Windgeneratormagnete und ihre Rolle in Windturbinengeneratoren

Wind ist eine der am schnellsten wachsenden sauberen Energiequellen der Erde. Die größten Windparks der Welt produzieren jedes Jahr über eine Milliarde Megawatt Strom. Magnete spielen eine Schlüsselrolle bei der Konstruktion von Windkraftanlagen und ermöglichen deren effizienten, zuverlässigen und kostengünstigen Betrieb.

Windkraftanlagen bestehen aus großen Ventilatorflügeln, die bei starkem Wind gedreht werden, um Strom zu erzeugen. Anschließend drehen sie einen Generator, um die Bewegung in Elektrizität umzuwandeln. Dieser Strom wird dann ins Netz eingespeist.

Mehrere Hersteller von Windkraftanlagen verwenden in ihren Produkten Permanentmagnetgeneratoren (PMGs), um die Kosten zu senken, die Zuverlässigkeit zu erhöhen und die Wartungsintervalle zu verkürzen. PMGs eliminieren Verschleißteile, was die Anzahl der Komponenten reduziert und die Lebensdauer der Turbine erhöht.

Die Windindustrie bevorzugt PMGs gegenüber anderen Technologien, da sie niedrige Ausfallraten und hohe Zuverlässigkeit ohne Verschleiß bieten. Darüber hinaus reduzieren PMGs die Größe und das Gewicht des Generators, um die Herstellungskosten zu senken und die Effizienz der Windkraftanlage zu erhöhen.

Magnetische Befestigungslösung Sie können die Bauzeit und -kosten erheblich reduzieren und den Turm vor Metallermüdung und Korrosion schützen. Sie machen außerdem das Bohren von Löchern durch die Turmwand überflüssig, was zu Schäden führen und die Integrität des Turms gefährden kann.

Diese Montagesysteme können Windparkbetreibern auch dabei helfen, kostspielige Reparaturen am Turm und anderen Geräten wie Rotoren, Getrieben und Kabeln zu vermeiden. Sie können außerdem verhindern, dass die Rotoren überhitzen und ihre Fähigkeit zur Stromerzeugung verlieren, was zu vorzeitigen Ausfällen führen kann.

Bei den in Windkraftanlagen verwendeten Magneten handelt es sich häufig um Seltenerdelemente, die einer besonderen Behandlung bedürfen, um Verunreinigungen zu verhindern und ihre langfristige Sicherheit zu gewährleisten. Es gibt zwei Arten von Seltenerdelementen, die sich besonders für Turbinen eignen: Neodym-Eisen-Bor (NdFeB) und Samarium-Kobalt (SmCo).

Neodym-Magnete werden aufgrund ihrer hohen Festigkeit, Haltbarkeit, Korrosionsbeständigkeit und einfachen Herstellung häufig in Turbinen eingesetzt. Sie sind auch die stärksten und am weitesten verbreiteten.

Samarium-Kobalt ist kostengünstiger als Neodym und verfügt über einen größeren Temperaturbereich, wodurch es seinen Magnetismus auch in einer heißen Umgebung aufrechterhalten kann. Allerdings sind Samarium-Kobalt-Magnete nicht so stark wie NdFeB, sodass sie bei Überhitzung ihre magnetischen Eigenschaften verlieren können.

Die Kosten für Seltene Erden werden in naher Zukunft steigen, da die weltweite Nachfrage nach ihnen steigt. Viele Beobachter gehen davon aus, dass sich ihr Preis bis 2025 verdoppeln wird. Dies wird vor allem durch Strukturreformen in China, die die Produktion einschränken, sowie durch die rasche Verbreitung von Elektrofahrzeugen und der Windkraftbranche vorangetrieben.