять магнитную силу. Магнит, называемый редкоземельным магнитом, может быть сформирован в формы, необходимые для размещения внутри PMSG. Редкоземельные магниты могут быть изготовлены из комбинаций самарий / кобальт или неодим / железо / бор. Эти магниты называют редкоземельными, потому что самарий и неодим перечислены в разделе редкоземельных элементов периодической таблицы, таблицы всех известных природных и синтетических элементов.