MATHEMATICAL SIMULATION OF AUTONOMOUS WIND INSTALLATION WITH SYNCHRONOUS MAGNETO-ELECTRIC TYPE GENERATOR

• Дата: 2020
• Автори: Golovko, V., Kovalenko, M., Kovalenko, I, Halasun, I.
• Формат: Стаття
• Мова: Ukrainian
• Опубліковано: Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine 2020
• Теми: wind turbine; synchronous generator; energy characteristics of wind turbine.
• Онлайн доступ: https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/278
• Назва журналу: Vidnovluvana energetika

Одним із напрямків підвищення ефективності перетворення енергії вітру є удосконалення конструкції відомих генераторів або розробка принципово нових типів генераторів. Природа вітру носить мінливий характер, тому актуальною задачею є використання максимально можливого потенціалу вітру при електромеханічному перетворенні енергії. Жорстка залежність потужності на валу ротора вітроустановки від аеродинамічних характеристик лопаті відомі і втілені в інженерні рішення, проте узгодження отриманої потужності з потужністю електричної машини, що під’єднана до ротора, вимагає додаткових досліджень. Розроблено чисельну математичну модель для дослідження параметрів та характеристик синхронного генератора із постійними магнітами, що враховує двосторонню активну зону статора та аеродинамічні параметри ротора вітроустановки.При низьких швидкостях вітру (3-5 м/с) напруга генератора знаходиться на половинних значеннях свого максимуму, що пояснюється аеродинамічними параметрами ротора та параметрами електрогенератора. При більших значеннях швидкості вітру (6-7 м/с) мінімальне значення напруги на виході генератора становить досягає свого максимуму у 18 В та 26 В при збільшенні швидкості обертання генератора, що пояснюється зростанням ЕРС обертання, з подальшим падіння напруги до 6 В та 16 В відповідно із зростанням аеродинамічних втрат в роторі вітроустановки. Відповідні максимуми на кривих напруги відповідають максимумам вихідної активної потужності 45 Вт.При більших значеннях швидкості вітру (6-7 м/с) мінімальне значення напруги на виході генератора становить досягає свого максимуму у 18 В та 26 В при збільшенні швидкості обертання генератора, що пояснюється зростанням ЕРС обертання, з подальшим падіння напруги до 6 В та 16 В відповідно із зростанням аеродинамічних втрат в роторі вітроустановки. Відповідні максимуми на кривих напруги відповідають максимумам вихідної активної потужності 45 Вт.При більших значеннях швидкості вітру (6-7 м/с) мінімальне значення напруги на виході генератора становить досягає свого максимуму у 18 В та 26 В при збільшенні швидкості обертання генератора, що пояснюється зростанням ЕРС обертання, з подальшим падіння напруги до 6 В та 16 В відповідно із зростанням аеродинамічних втрат в роторі вітроустановки. Відповідні максимуми на кривих напруги відповідають максимумам вихідної активної потужності 45 Вт. Результати моделювання механічних характеристик вітрової турбіни та генератора підтверджують адекватність розробленої моделі та достовірність отриманих результатів, що дозволяє використовувати дану модель для подальших досліджень та оцінки ефективності методів та засобів підвищення ефективності перетворення енергії вітру. Бібл. 6, табл.1, рис. 8.