Сравнение Вариантов Конструкций Синхронных Генераторов С Возбуждением От Постоянных Магнитов Для Ветроустановок

Abstract

1 Институт возобновляемой энергетики НАН Украины, 02094, г. Киев, ул. Гната Хоткевича, 20А, 2 Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского», 03059, г. Киев, пр. Победы, 37 В статье показана целесообразность использования серийных асинхронных двигателей при создании синхронных генераторов с возбуждением от постоянных магнитов. По результатам расчетов даны рекомендации по выбору асинхронных двигателей и соответствующих мультипликаторов при изготовлении синхронных генераторов с возбуждением от высокоэнергетических редкоземельных постоянных магнитов неодим -железо -бор (NdFeB). Применение мультипликатора позволяет повысить частоту вращения генератора, уменьшить его габариты, массу, однако это вызывает увеличение общей массы установки за счет применения мультипликатора. Серийные изделия отличаются оптимальными геометрическими соотношениями, минимизированы по массе, отличаются качеством изготовления, и, следовательно, -надежностью. В работе предложена оригинальная конструкция бескорпусного, безредукторного синхронного магнитоэлектрического генератора для ветроустановок и приведены некоторые результаты расчетов ряда генераторов на базе этой конструкции мощностью от 20 кВт до 2 МВт, а также дана оценка характера изменения геометрических размеров зубцовой зоны статоров в этих генераторах, которая позволяет оценить технологичность их изготовления. Для снижения массогабаритных показателей был предложен, разработан, изготовлен и испытан бескорпусной безредукторный синхронный генератор с возбуждением от постоянных магнитов мощностью 20 кВт. Также в работе представлены некоторые результаты расчетов редукторной и безредукторной компоновки ветроустановки для их последующей оценки, учитывая габариты и массу активных материалов, в том числе редкоземельных постоянных магнитов, цена которых является наибольшей. Библ. 9, табл. 2, рис. 3. Ключевые слова: асинхронные двигатели; синхронные генераторы; мультипликаторы; бескорпусной; постоянные магниты; ветроустановка. The article points out the expediency of usage the asynchronous motor for re-design them into synchronous generator with permanent magnet excitation. According to the calculation results there are given some recommendations in questions such as choice of the asynchronous motor and its corresponding speed multiplier for manufacturing synchronous generator with excitation of high-energy rare-earth permanent magnets neodymiumironboron (NdFeB). Application of speed multiplier allow to increase rotation speed of generator, decrease its dimensions and mass, but it causes increasing the general mass of set due to installation of speed multiplier. Serial industrial products have optimal geometrical ratios, minimized by weight, have high quality of manufacturing and, consequentlyare reliable. An original design of caseless gearless synchronous permanent magnet generator for wind turbine is presented and a number of calculations in a range of power since 20 kW till 2 MW is provided. An evaluation of geometric changes in...