Magnetiske gir reduserer kostnadene for vindmøller

Magnetiske gir

Overføringer er avgjørende for mange mekaniske enheter. De lar komponenter som roterer i forskjellige hastigheter fungere sammen. For eksempel er bladene til en vindturbin ikke direkte koblet til den elektriske generatoren. En girkasse tar relativt lav rotasjonshastighet på bladene og hever den til omdreiningstallet som er nødvendig for å snu generatoren raskt nok til å produsere strøm. Gir er den hemmelige sausen i enhver overføring. De er ganske pålitelige, men hvis en går i stykker, kan det være dyrt å reparere. Og hvis du er på toppen av en vindturbin til sjøs, kan det være vanskelig å få tilgang til den for en reparasjon.

Ved Texas A&M jobber doktorgradsstudent Matthew Gardner for å erstatte mekaniske gir med magnetiske gir. Hvis det lykkes, vil resultatet bli mindre, lettere og rimeligere stasjoner som overfører strøm mer effektivt. Forskningen hans blir fulgt nøye av flere selskaper, inkludert ABB, det sveitsiske baserte globale teknologiselskapet.

Magnetiske gir krever mindre vedlikehold, genererer mindre støy og vibrasjoner og er mer holdbare enn mekaniske gir. Hvis det brukes for mye strøm på et konvensjonelt gir, går det i stykker, men når det brukes for mye strøm på et magnetisk gir, glir det bare av uten mekanisk skade. I hovedsak fungerer den som en clutch innebygd i transmisjonen som kan absorbere pigger i påført belastning uten å bryte.

" Mye av forskningen på elektriske maskiner representerer trinnvise forbedringer i teknologi som har blitt utviklet de siste hundre årene," sier Gardner.

Original text


Et av prosjektene Gardner jobber med er å bygge en transmisjon for en bølgekraftgenerator. Havbølger kan ha enorme energitopper. Overføringen må kunne absorbere høye belastninger om og om igjen pålitelig. Per definisjon er det en skremmende og dyr jobb å reparere en ødelagt komponent som monteres under vann.

" Analysen vår fant at bruk av en magnetisk girgenerator ville være 50% mindre, 50% lettere og 25% billigere enn å bruke en girfri generator for denne bølgekraft-applikasjonen," sier Gardner.

I samarbeid med det amerikanske energidepartementet og ABB har det bygget en prototype-overføring med magnetiske gir som takler opptil 4000 newtonmeter dreiemoment. De fleste magnetiske girløsninger til dags dato er begrenset til rundt 150 newton meter dreiemoment.

" Magnetgir og magnetiske girmaskiner tilbyr potensialet til å gi betydelig, ikke bare trinnvis, forbedring i systemer som involverer elektriske maskiner," sa Gardner.

Alt som reduserer forhåndskostnader og løpende vedlikeholdskostnader for fornybare energisystemer er et skritt fremover for ren energi. Å senke kostnadene ved fornybar energi vil også gjøre atomkraft ulønnsom. Med magnetiske gir blir 100% fornybar energi en mer realistisk mulighet.

Mer informasjon: tees.tamu.edu

Anbefalt

Egenskaper, fordeler og bruk av eplecidereddik
Avokado: hvordan plante sin grop?
Egenskaper, fordeler og bruk av laurbærblad