Инновационный статор для генераторов ветряных турбин

Инновационная конструкция уменьшает массу и габариты генератора, а также снижает потери энергии при ее электромеханическом преобразовании

Профессор кафедры теоретической и базовой электротехники Самарского государственного технического университета (Самарского политеха) Павел Грачев разработал конструкцию электрического стартера-генератора для силового агрегата гибридного автомобиля.

А его аспирант Алексей Табачинский усовершенствовал разработанный профессором электрогенератор и приспособил его для ветряных турбин. Результаты последних исследований опубликованы в IEEE Transactions (DOI: 10.1109 / TIA.2020.2964231).

Конструкция обмотки статора имеет уменьшенное поперечное сечение в местах между прямоугольной прорезью и выступающими частями витков обмотки. Ожидается, что эта компактная конструкция будет полезна для различных типов электродвигателей и генераторов.

Новая методика проектирования индукционных генераторов для ветряных турбин, предложенная авторами исследования, направлена на конструирование компактных обмоток. Инновационная конструкция уменьшает массу и габариты генератора, а также снижает потери энергии при ее электромеханическом преобразовании.

«Это уникальное решение, поскольку конструкция обычных серийных генераторов для повышения энергоэффективности требует увеличения их размера и веса».

Помимо особенностей обмотки генератора, ноу-хау включает в себя реализацию уникальных алгоритмов управления электронными блоками для достижения надежной работы устройства в широком диапазоне скоростей вращения ротора.

«В таких вариантах применения, как в ветряных турбинах, мини-гидроэлектростанциях или в качестве элемента силовой установки транспортного средства, возникают специфические трудности при работе в требуемом режиме. Установка должна не просто генерировать электроэнергию, а делать это эффективно и равномерно».

Эта конструкция уже получила патент в составе электрической машины со встроенными электронными блоками и жидкостным охлаждением, где является ключевым элементом.