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开关磁阻电阻器风力发电技术

2020年04月30日

开关磁阻电阻器风力发电技术

     目前使用的风力发电机主要有异步电机、永磁同步电机和无刷双馈电机。异步电机是较早应用的风力发电机,采用恒速恒频的运行方式,在风速变化时转速不变,风能利用率较低,在市场上将逐渐被淘汰。永磁同步电机与无刷双馈电机都可以变速运行,是目前风电应用的主流。但无刷双馈电机结构复杂,在发电机与风轮机之间需要齿轮箱和高速传动装置配合,增加了直接成本和维护成本,并降低了风电系统的效率。永磁同步电机虽然能实现变速直驱发电,但永磁材料有退磁的缺陷,影响发电效率,且永磁材料成本高,制造永磁材料的稀土资源目前也呈现短缺状态。总的来说,现有的基于异步电机、永磁同步电机和无刷双馈电机的风力发电系统都存在或多或少的缺点,因此开发更合适的低速发电机对风力发电具有重要意义。开关磁阻电机具有结构简单、成本低、控制灵活、容错能力高等优点。目前已广泛应用于电力机车,以及要求四象限运行的调速系统中,但对开关磁阻发电机的研究直到20世纪80年代末才得到重视。英国的FultonN.N.首先提出了SRG的概念,之后,成功研制了开关磁阻风力发电机。SRG的变速运行范围宽,低速运行性能好,电机结构简单、成本低,电机的损耗小,运行效率高,在风力发电场合中应用时可将增速齿轮箱省掉,提高了对风能的利用率,这些特点使得SRG 非常适合用到变速直驱风力发电场合中。但目前对SRG的研究主要集中在航空领域,在风力发电领域的应用研究尚处于起步阶段,因此对开关磁阻电阻器风力发电技术的研究具有十分广阔的社会和经济前景。

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