У статті на основі характеристик деяких вітрових зон України [1] та швидкості вітру, яка застосовується при проєктуванні в Україні й за кордоном, проведено порівняння основних параметрів вітроустановок різних конструкцій, які мають найбільше застосування. Для цього за певним алгоритмом [2–7] був розрахований ряд синхронних генераторів потужністю від 600 до 3600 кВт з урахуванням потужності машин, які випускаються ТОВ «Завод крупних електричних машин» (м. Каховка, Україна). Показана також конструкція генераторів цього заводу після заміни в них асинхронних двигунів на синхронні двигуни зі збудженням від постійних магнітів. Визначено перспективність використання постійних магнітів в системах збудження синхронних генераторів. Відзначено, що при такому підході до створення синхронних електрогенераторів для вітроустановок потрібне обов'язкове застосування мультиплікаторів для забезпечення частоти обертання, яка відповідає частоті обертання вихідного двигуна. Другою умовою є відповідність індукції в робочому зазорі не нижче 0,7–0,8 Тл. Для цього необхідне використання магнітів типу NdFeB, що відрізняються високою питомою енергією та дають змогу спростити конструкцію, усунути втрати на збудження, які притаманні генераторам з електромагнітним збудженням, підвищити ККД і надійність генераторів. Застосування мультиплікаторів вимагає їх обов'язкового регулярного обслуговування і знижує надійність електроагрегату. У зв'язку з цим була розглянута оригінальна конструкція безредукторного генератора зі збудженням від постійних магнітів. Особливість цієї конструкції генератора полягає у відсутності ярма статора та мультиплікатора, а також корпусу генератора. Корпусом генератора є шихтований пакет статора, і в цілому генератор являє собою модуль у складі головки вітроустановки, що дозволяє істотно зменшити його масу. В статті обґрунтовано доцільність застосування безкорпусної модульної конструкції вітроустановки зі збудженням від постійних магнітів без мультиплікатора та проведено порівняння параметрів вітроустановок зазначених конструкцій. Бібл. 9, табл. 4, рис. 3.
В основу работы положены результаты расчетов ряда синхронных безредукторных ветрогенераторов модульных конструкций [1] с возбуждением от постоянных магнитов NdFeB мощностью (600÷3600) кВт при принятой за рубежом расчетной скорости ветра – 12,5 м/с. Такой подход исследования машин позволяет оценить сложную взаимосвязь их параметров при минимуме допущений, в частности, учесть насыщение наиболее нагруженных участков магнитной цепи и определить целесообразность применения некоторых возможных вариантов обмоток, которые обеспечивают наибольшую электромагнитную мощность генераторов с учетом технологичности их выполнения; показаны особенности изменения зубцовой зоны машин повышенной мощности, обусловленные низкой скоростью вращения генераторов в безредукторных установках и обоснована по этой причине возможность применения "меандровой" обмотки. В такой обмотке каждая фаза выполняется в виде одного непрерывного проводника, что позволяет исключить соединение секций в фазе, имеющее место в традиционных обмотках, уменьшить сопротивление обмотки благодаря отсутствию одной лобовой части в сравнении с витком секции. При решении технологии изготовления таких обмоток в виде шины возможно повышение коэффициента заполнения пазов и мощности генератора в определенных габаритах. Возможно изготовление такой обмотки кабелями, в этом случае трехфазная обмотка будет представлять три кабеля, что позволит упростить её изготовление, но коэффициент заполнения пазов будет меньше. В работе проведено сравнение различных вариантов меандровых обмоток с целью упрощения их изготовления и традиционных всыпных обмоток с различным количеством пазов на полюс и фазу с целью увеличения зубцового шага и упрощения изготовления пакета статора и обмотки. Библ. 9, табл. 1, рис. 5.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.