Windgenerator-Magnet

Windgeneratormagnete sind ein wichtiger Bestandteil eines Windkraftgenerators. Sie tragen dazu bei, die Unversehrtheit des Turms und der hohen Wände der Turbine aufrechtzuerhalten. Die traditionelle Art, den Magneten der Windkraftanlage zu montieren, besteht darin, Löcher in die Wände des Turms zu bohren oder Halterungen daran zu schweißen. Diese traditionellen Methoden verringern die Festigkeit der Wände und machen sie anfällig für Korrosion.

Windgeneratoren verwenden starke Magnete wie Neodym, um elektrischen Strom zu erzeugen. Die Magnete drehen sich relativ zu einer gewickelten Drahtanordnung, die eine Spannung in der Spule erzeugt. Hochleistungsmagnete sind trapezförmig und passen auf eine Stahlscheibe mit 300 mm Durchmesser.

Auf China entfallen 85 % der weltweiten Produktion von Seltenerdelementen (REEs), die in Windgeneratormagneten verwendet werden. Niedrigere Abbaukosten und milde Umweltstandards machen das Land zu einer attraktiven Rohstoffquelle. Neben Magneten für Windgeneratoren werden REEs in Smartphones, Elektrofahrzeugen, Robotik und anderen Produkten verwendet, die Permanentmagnete benötigen.

Magnete für Windgeneratoren bestehen aus zwei Arten: Permanent und Neodym. Permanentmagnete sind wartungsfrei und kostengünstiger zu installieren. Permanentmagnete sind ideal für Offshore- und Schwachwindstandorte. Sie ermöglichen auch ein leichteres, kompakteres Design. Permanentmagnetgeneratoren sind außerdem effizienter und können für Getriebeantriebe verwendet werden, was sie netzkompatibler macht.

Eine weitere Option ist ein permanentmagnetisierter Gleichstromgenerator. Dieser Typ erfordert eine separate Gleichstromquelle und hat viele Anwendungen. Der Windgeneratormagnet kann in einer Mikrowindkraftanlage verwendet werden. Das Papier betont die Leistungsfähigkeit des gesamten Energieumwandlungssystems. Neben einem Permanentmagnet-Windgenerator dreht sich ein Mikro-Windgenerator mit zwei gegenläufigen Ankern.

Neben Windenergie produzieren auch Windmühlen Strom. Diese Energie wird von der magnetischen Kraft eines riesigen Magneten abgeleitet. Die Windkraftanlage von GE ist ein hervorragendes Beispiel für diese Technologie. Heutige Windkraftanlagen können 225 bis 300 Haushalte mit Strom versorgen. Offshore-Windparks können mehr als vierhundert Haushalte mit Strom versorgen.

Permanentmagnete sind langlebiger als Elektromagnete und können höheren Spannungen und Strömen standhalten als Elektromagnete. Aber sie sind teurer und erfordern Kühlsysteme. Dadurch ist ein Windrad mit Permanentmagnet meist teurer als ein elektromagnetisches. Dennoch experimentieren einige Hersteller mit einem Hybrid-Elektroantrieb, bei dem ein Permanentmagnet und ein Elektromotor zusammenarbeiten. Diese Art des Antriebsstrangs ermöglicht es dem Permanentmagneten, bei niedrigeren Drehzahlen über einen längeren Zeitraum eine konstante Energie zu erzeugen. Aber diese Generatoren werden am besten dort eingesetzt, wo es keine heftigen Böen oder plötzlichen Änderungen der Windrichtung gibt.

Eine weitere Option für Windturbinengeneratoren ist die Autolichtmaschine. Es ist ein sehr effizienter Niederspannungs-Gleichstromgenerator, aber sein Wirkungsgrad ist nicht so hoch wie bei einem Permanentmagnet-Gleichstromgenerator. Eine Autolichtmaschine ist normalerweise offen und belüftet, und die Umgebungsluft kühlt sie ab. Aber eine Autolichtmaschine benötigt eine hohe Drehzahl, um Strom zu erzeugen.