風力タービン中の永久磁石の適用

風力タービンがどのように機能するのか疑問に思ったことはありませんか？ほとんどの場合、あなたは持っていますが、あなたは確かにあなたの心に質問があるでしょう。たとえば、2つのブレードを備えたそびえ立つ構造物が、全国の多くの家庭を駆動するために膨大な量の電力を生成できるようにすることができることを知りたいと思うかもしれません。

風力タービンのメカニックの中心には、強力な永久磁気特性を持つ特別なタイプの磁石である永久磁石があります。風力タービンの発明まで、主な電力源は石炭や石油のような化石燃料でした。これらは非常に役立ちましたが、大きな欠陥がありました。彼らは、人間と環境の両方に有毒な、驚くべき量の二酸化炭素を放出しました。

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風力タービンの主要な電力源としての一般的な受け入れは、それらがクリーンエネルギーの一形態であるという理由だけであります。環境の持続可能性はかなり長い間話題のトピックであることに注意してください。風力タービンがクリーンエネルギーのみを生成するという事実（環境に有毒な材料を放出することなく）は、電力産業の主食になります。彼らはここにとどまり、その目的の中心は、ネオジム磁石のような永久磁石の存在です。

ネオジム磁石は、希土類磁石の一種です。もう1つの例は、ネオジム鉄ボロンの組み合わせです。これらのタービンは、コストを削減し、信頼性を向上させ、継続的で費用のかかるメンテナンスの必要性を大幅に減らすために、風タービン設計で使用されています。

それでは、永久磁石は風力タービンでどのように機能しますか？

風力タービン発電機の動作は、電磁気の原理に基づいており、通常、1831年にマイケルファラデーによって設計された最初の電磁の設計に従います。電界内で電気導体が回転すると、電力が生成されます。タービンの刃が風の方向に回転すると、タービンの永久磁石の磁場内で電磁誘導が発生して電気を生成します。風力タービンのシャフトに接続された発電機は、刃の動きを電気に変換します。

しかし、電磁石で使用されるスリップリングを使用する代わりに、風力タービンの永久磁石は、強い希土類磁石の磁場を使用します。

電磁石と永久磁石の違い

電磁石とは異なり、永久磁石は外部ソースからの電力を必要としません。風タービンに電磁石と永久磁石を使用することの主な違いは、電磁石が電磁石に電力を供給するためにスリップリングを必要とするのに対し、永久磁石はそうではないことです。繰り返しますが、ギアボックスには継続的なメンテナンスが必要であり、コストを大幅に引き上げることができます。

ギアボックスの機能は、タービンシャフトの低回転速度を、誘導発生器に必要な高速に電気を生成することです。しかし、ギアボックスは摩擦を引き起こし、パフォーマンスを減らすことができます。たとえば、ネオジム磁石を使用すると、電磁石を置き換えると、タービンの効率が高くなり、効率が低下し、メンテナンスのコストが低くなります。

今日、エンジニアはさらに洗練された電磁発電機を開発しました。これは、風力タービンに閉じ込められた風力発電と並行して動作し、家庭、学校、病院、ビジネス施設などの地元の消費のために電気を評価しています。現在のところ、1つの風力タービンは最大113 GWを生産し、風の強度から判断して、約250 T0の300軒の家を駆動できます。

風力タービンでの磁石がより良い取り付けソリューションを作る方法

電力の生成を支援するだけでなく、恒久的な磁石は、タービンの背の高い壁の完全性を維持するのに役立つ重要な役割を果たします。風力タービン発電機の中を見ることができれば、壁にたくさんのケーブルと非常に長いはしごが取り付けられているのが見えます。それらのいくつかは、労働者がタービンナセルにアクセスできるようにエレベーターを含んでいます。

これを達成するための伝統的なソリューションは、タービンの壁に穴を掘削してブラケットを取り付けたり、ブラケットを保持するためにブラケットを壁に溶接したりすることです。残念ながら、このソリューションは壁の完全性に影響を与え、強度を減らし、腐食を起こしやすくする可能性があります。

ありがたいことに、永久磁石は、エンジニアが穴を開けたり溶接したりせずに壁にブラケットをマウントできるようにすることで、ゲームをステップアップしています。一部のタービンメーカーは、磁気取り付けシステムを巧みに使用して、壁のブラケットやその他の必須材料をタービンの壁に取り付けます。ネオジム磁石のような強力な希土類金属は、この種の用途に最適です。

結論

永久磁石が世界がきれいな電気エネルギーを生成するのを支援する上で重要な役割を果たしていることを考えると、永久磁石は不可欠であると言っても安全です。興味深いことに、それらは薬、電子機器など、他の多くの分野で適用されます。