توضیحات
عنوان فارسی: مطالعه ی طراحی الکتریکی ژنراتورهای سنکرون HTS توربین بادی قطب برجسته
عنوان انگلیسی مقاله:
Electrical Design Study of 10-MW Salient-Pole Wind Turbine HTS Synchronous Generators
چکیده- ساختار مفهومی ژنراتور توربین بادی قطب برجستهی 10مگاواتی با سیمپیچهای میدان ابررسانا با درجه حرارت بالا و شکل مسیر دورانی، پیشنهاد میشود، و روش طراحی الکتریکی نو برای ژنراتورهای سنکرون HTS توربین بادی قطب برجسته ایجاد میشود. بهعلاوه، انحراف روش طراحی الکتریکی نو براساس فرآیند طراحی با جزئیات معرفی شده است. بهعلاوه، تاثیر برخی از پارامترهای ماشین مانند گام قطب، قطر خارجی استاتور، چگالی شار مغناطیسی در دندانههای استاتور، بارگذاری الکتریکی بر عملکرد ژنراتور HTS مشخص میگردد، و عملکرد بهینه بدین وسیله بدست میآید. علاوه بر این، پارامترهای عملکرد بهینهی WTHG 10مگاواتی با ژنراتورهای توربین بادی مرسوم دارای سیمپیچی مسی میدان، مقایسه میگردد. در نهایت، اشاره میشود که WTHG در مقیاس وسیع دارای چگالی توان بالاتر، وزن سبکتر و راندمان بیشتر نسبت به سایرین میباشد.
کلمات کلیدی- روش طراحی الکتریکی، سیمپیچ مبدان ابررسانا با درجهحرارت بالا، پارامتر ماشین، طراحی بهینه، ژنراتور HTS قطب برجسته.
1- مقدمه
گسترش سریع الزمات ژنراتورهای توربین بادی با راندمان بالا و در مقیاس وسیع به عنوان نیروگاههای بادی، یک روند اجتنابناپذیر است. اگرچه، وزن و اندازهی ژنراتورهای توربین بادی مقیاس وسیع مرسوم با ظرفیت بیش از 10 مگاوات، به اندازهای بزرگ و سنگین میباشند که نصب و جایگذاری آنها در کاربردهای عملی بسیار دشوار میباشد. بهعلاوه، الزامات گیربکس بزرگ با سرعت بالا مانع و مشکل جدی دیگری است که موجب تلفات انرژی و کاهش پایداری میشود و درنتیجه سیستمهای تحریک مستقیم بسیار مورد توجه قرار میگیرند [1]-[3].
ژنراتور سنکرون با ابررسانای درجهحرارت بالای توربین بادی (WTHGs) چگالی توان خروجی بالا، وزن کم، و راندمان بالا را تامین میکنند. این امر به این دلیل است که ابررساناهای درجهحرارت بالا میتوانند جریان با چگالی بالا را حمل کنند [4]. کارهای بسیاری در رابطه با WTHG انجام شده است، و بیشتر آنها برای ژنراتورهایی با هستهی هوا با هدف چگالی توان بالا میباشند [5],[6]. اگرچه، این امر برای دست یافتن به شار مغناطیسی موردنیاز، نیازمند نوار HTS بسیار بلند برای سیمپیچی است. در نتیجه، این ویژگی هزینهی WTHS را افزایش و سود اقتصادی آن را کاهش میدهد.
در نتیجه، ساختار مفهومی ژنراتور WTHG قطب برجستهی 10مگاواتی با هستهی آهنی برای استاتور و روتور با دیدگاه عملکرد هزینهی بهتر و وزن سبکتر، پیشنهاد میشود. WTHG دارای عملکرد لازم حتی در سرعتهای پایین است که رقیبی برای سیستمهای تحریک مستقیم محسوب میشوند، حتی ژنراتورهای توربین بادی مبتنی بر مس و آهن هم توانایی رقابت با سیستمهای تحریک مستقیم را ندارند. چنین برتری این ژنراتور را تبدیل به گزینهی مناسبی برای سیستمهای توان بادی تحریک مستقیم HTS میکند که کارآمدتر هستند و نسبت به سیستمهای تحریک دندهای پایدارتر میباشند [7]. به منظور پاسخگویی به این نیازها، مطالعات طراحی WTHG مقیاس وسیع، در سرتاسر جهان انجام شده است [8]-[15].
در این مقاله، طراحی الکتریکی WTHG 10مگاواتی قطب برجسته مطرح میشود. روش طراحی الکتریکی نو پیشنهاد میشود، و پارامترهای اصلی WTHG 10مگاواتی با توجه به تاثیراتش بر عملکرد اساسی، بهینه میگردد.
توجه:
- برای دانلود فایل کامل ورد لطفا اقدام به خرید نمایید.
- پس از خرید بلافاصله لینک دانلود فایل برای شما ایمیل خواهد شد.
دیدگاهها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.