Главная   Тихоходный генераторы на постоянных магнитах 3 кВт до 45 кВт

Тихоходный генераторы на постоянных магнитах 3кВт до 45кВт

  Тихоходный генераторы  на постоянных магнитах 3кВт  до  45кВт

           для  вертикальных ветроэнергетических установок, гидростанции и Т.П


1. Общий вид генератора

 

ГВУ5кВт

2.Общие  сведения. 

2.1.Состав.

 На рис.1 представлены составные части  низкоскоростного синхронного генератора  на постоянных магнитах  естественного воздушного  охлаждения.

  Конструкция. Корпус 1 и  крышки генератора 2 и 3 изготовлены  из стали, что позволяет генератору выдерживать значительные ветровые нагрузки от ветродвижителя (ротор). Защитное лакокрасочное покрытие обеспечивает  всепогодную защиту от коррозии.

Крепление генератора к мачте осуществляется через отверстия в корпусе генератора 1. Крепление ветродвижителя осуществляется с помощью муфты, которая имеет центровочное отверстие и  отверстия  для соединения с присоединительным местом ветродвижителя.

Внутренняя поверхность генератора имеет специальное защитное лакокрасочное покрытие для предотвращения возникновения коррозии.

 Статор генератора. Пакет статора генератора 6 набран из электротехнических пластин стали 2212 толщиной 0,5 мм каждая, что позволяет снизить потери от перемагничивания железа.

  Обмотка статора 7 выполнена высокотемпературным эмаль-проводом, позволяющим длительную работу генератора с максимальной нагрузкой. Обмотка имеет двойную пропитку лаком, что делает ее устойчивой при экстремальной влажности от конденсата.

Ротор генератора. Ротор генератора 4 имеет 18 полюсов и установлен в подшипниковых опорах. На ободе ротора размещены и надежным образом закреплены магниты 5  системы неодим-железо-бор.

Подшипниковые опоры. Для разгрузки ротора генератора от ветродвижителя  применен набор подшипников 10, 11 и 12,  включающий радиальный роликовый, осевой и радиальный шариковый подшипник. Подшипниковые узлы заполнены всесезонной смазкой на весь срок службы генератора.

 Охлаждение. Генератор не требует принудительного охлаждения. Развитая конструкция корпуса вкупе со специально рассчитанной обмоткой статора, применением высокотемпературных материалов  позволяют обеспечить надежную долговременную работу генератора при естественном воздушном охлаждении.

  Коробка выводов. На боковой поверхности генератора имеется клеммная коробка 13, через которую к генератору подключается внешний кабель. Герметичный кабельный ввод обеспечивает надежную защиту места соединения кабеля с выходами обмоток генератора.

Исполнение. Генераторы может быть в различных корпусах. Класс защиты синхронного генератора по ГОСТ14254  - IP 45-65. Пылезащищенное исполнение с защитой от струй воды. 

  Испытания.  Каждый генератор в процессе производства, сборки и проходит проверку. После сборки 100% генераторов проверяются на специальном стенде на разных режимах работы, результаты которых вносятся впаспорт.

кар2

 

 

 

1-корпус, 2- крышка нижняя, 3- крышка верхняя, 4- ротор, 5- постоянные магниты,

6- статор, 7- обмотка, 8- полумуфта, 9- уплотнения, 10,11,12- подшипники, 13- клеммная коробка.

 

 

 

 

 

 

Модификации.   

  Каждый генератор может быть переделан под особые требования заказчика с минимальными внесениями в базовую конструкцию, в то же время соответствуя уникальным требованиям заказчика.

 Специально спроектированная обмотка позволяет получить широкий диапазон  электрических характеристик от низковольтного до высоковольтного.

      2.2.Стоимость.            

     Для вертикальных ветроэнергетических установок  мощностью 3…45  кВт предлагается использовать низкоскоростные синхронные генераторы на постоянных магнитах  естественного воздушного  охлаждения.

 

 Таблица 1. Стоимость.

        

Мощность генератора кВт

об/мин

Вес

Кг

Стоимость ты руб.

3

230

145

155

4

230

160

195

350

145

180

 

5.5

230

220

310

470

125

220

 

7.5

230

310

395

470

160

320

 

11

230

425

440

470

220

380

 

15

230

480

470

470

310

410

680

160

330

 

18.5

 

230

570

495

470

320

430

680

210

370

 

22

 

230

710

510

470

425

470

680

235

410

 

30

 

230

970

850

470

480

650

680

316

520

 

45

 

230

1450

1175

470

710

935

680

480

740

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 3.Варианты применения генераторов.

     С развитием современной силовой электроники у разработчиков  систем автоматического управления появляется возможность реализации широкого многообразия режимов управления генератором на постоянных магнитах. В данном разделе приведены возможные системы автоматического управления (САУ) вертикальных ветроэнергетических установок.

 

   3.1.Система управления с использованием аккумуляторных батарей (АКБ).

      Данная система управления  представлена на рис.4 является наиболее простой  и может быть реализована как для обеспечения электрической энергией автономных потребителей,  так и при применении соответствующего контроллера может быть использована для отопления помещений.

  Синхронный генератор на постоянных магнитах, выполненный с низковольтной обмоткой, вращаясь в диапазоне от 50 до 170 об/мин. вырабатывает нестабилизированное напряжение , которое через контроллер идет на заряд аккумуляторной батареи (АКБ) и далее через стандартный инвертор поступает потребителю. Излишек энергии от требуемого для заряда АКБ и обеспечения потребителей сбрасывается на балластную нагрузку.

Структурная схема САУ с АКБ.

   Данная схема позволяет реализовать гибридную систему альтернативного электроснабжения. Т.е. контроллер позволяет без переделки дополнительно подключить солнечные панели.

  Использование энергии ветра и солнца в единой энергетической установке позволяет расширить ее применение.

3.2.Система управления для отопления помещений без использования аккумуляторных батарей (АКБ).

  Для реализации данной системы наиболее оптимальным является применение генератора с высоковольтной намоткой статора, позволяющей получить при относительно небольших оборотах генератора напряжение в пределах 200…250В.

  В качестве ТЭНов возможно использование серийно производимых водяных ТЭНов  на напряжение 127 или 220 вольт.Возможная схема подключения ТЭНов в систему отопления дома представлена на рис.5.

 Рис.5. Структурная схема САУ  отопления  без АКБ. кар4