Az ABB állandó mágneses technológiája már három évtizede megbízhatóan működik nemcsak a kis- és középfeszültségű rendszerekben, hanem a nagy teljesítményű motorokban is. Itt elsősorban a tengeri hajózásra és a szélturbinákban való felhasználásra kell gondolni. Ezeknek a mágneses generátoroknak az alkalmazása jelentős lépés abba az irányba, hogy a hajók energiarendszerei igazodjanak a Nemzetközi Tengerészeti Szervezet energiahatékonysági tervezési indexéhez, ezáltal pedig teljesíteni tudják a szén-dioxid-kibocsátás csökkentésében eltervezett célokat. Ezért ebben az iparágban is az energiahatékonyság növelésében jelentős szerepet játszanak az állandó mágneses generátorok.
Az elmúlt 30 évben az ABB a PM
generátorok gyártása során milyen szintű fejlődésen ment keresztül?
1990-ben, amikor az állandó mágneses generátorok kezdtek kereskedelmileg életképessé válni, az ABB is a piacra lépett a saját maga által kifejlesztett PM generátoraival. Mára pedig a PM motorok és generátorok világelső gyártójává nőtte ki magát. Na de térjünk vissza a kezdetekhez. Az ABB 2001-ben 5 MW-ig terjedő teljesítménnyel rendelkező generátorokat szállított partnerei számára. Azóta már az ABB akár 14,5 MW-al is rendelkező állandó mágneses motorokat is képes gyártani. De nemcsak motorokat, hanem PM generátorokat is készít. Akár 6 MW-nál nagyobb teljesítménnyel rendelkező generátorok szállítása is megoldott, amelyeknek a névleges forgatónyomatéka 200-1000 kNm és afeletti tartományba esik. Összességében az ABB a nagyteljesítményű állandó mágneses generátorok tekintetében hatalmas portfolióval rendelkezik. Legyen az ki- és közepes feszültségű vagy akár nagy teljesítményű rendszer.
Amit az állandó mágneses generátorokról tudni érdemes
Az állandó mágneses generátorok olyan berendezések, amelyekben a forgórész tekercseit állandó mágnesek helyettesítik. Nem igényelnek külön gerjesztést, így elkerülhetők a forgórész gerjesztési veszteségei, amelyek a generátor teljes veszteségének körülbelül 30 százalékát teszik ki. Ez nagy teljesítménysűrűséget és kis méretet eredményez. Ennek köszönhetően az ilyen típusú generátorok a legnagyobb hatásfokkal tudnak működni. Kompakt méretük miatt ez a hagyományos szinkron vagy indukciós tengelyes generátorokhoz képest körülbelül 20 százalékkal kevesebb. De nemcsak a helyigényük alacsonyabb, hanem a súlyuk is körülbelül 30 százalékkal kevesebb. Ezért már csak emiatt az ABB állandó mágneses generátorai a hagyományos egységekhez képest 2-4 százalékkal csökkenthetik a berendezések üzemanyag -fogyasztását. Sőt a károsanyag-kibocsátást is minimalizálják, ami a szigorodó előírások közepette létfontosságú. Mit jelent ez számokban? Egy nagy mérettel rendelkező tengerjáró hajó tipikus 20–25 éves élettartama alatt ez a megtakarítás a szakemberek becslése szerint körülbelül 2 millió amerikai dollárra tehető, valamint hozzájárul 5000 tonna CO2-kibocsátás csökkentéséhez is.
Miért érdemes az ABB állandó
mágneses generátorait választani?
Az ABB legújabb állandó mágneses generátorai lehetővé teszik a vállalatok számára, hogy kihasználják ennek a technológiának a hatékonyságát, teljesítményét és megbízhatóságát. Ez a generátortípus rugalmasságot és egyszerű telepítést biztosít mindenki számára. Ráadásul az ABB ezen a területen hatalmas tapasztalattal és tudással rendelkezik, aminek folytán garantált, hogy a generátorok egy olyan rendszerbe kerülnek beépítésre, ahol hosszú távon teljesítik a tőlük elvárható teljesítményt. Ráadásul alacsony üzemeltetési költséggel rendelkeznek, ami az ilyen típusú generátorok alacsony fordulatszámon történő működéséből is következik. Mivel az ABB ezeket a generátorokat kisebb mágnesezési veszteségekre tervezte, hatékonyságuk alacsony sebességnél és részterhelésnél is magas marad.
Mitől olyan előnyösek az ABB állandó mágneses generátorai?
Az elmúlt harminc év során az ABB az állandó mágneses generátorok építése területén hatalmas tapasztalatra tett szert. Ezt a tudást pedig a generátorokban található rendszer hatékonyságának és megbízhatóságának maximalizálása érdekében hasznosítja. Ennek köszönhetően az ABB PM generátorai alacsonyabb elektromos veszteségük miatt hatékonyabbak, mint az indukciós és szinkron generátorok. A hatásfokkülönbség teljes terhelésnél is jelentős, részterhelés esetén pedig hatalmas. Hogyan lehetséges ez? Az indukciós generátorokhoz képest a PM változatok a forgórészben minimális veszteséggel rendelkeznek. Ellentétben a szinkron generátorokkal, nincs szükségük gerjesztő tápra, így elkerülhető az a veszteség, amely a külső gerjesztésű szinkron rotorokban fordul elő. A PM generátorokba szerelt mágneseknek köszönhetően a rotor tömege maximalizálható, ami különösen fontos a nagyobb generátoroknál. Ez csökkenti a berendezésben szükséges ritkaföldfémek mennyiségét is. A neodímium-vas-bórból készült mágnesek rendkívül nagy mágneses fluxussűrűséggel rendelkeznek, amely a mágneses mező intenzitásával és terjedésének maximalizálásával jár. Az ABB által kifejlesztett rotorok geometriája egyszerű és robusztus, ezért a rotor gyűrűből, mágnesekből és a tartószerkezetből áll csupán. A kevesebb alkatrészből álló egyszerű felépítés biztosítja a karbantartási igények minimalizálását.
Az ABB állandó mágneses generátorai
már a nagy teljesítményű rendszerek számára is hatékony megoldást kínálnak!
Az OECD, amely az Organisation for Economic Cooperation and Development rövidítése és magyarul Gazdasági Együttműködési és Fejlesztési Szervezetet jelent, adatai szerint napjainkban a tengeri hajók szállítják a forgalomba kerülő termékek körülbelül 90 százalékát és ez a szám 2050-re meg fog háromszorozódni. Ugyanakkor a hajózás az üvegházhatású gázok teljes kibocsátásának csaknem 3 százalékát teszi ki, ami az előbb említett időpontra szintén megháromszorozódik. Ennek érdekében viszont tenni kell valamit, hiszen a tengeri hajók működéséhez szükséges villamos energia előállítása olyan probléma, amely már több mint 150 éve fennáll. A nagy teljesítménnyel rendelkező állandó mágneses generátorok modern neodímium mágneseket alkalmaznak, amelyek sokkal hatékonyabban hozzák létre a mágneses teret, anélkül, hogy külső áramforrásra lenne szükségük, amely a rotort árammal látná el. Ez csökkenti a szükséges üzemanyag mennyiséget. Ez annak is köszönhető, hogy az ABB generátorai nemcsak erősek, hanem méretük és súlyuk is 30-50 százalékkal alacsonyabb, mint a hagyományos technológiával rendelkező generátorok.