Kommentarer: Permanent Magnet maskine i 2014

- Dec 09, 2014-

Permanent magnetisk maskine har gjort sit mærke i den offshore wind power industri, bringe mere pålidelighed og effektivitet. Efterspørgsel og tidevandsenergi og shipping industrien sagde ønsker at reducere driftsomkostningerne af justeringen, og dets miljømæssige leder transport linje vil tage senest automotive teknologi først skal slet ikke overraskende.

Switch, en specialiseret producent af megawatt-klassen permanent magnet (PM) maskiner og frekvensomformere, har netop afsluttet test branchens første PM aksel generator. Effektiv ydeevne under testen var en fremragende 97 procent over det hele hastighedsområde, og selskabets første maskiner bliver leveret af WE Tech løsninger af Finland for Wallenius Lines af Sverige. Generatorerne der installeres på Wallenius 8000 PCTCs, en post-Panamax højeffektiv Ro-Ro newbuild serien bygges i Kina. Det første fartøj er forfalden til afslutning i Q4 2015 og yderligere ordrer er blevet placeret af WE Tech for levering til Terntank Rederi i Danmark og Torvald Klaveness af Norge.

"Dette er den næste store ting i marine," siger Mårten Storbacka, administrerende direktør for WE Tech løsninger. "Over de seneste tre år, vi har været at udvikle vores løsning sammen med The Switch og andre tæt leverandører. Den største fordel ved denne teknologi er, at det øger marine energieffektivitet. Afhængigt af hvordan du beregner det, er brændstof besparelser ca 20-30 procent. Da denne teknologi reducerer behovet for installeret effekt på et skib, er energiproduktion og vægten reduceret betydeligt, derved sænke brændstofforbruget og behovet for vedligeholdelse."

Permanent magnet maskiner anvendes allerede i elektrisk fremdrift, men The Switch er på forkant med ved hjælp af teknologi til akslen generatorer. For Jukka-Pekka Mäkinen, administrerende direktør for The Switch, har erfaring bevist teknologien kan give uovertruffen effekttæthed, energieffektivitet, design fleksibilitet og driftssikkerhed i forhold til induktion maskiner. "Vores unikt tilbud er avanceret kraftoverførslen pakker, som giver en strømkilde, som under de fleste forhold, genererer billigere energi end hjælpeansatte diesel generator sæt."

Permanent magnet maskiner har eksisteret i årtier, og har typisk været anvendt for små elektriske motorer. Deres gennembrud i high-power programmer opstod i løbet af de sidste 20 år eller deromkring og blev muliggjort med opfindelsen af neodymmagneter i begyndelsen af 1980 ' erne. Neodymmagneter har ekstremt høje energitæthed, gør det muligt at opbygge høj effektivitet, high-power generatorer og motorer i en megawatt vifte. I øjeblikket de største PM generatorer allerede overstiger 10 MW i magt og anvendelsesområdet er stor, lige fra wind power generation, marine propulsion og elevatorer til hybridbiler.

Traditionelle elektrisk ophidset synkrone generatorer har været standard for skibet elproduktion, herunder aksel generatorer og generatoranlæg. Dog for lav hastighed applikationer såsom aksel generatorer fører de til et lavt strømforbrug konverteringseffektivitet. Denne begrænsning bliver mere og mere kritisk på grund af stigende brændstofpriser og strengere miljøbestemmelser.

Den lave effektivitet opstår fordi lav opererer hastighed resultater i svage elektromagnetiske induktion i generator winding. Dette skal opvejes ved at tilføje masser af coil viser at rotoren felt vikling til at generere en stærk nok magnetisk induktion. Et stort antal coil vender i feltet snoede derfor resultater i høj elektrisk modstand, og som de aktuelle flyder i feltet winding, store tab er genereret i rotoren, hvilket resulterer i dårlig effektivitet. Tab skal også spredes fra den maskine, der kræver stor køleeffekt.

I en PM generator, er det magnetiske felt simpelthen fremstillet ved hjælp af permanente magneter knyttet til rotoren. Det betyder, at ingen rotor felt likvidation eller magnetisering enheder er nødvendige. Manglen på feltet vikling og relaterede tab betyder overlegne effektivitet, betydeligt mindre kompleks konstruktion og lav rotor inerti og vægt.

Mäkinen har set permanent magnet teknologi tager fat i vindmølleindustrien. "Nogle af vantro er tøvende på grund af de opfattede omkostninger af permanent magnet materialer eller på grund af det dårlige omdømme, som de sjældne jordarters miner har skabt for sig selv. Vi ved i dag, at prisen på sjældne jordarters materiale har stabiliseret og at nye miner har tilpasset bæredygtig fremgangsmåder som ulovlig minedrift er luget ud og strenge internationale standarder implementeres. Derfor, vi mener fortsat kraftigt at fordelene ved PM generator teknologi vil sejre."

I Vindmølleindustrien, virksomheder som Vestas Goldwind, Siemens, GE, Enercon, Gamesa har taget teknologien allerede, men den globale scene er variabel. Markedet for vedvarende energi er stadig stigende, men det er ikke længere den samme som den var under Guldfeberen 2006-2009 siger The Switch business udvikling manager, Carlo Cecchi. Der er stadig en masse spørgsmål i forbindelse med energilagring og energitransport, der skal løses.

"Vindmølleindustrien er plaget med overkapacitet og overproduktion. Uafhængige elproducenter stadig venter på forfaldne provincial subsidierede betalinger fra de sidste 1,5 år. For mange vindmølle OEM-producenter findes kun til hjemmemarkedet, og kvaliteten er stadig ikke op til par."

Kina kiggede til Vesten tilbage i 2010 med dårlige resultater i form af afsluttet tilbud. Cecchi siger udstyrsproducenter og magt producenter skal ændre deres tankegang, gøre skiftet i teknologi til PM generatorer og glemme old-school tænker at betale mindre nu for dobbelt-fed induktion generator (DFIG) teknologi er bedre end producerer mere energi i morgen.

"PM generator teknologi er i stand til at tiltrække ny kapital og ikke-institutionelle investorer, der er klar til at placere deres indsatser. Investeringsbanker nu herunder en ekstra risiko gebyr for DFIG teknologi. PM generator løsning er en reel bankbare aktiv, der er i stand til at passere enhver form for teknologisk vurdering."

Energi er en tjeneste, der opfylder et behov. Som teknisk behov siger ændres, så skal tjenesten, Cecchi. "Dette er ikke kun situationen i vinden, men også i den marine sektor. Driftsomkostninger og forureningsbekæmpelse er helt varme emner lige nu i Hong Kong på grund af meget travl havn aktivitet.

"Her, vi oplever rederne forsøger at løse problemet med radikale midler. Dette omfatter flytte deres virksomhed til steder med mindre strenge regler eller skjule problem bag energieffektivitet, hvilket betyder, at slukke fartøjet lys eller aircondition til at reducere brændstofforbruget og emissioner."

Som omkostninger presser mount og miljøbestemmelser bliver strengere, behovet for en smartere metode nu bliver stadig mere tydeligt, siger han. Ved hjælp af PM motorer og generatorer som centrale elementer i avancerede drev tog gør det muligt for redere at drage fordel af en mere fleksible, modulære, effektiv og let fremdriftssystemet.

"Som en bonus, PM teknologi hjælper fremtidssikret skibe når det kommer til selv de strengeste miljølovgivning. Teknologien gør det muligt for skibe til at sænke deres operationelle omkostninger ved at optimere brændstofforbruget gennem overlegne effektivitet, pålidelighed og design fleksibilitet. Simpel fordelene ved mere magt (5 procent højere end traditionelle elektrisk drevet tog) og lavere brændstofforbrug tilføje til hurtig ROI og mindre forurening samt højere pålidelighed."

Teknologien er også indtastning tidevandsenergi industri, hvor power generation omkostninger er at bevise kritisk, ligesom de er inden for offshore vindkraft og maritime applikationer. Vancouver-baserede vand væg Turbine (WWT) valgt The Switch til at give en 500 kW fuld-magt konverter for dens innovative selv flydende kraftværk. Denne nye kommercielt levedygtigt system ekstrakter potentiale og kinetisk energi fra store, hurtige bevægelse vandstrømme for omdannelse til elektrisk energi.

Parameteren leverede sin første 500 kW fuld-magt konverter i oktober 2014 for WWT'S prototype projekt. De tidevandsenergi kraftværk, som vil blive brugt til Dent Island Resort, i nærheden af Vancouver Island ud vest kyst of British Columbia, Canada.

Skibet vil magten resort, erstatter eksisterende diesel generatorer som den primære energikilde, og er integreret med batteri energilagring. Power udvinding er yderst effektiv i dyb eller overfladisk vandstrømme. Indvirkning på miljøet er minimale, og teknologien er skalerbar fra 500 kW til 1 MW, 2 MW og op til 5 MW pr. enhed. Fartøjerne, der giver bi - eller mono-retningsbestemt operation for tidevand og floden strømninger.

De næste par år vil være udfordrende for sektoren for vedvarende energi, siger Risto Ahvo, amerikanske general manager for The Switch. Globale olieforbrug ventes at vokse med omkring tre procent i år, og især Nordamerika søger at skifergas til billig energi.

"Det vedvarende energisystemer salg klima er simpelthen for fredsommelig; købere og plante ejere afventer lovgivernes energi beslutninger. Virksomheder er at forsinke starten af projekter være sikker på at de er berettiget til mulige udvidet eller nye incitamenter. Dette er ikke godt for virksomheder, da det skaber en cyklus af høj arbejdsbyrde og derefter ikke arbejde på alle. Er det godt for medarbejdere eller arbejdsgivere? Absolut ikke. Et stabilt klima, som kan anvendes for alle virksomheder, er meget bedre i det lange løb end periodisk cykler af op- og nedture forårsaget af lovgivere,"siger Risto Ahvo.

"En god kombination af forskellige energikilder lyder ret til mig, som dengang vi vil have en mere stabil og bæredygtig energiportefølje med rimelige omkostninger for de kommende generationer."

Sænke prisen på energi indebærer sænke Capex og Opex samtidig øge mængden af energi, der genereres. Denne formel fungerer endnu bedre med vedvarende energi som udgifterne til vind, sol, bølge og tidevandsenergi er gratis. "Vinden har oplevet en ekstremt hurtig overgang til permanent magnet maskiner og fuld-power converters. Nu kan disse samme fortjenester nydes som konkurrencemæssige fordele ved andre industrier. Thats hvorfor vi gør vores vind-bevist design tilgængelige for marine propulsion og elproduktion, bølge og tidevandsenergi, og endnu andre industrielle applikationer,"siger The Switch administrerende direktør Jukka-Pekka Mäkinen.

"Som vi bevæger os fremad i disse uforudsigelige tider, var vi har været til at skærpe vores strategi for at tilbyde vores kunder endnu mere værdi, så de kan lykkes på hvad de gør bedst. Da vi har verdens største PM maskine og frekvens konverter produktprogram, kan vi tilbyde kunder forudsigelig time to market med denne nyeste avancerede teknologi. Vi har strømlinet vores processer for at forkorte leveringstider i kundeprojekter at give dem kanten til at komme ud med bestsellere i fremtiden." Source:maritime-executive.com