Aplicación de tecnología de turbina de viento de accionamiento directo extranjero
Como energía limpia y renovable, la energía eólica reducirá gradualmente sus costos operativos que la energía hidroeléctrica y térmica a medida que la tecnología madura. Las perspectivas de desarrollo son muy amplias. En la actualidad, la capacidad de una sola máquina de los aerogeneradores sigue aumentando, y los aerogeneradores de velocidad constante y de tipo de paso de velocidad ocupan gradualmente una posición dominante. La caja de engranajes es un componente con alta sobrecarga y tasa de daño prematuro en los aerogeneradores de clase MW actuales. Un aerogenerador de accionamiento directo (también conocido como aerogenerador sin engranajes) se ha desarrollado en el extranjero. El motor asíncrono está conectado directamente al impulsor para la conducción, eliminando los componentes tradicionales de la caja de engranajes (consulte la figura siguiente para conocer las características estructurales), con poco ruido, vida útil mejorada, menor tamaño de la unidad, menores costos de operación y mantenimiento, y bajo nivel de ruido . Existen muchas ventajas, como la alta eficiencia a baja velocidad del viento, y hay mucho espacio para el desarrollo en el desarrollo de turbinas eólicas en el futuro.
En 1995, un instituto de investigación en el estado de Nueva York diseñó un nuevo generador de reluctancia variable, incluso si el dispositivo magnético en la turbina de viento reemplazara la caja de cambios mecánica. El diseño se caracteriza por un gran número de estructuras sinuosas que son más baratas que los seis polos. La estructura de polos del motor de reluctancia variable puede soportar el funcionamiento universal sin aumentar el costo [1].
En el año 2000, el Dr. M. eng. M. Dubois de Canadá propuso que la caja de engranajes en la turbina eólica se coloque entre el motor y el rotor, lo que es desventajoso para la eficiencia de parte de la carga de trabajo, y es más susceptible a la pérdida, si uno usa la misma velocidad que la turbina eólica. El motor se puede sacar de la caja de cambios. De hecho, la aplicación de motores rotativos de baja velocidad de accionamiento directo en estaciones hidroeléctricas no es nueva. Sin embargo, todavía hay algunos problemas en los aerogeneradores. Por ejemplo, la Universidad de Durham, la Universidad de Tecnología de Chalmers en Goteborg y la Universidad de Tecnología de Darmstadt han estudiado el peso apropiado de los motores en turbinas eólicas; la selección de Tipo de máquina más adecuada (síncrono, imán permanente, reluctancia variable, etc.); Máxima densidad de par debido a las fluctuaciones de corriente y presión; elección de convertidores para redes; medidas para lograr el nivel de ruido deseado; Se recomienda usar un motor que consta de varios módulos para facilitar el transporte y el funcionamiento normal de un componente. ¿Es posible diseñar un motor sin pérdidas adicionales? Los motores de imán permanente se deben cada vez más a la alta eficiencia y la alta densidad de par. Se emplea, ¿esto conduce a una pérdida excesiva de hierro, a la elección de materiales magnéticos, a cómo magnetizar estos materiales, a prevenir el desmagnetización en caso de funcionamiento o falla?
Se puede encontrar que los aerogeneradores sin engranaje (de transmisión directa) comenzaron hace más de 20 años, pero en los últimos años han renovado el interés de los investigadores y han aplicado activamente la tecnología a los productos para el mercado de energía eólica, Alemania, Estados Unidos. Estados Dinamarca es un país con una posición líder en este campo de la tecnología. El generador síncrono sin engranaje (de transmisión directa) desarrollado por Siemens en Alemania se instala en el parque eólico noruego más grande del mundo, con una eficiencia del 98%.
