DESIGN PERMANENT MAGNET WINDGENERATOR OF INCREASED POWER (600÷3600) KW
В статье на основе оценки характеристик некоторых ветрозон Украины [1] и применяемой при проектировании скорости ветра за рубежом проведено сравнение основных параметров ветрогенераторов. Для этого по определенному алгоритму [4-9] был рассчитан ряд синхронных генераторов мощностью от 600 до 3600 кВт...
Збережено в:
| Дата: | 2020 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine
2020
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/243 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Vidnovluvana energetika |
Репозитарії
Vidnovluvana energetika| id |
veorgua-article-243 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Vidnovluvana energetika |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2020-03-30T16:46:02Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
synchronous generators asynchronous generators wind generator power rotation speed electromagnetic torque permanent mag-nets slots per pole and phase slot filling coefficient. |
| spellingShingle |
synchronous generators asynchronous generators wind generator power rotation speed electromagnetic torque permanent mag-nets slots per pole and phase slot filling coefficient. Permynov, Y. Monakhov, E. Volkov, L. DESIGN PERMANENT MAGNET WINDGENERATOR OF INCREASED POWER (600÷3600) KW |
| topic_facet |
synchronous generators asynchronous generators wind generator power rotation speed electromagnetic torque permanent mag-nets slots per pole and phase slot filling coefficient. : синхронные генераторы асинхронные генераторы мощность ветроустановки частота вращения электромагнитный момент постоянные магниты числов пазов на полюс и фазу коэффициент заполнения паза. |
| format |
Article |
| author |
Permynov, Y. Monakhov, E. Volkov, L. |
| author_facet |
Permynov, Y. Monakhov, E. Volkov, L. |
| author_sort |
Permynov, Y. |
| title |
DESIGN PERMANENT MAGNET WINDGENERATOR OF INCREASED POWER (600÷3600) KW |
| title_short |
DESIGN PERMANENT MAGNET WINDGENERATOR OF INCREASED POWER (600÷3600) KW |
| title_full |
DESIGN PERMANENT MAGNET WINDGENERATOR OF INCREASED POWER (600÷3600) KW |
| title_fullStr |
DESIGN PERMANENT MAGNET WINDGENERATOR OF INCREASED POWER (600÷3600) KW |
| title_full_unstemmed |
DESIGN PERMANENT MAGNET WINDGENERATOR OF INCREASED POWER (600÷3600) KW |
| title_sort |
design permanent magnet windgenerator of increased power (600÷3600) kw |
| title_alt |
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВЕТРОГЕНЕРАТОРОВ ПОВЫШЕННОЙ МОЩНОСТИ (600÷3600) КВТ С ВОЗБУЖДЕНИЕМ ОТ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ |
| description |
В статье на основе оценки характеристик некоторых ветрозон Украины [1] и применяемой при проектировании скорости ветра за рубежом проведено сравнение основных параметров ветрогенераторов. Для этого по определенному алгоритму [4-9] был рассчитан ряд синхронных генераторов мощностью от 600 до 3600 кВт с ориентиром на мощности машин, выпускаемых «Заводом крупных электрических машин» (г. Каховка), но за базовую конструкцию при расчетах принят генератор, представленный в [2]. Особенностью конструкции этого генератора – отсутствие ярма статора (корпуса). Корпусом генератора является пакет статора с обмоткой, поэтому он представляет собой модуль головки ветроустановки, это позволяет уменьшить его массу и габариты.
До настоящего времени наиболее широко применились асинхронные генераторы с мультипликаторами для повышения частоты вращения, учитывая, что частота вращения ветроколеса уменьшается с повышением мощности ветроустановки и составляет всего несколько оборотов в минуту. С увеличением частоты вращения уменьшается электромагнитный момент, объем и масса генератора, но увеличиваются соответствующие параметры мультипликатора. В последние годы наметилась тенденция применения безредукторних синхронных генераторов с возбуждением от постоянных магнитов, что позволяет упростить конструкцию агрегата, повысить надежность установки, исключить необходимость обслуживания редуктора (мультипликатора) и потери на возбуждение. В связи с этим, в работе проведено сравнение указанных вариантов выполнения агрегатной части ветроустановок по электромагнитным параметрам, массе и габаритам.
Изменение геометрических соотношений генератора определяет его электромагнитные параметры, поэтому отмечены оптимальные отношения диаметров корпуса и ротора, ширины паза и зубца, определена зависимость геометрии зубцовой зоны и мощности от принятого числа пазов на полюс и фазу (q); обоснована возможность применения «меандровой» обмотки в связи с малым расчетным значением числа витков в секции. Такая обмотка позволяет упростить технологию её изготовления, возможность увеличения коэффициента заполнения паза и мощности при решении технологических вопросов изготовления. Библ. 9, рис. 3. |
| publisher |
Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine |
| publishDate |
2020 |
| url |
https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/243 |
| work_keys_str_mv |
AT permynovy proektirovanievetrogeneratorovpovyšennojmoŝnosti6003600kvtsvozbuždeniemotpostoânnyhmagnitov AT monakhove proektirovanievetrogeneratorovpovyšennojmoŝnosti6003600kvtsvozbuždeniemotpostoânnyhmagnitov AT volkovl proektirovanievetrogeneratorovpovyšennojmoŝnosti6003600kvtsvozbuždeniemotpostoânnyhmagnitov AT permynovy designpermanentmagnetwindgeneratorofincreasedpower6003600kw AT monakhove designpermanentmagnetwindgeneratorofincreasedpower6003600kw AT volkovl designpermanentmagnetwindgeneratorofincreasedpower6003600kw |
| first_indexed |
2025-07-17T11:37:56Z |
| last_indexed |
2025-07-17T11:37:56Z |
| _version_ |
1850411090984304640 |
| spelling |
veorgua-article-2432020-03-30T16:46:02Z ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВЕТРОГЕНЕРАТОРОВ ПОВЫШЕННОЙ МОЩНОСТИ (600÷3600) КВТ С ВОЗБУЖДЕНИЕМ ОТ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ DESIGN PERMANENT MAGNET WINDGENERATOR OF INCREASED POWER (600÷3600) KW Permynov, Y. Monakhov, E. Volkov, L. synchronous generators; asynchronous generators; wind generator power; rotation speed; electromagnetic torque; permanent mag-nets; slots per pole and phase; slot filling coefficient. : синхронные генераторы; асинхронные генераторы; мощность ветроустановки; частота вращения; электромагнитный момент; постоянные магниты; числов пазов на полюс и фазу; коэффициент заполнения паза. В статье на основе оценки характеристик некоторых ветрозон Украины [1] и применяемой при проектировании скорости ветра за рубежом проведено сравнение основных параметров ветрогенераторов. Для этого по определенному алгоритму [4-9] был рассчитан ряд синхронных генераторов мощностью от 600 до 3600 кВт с ориентиром на мощности машин, выпускаемых «Заводом крупных электрических машин» (г. Каховка), но за базовую конструкцию при расчетах принят генератор, представленный в [2]. Особенностью конструкции этого генератора – отсутствие ярма статора (корпуса). Корпусом генератора является пакет статора с обмоткой, поэтому он представляет собой модуль головки ветроустановки, это позволяет уменьшить его массу и габариты. До настоящего времени наиболее широко применились асинхронные генераторы с мультипликаторами для повышения частоты вращения, учитывая, что частота вращения ветроколеса уменьшается с повышением мощности ветроустановки и составляет всего несколько оборотов в минуту. С увеличением частоты вращения уменьшается электромагнитный момент, объем и масса генератора, но увеличиваются соответствующие параметры мультипликатора. В последние годы наметилась тенденция применения безредукторних синхронных генераторов с возбуждением от постоянных магнитов, что позволяет упростить конструкцию агрегата, повысить надежность установки, исключить необходимость обслуживания редуктора (мультипликатора) и потери на возбуждение. В связи с этим, в работе проведено сравнение указанных вариантов выполнения агрегатной части ветроустановок по электромагнитным параметрам, массе и габаритам. Изменение геометрических соотношений генератора определяет его электромагнитные параметры, поэтому отмечены оптимальные отношения диаметров корпуса и ротора, ширины паза и зубца, определена зависимость геометрии зубцовой зоны и мощности от принятого числа пазов на полюс и фазу (q); обоснована возможность применения «меандровой» обмотки в связи с малым расчетным значением числа витков в секции. Такая обмотка позволяет упростить технологию её изготовления, возможность увеличения коэффициента заполнения паза и мощности при решении технологических вопросов изготовления. Библ. 9, рис. 3. Based on the assessment of the characteristics of some wind zones in Ukraine [1] and used abroad the wind speed in the design of windgenerators, the paper provides comparison of the main parameters of wind generators. According to a certain algorithm [4–9], a number of synchronous generators with a capacity of 600 to 3600 kW were calculated with a reference to the power of machines manufactured by the Large Electric Machine Plant (Kakhovka). The design presented in the paper [2] was taken as a basic design, which has not a case. The yoke of the stator plays role of the case. The stator with winding plays role of a module of the head of a wind turbine, that allows to reduce its weight and dimensions. At the present time asynchronous generators with gears have been most widely used for increasing the speed, because the rotation speed of wind wheel decrease with power increase and is only a few revolutions per minute. With increasing speed, the electromagnetic torque, volume and mass of the generator decrease, but the corresponding parameters of the multiplier increase. In recent years, there has been a tendency to use gearless synchronous generators with permanent magnet excitation, which simplifies the design of the unit, improves the reliability of the installation, eliminates the need for maintenance of the gearbox (multiplier) and excitation losses. In this regard, the work compares these options for the implementation of the modular part of wind turbines in terms of electromagnetic parameters, mass and dimensions. A change in the geometric relationships of the generator determines its electromagnetic parameters, therefore, the optimum ratios of the diameters of the stator and the rotor, the width of the slot and the tooth are determined, the dependence of the geometry of the tooth zone and power on the accepted number of slot per pole and phase (q) is determined; the possibility of using a “meander” winding due to the small calculated value of the number of turns in the section is substantiated. Such a winding allows to simplify the technology of its manufacture, gives the possibility of increasing the fill factor of the slot and power. Ref. 9, fig. 3. Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine 2020-03-30 Article Article application/pdf https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/243 10.36296/1819-8058.2020.1(60).42-51 Возобновляемая энергетика; № 1(60) (2020): Научно-прикладной журнал Возобновляемая энергетика; 42-51 Відновлювана енергетика; № 1(60) (2020): Науково-прикладний журнал Відновлювана енергетика; 42-51 Vidnovluvana energetika ; No. 1(60) (2020): Scientific and Applied Journal Vidnovluvana energetika; 42-51 2664-8172 1819-8058 10.36296/1819-8058.2020.1(60) uk https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/243/172 Copyright (c) 2020 Vidnovluvana energetika |