3. Nguyên tắc kỹ thuật.
3.6 Máy phát điện nam châm vĩnh cửu.
Máy phát điện đồng bộ nam châm vĩnh cửu (Permanet magnet generator) được sử dụng nhiều trong kỹ nghệ từ những năm 1960 và chủ yếu trong những động cơ có công suất thấp. Trong hai thập niên vừa qua việc nghiên cứu và ứng dụng máy phát điện nam châm vĩnh cửu đã phát triển nhanh, điển hình là ứng dụng trong kỹ nghệ sản xuất ổ đĩa cứng, màn hình LCD trong tin học hoặc điện thoại cảm ứng cũng như trong kỹ nghệ xe hơi.
Sử dụng máy phát điện đồng bộ nam châm vĩnh cửu, hộp số và máy phát điện thông thường cuả tua-bin điện gió được thay thế bằng những mảng nam châm quay vòng từ cơ năng của hệ thống cánh quạt. Với nguyên tắc thiết kế giản dị này, máy phát điện họat động với tốc độ số vòng quay rất thấp nhưng nguồn điện năng sản xuất cao. Những ưu điểm cơ bản khác là máy phát điện không cần bôi trơn bằng dầu, thời gian bảo trì ngắn, độ bền cao và độ ồn phát sinh cũng thấp.
Nam châm vĩnh cửu được cấu tạo từ các các hợp chất của các nguyên tố đất hiếm (rare earth) và kim loại chuyển tiếp có khả năng giữ từ tính cao và là nguồn tạo ra từ trường như chất Samarium - Cobalt, Neodym (Nd), Dysprosium (Dy) hoặc Terbium (Tb).
Cuộn dây đồng trong bộ phận tĩnh Stator.
Cảm ứng điện từ sảy ra trong những cuộn dây đồng của bộ phận tĩnh Stator nhờ những lớp nam châm vĩnh cửu đặt tại vòng quay Rotor. Khi Rotor quay, nguồn từ trường làm chuyển động những nguyên tử electron và phát sinh ra dòng điện.
Trong máy phát điện đồng bộ kích thích bởi nam châm vĩnh cửu, hai bộ phận chính là bộ phận quay (Rotor) và bộ phận tĩnh (Stator).
Nguyên tắc kích thích bởi nam châm vĩnh cửu.
Nguyên tắc kích thích từ dòng điện ngòai.
Nguyên tắc tự kích thích.
Trong nguyên tắc tự kích thích, nguồn từ trường trong máy phát điện sẽ tự kích thích nhờ dòng điện xoay chiều được chuyển qua điện một chiều.
Trong nguyên tắc kích thích từ dòng điện ngòai, máy phát điện chỉ khởi động được khi có một dòng điện từ bên ngòai kích họat.
Trong nguyên tắc kích thích bởi nam châm vĩnh cửu, công suất tua-bin điện gió chỉ điều khiển được theo tốc độ số vòng quay của
Rotor và có ưu điểm là không cần một nguồn điện từ bên ngòai.
Cấu trúc tua-bin Enercon sử dụng máy điện nam châm vĩnh cửu - kích thích từ dòng điện ngòai . Cấu trúc tua-bin Vensys sử dụng máy điện nam châm vĩnh cửu - kích thích bởi nam châm vĩnh cửu.
Máy phát điện nam châm vĩnh cửu trong tua-bin Avantis.
Máy phát điện Generator
Hệ thống cánh Rotor Hệ thống làm mát Thùng Nacelle Hệ thống đổi tần Hệ thống biến thế Transformator Trụ
Thùng Nacelle của tua-bin điện gió
Dewind.
Thùng Nacelle của tua-bin điện gió
Thùng Nacelle của tua-bin điện gió
Micon. Thùng Nacelle của tua-bin điện gió