Введение……………………………………………………………………2
Устройство и принцип работы ветрогенератора. 4
Асинхронные генераторы для ветрогенераторов. 6
Работа асинхронной машины в режиме генератора. 13
Асинхронный ветрогенератор с вертикальным ротором. 16
Заключение. 18
Литература 20
Приложение……………………………………………………………….20
В современном мире экологические проблемы постепенно становятся одной из главных забот человечества, использование разных источников энергии рассматривается не только с точки зрения их мощности и экономичности, но и влияния на окружающую среду.
Ветровая энергия чиста и экологически не наносит ущерба природе и людям. Но это не совсем верно. Мощные ветровые электростанции с сотнями и тысячами ветровых турбин приносят немало проблем: они производят невообразимый шум, могут служить помехой для радио– и телетрансляций. Кроме того, огромные вышки нередко препятствуют миграции птиц.
Конечно, по сравнению с тем огромным ущербом природе, который наносят тепловые электростанции, вред от ветрогенераторов почти незаметен, однако если мы хотим в будущем иметь абсолютно «чистую» энергетику, проблемы влияния ветроустановок на окружающую среду надо решать уже сейчас. Одним из таких решений – и наиболее перспективным - является установка ветрогенераторов с асинхронными генераторами с более низким уровнем шума.
Ветрогенератор (ветроэлектрическая установка или сокращенно ВЭУ) – устройство для преобразования кинетической энергии ветрового потока в механическую энергию вращения ротора с последующим её преобразованием в электрическую энергию.
Ветрогенераторы можно разделить на три категории: промышленные, коммерческие и бытовые (для частного использования).
Промышленные ветрогенераторы устанавливаются государством или крупными энергетическими корпорациями. Как правило, их объединяют в сети, в результате получается ветровая электростанция. Её основное отличие от традиционных (тепловых, атомных) – полное отсутствие как сырья, так и отходов. Единственное важное требование для ВЭС – высокий среднегодовой уровень ветра.
Общий ветроэнергетический потенциал Земли приблизительно в 30 раз превосходит годовое потребление электричества во всем мире. Разумеется, весь этот запас энергии использовать не удастся.
Для нормальной роботы ветроустановок скорость воздушных потоков не должна в среднем за год падать меньше 4–5 м/с, и в то же время не должна превышать 50 м/с. Впрочем, максимальная скорость ветра может быть и выше. Инженеры создали генератор с вертикальными роторами, которые вращаются наподобие карусели. По своей эффективности он превосходит лопастные генераторы почти втрое и способен выдерживать даже ураганные ветры. Видимо, с развитием технологии появятся и более совершенные конструкции. Скорее всего, технология не пойдет по пути повышения размеров ветроустановок. Будущее принадлежит ветрогенераторам мощностью от 5 до 100 киловатт, которые будут обеспечивать нужды сельского хозяйства и небольших поселений.
Кроме того, ветровая энергия может быть использована для производства удобрений, для получения сжатого воздуха, который будет направляться в водоемы для их аэрации - повышения содержания кислорода, необходимого для его обитателей. Разные отрасли промышленности все активнее делают заявки на ветровую энергию.
В настоящей работе рассматриваются конструкции асинхронных генераторов, применяемых в качестве ветрогенераторов.
В поисках новых решений в области ветроэнергетики разработаны генераторы для применения в ветроэнергетике.
Каскадный асинхронно–синхронный генератор – электрический генератор с малой частотой вращения ротора, обладающий меньшим расходом активных материалов, чем существующие той же номинальной мощности и числом оборотов в минуту (патент РФ № 2453971) с несколькими ступенями, первая из которых представляет собой обращенный синхронный генератор (см. Приложение).
Все остальные ступени – асинхронные преобразователи, работающие в режиме тормоза, отличающийся тем, что промежуточные статоры всех ступеней, кроме последней, выполнены с возможностью вращения в сторону, противоположную вращению роторов.
Статор последней ступени неподвижный, и его статорная обмотка подключена к выходным клеммам генератора, а число ступеней выполнено четным
Изобретение относится к области электротехники, в частности к таким электрическим машинам, как электрические ветрогенераторы, то есть к генераторам с малым числом оборотов ротора в минуту.
Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, состоит в снижении расхода активных материалов для каскадного электрического генератора с малой частотой вращения ротора при одновременном сохранении номинальной мощности данного генератора и числа оборотов в минуту.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
