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直線葉型立軸風輪與新型風力發電機的合理匹配

2010-05-13 瀏覽數:3499


  圖15所示為無CC方式發電機的各線卷輸出電流的分析結果。從圖看到無CC工作時也即電流同時流通(2線卷)場合下,比單個流通(“only”)場合下電流減小,這一現象是發電機內部電感和電抗器,使各線卷的電流成為滯后電流,滯后電流的無功部分導致定子交鏈磁通的減小,相互影響。這也是各線卷的感應電壓減小的原因,由于該劣化功率因數的電流,在新設計時應增大無CC發電機的定子槽部面積,以便擴大線卷斷面積,減小銅損,導致發電機將增加20%的重量。

              
  7.2 2KW無CC的試制
  基于上述分析結果,試制了2kW的無CC發電機,其規格為:680rpm,輸入功率2kW,起動轉矩1.1N-m,作為負荷的電源電壓48V,發電機為3φ、6P、36槽,鐵心外徑φ175,采用了釹鐵硼(NdFeB)永磁體。直流輸出盤僅由電抗器、斷路器及整流器的無源元件構成。
  利用與圖8相同的試驗電路,測定的2kW無CC的輸入、輸出特性示于圖16,橫軸為發電機轉速,縱軸為輸入/輸出功率,效率以及供參考的風輪最大輸出曲線,可以確認:無CC發電機的輸入功率近似于風輪的最大輸出功率。
  圖16的實驗結果“輸出功率”與圖14(b)分析結果的“輸出功率”基本一致。相對于發電機的輸入,無CC的直流輸出效率大約在80%以上。

               
  按圖4主回路結構的發電機線卷W1的電流IW1和線卷W2的電流IW2,以及這些電流整流,并聯后的直流輸出電流Ib,各個電流的波形示于圖17。發電機的轉速應在圖16的450rmp附近。圖17的電流IW1和IW2是裝在發電機定子同一槽內的線卷電流波形,因為電抗器2的電感大,IW2比IW1有較大的滯后, IW2的功率因數較差,從而,必須增大線卷W2的斷面積。

              

【延伸閱讀】

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閱讀上文 >> 傳統傳感器技術在風電行業發展解析
閱讀下文 >> 風輪葉片中的高科技

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