Windturbinenanwendung für ausländische Direktantriebe
Als saubere erneuerbare Energie senkt die Windenergie ihre Betriebskosten mit der Reife der Technologie schrittweise gegenüber Wasserkraft und thermischer Energie. Die Entwicklungsperspektiven sind sehr breit. Gegenwärtig steigt die Einzelmaschinenleistung von Windenergieanlagen weiter an und Windenergieanlagen mit konstanter Frequenz und Windung mit variabler Geschwindigkeit nehmen allmählich eine dominante Position ein. Das Getriebe ist eine Komponente mit hoher Überlast und vorzeitiger Schadensrate in den aktuellen Windenergieanlagen der MW-Klasse. Eine direkt angetriebene Windkraftanlage (auch als getriebelose Windkraftanlage bekannt) wurde im Ausland entwickelt. Der Asynchronmotor ist zum Antreiben direkt mit dem Laufrad verbunden, wodurch die herkömmlichen Komponenten des Getriebes entfallen (strukturelle Merkmale siehe nachfolgende Abbildung), mit geringem Geräusch, verbesserter Lebensdauer der Einheit, geringerer Baugröße, reduzierten Betriebs- und Wartungskosten und geringer Geräuschentwicklung . Es gibt viele Vorteile, z. B. einen hohen Wirkungsgrad bei niedriger Windgeschwindigkeit. In der Entwicklung von Windkraftanlagen ist zukünftig viel Entwicklungsspielraum vorhanden.
1995 entwickelte ein Forschungsinstitut im US-Bundesstaat New York einen neuen Generator mit variabler Reluktanz, auch wenn die Magnetvorrichtung in der Windkraftanlage das mechanische Getriebe ersetzte. Das Design zeichnet sich durch eine Vielzahl von Wicklungsstrukturen aus, die billiger als die sechs Pole sind. Die Polstruktur des Motors mit variabler Reluktanz kann einem universellen Betrieb standhalten, ohne die Kosten zu erhöhen [1].
Im Jahr 2000 wurde Dr. M. M. Dubois aus Kanada schlug vor, das Getriebe in der Windenergieanlage zwischen Motor und Rotor anzuordnen, was für die Effizienz eines Teils der Arbeitslast nachteilig ist und verlustanfälliger ist, wenn man die gleiche Drehzahl verwendet wie der Windkraftanlage. Der Motor kann vom Getriebe abgenommen werden. In der Tat ist der Einsatz von direktangetriebenen langsam laufenden Drehmotoren in Wasserkraftwerken nicht neu. Bei Windkraftanlagen gibt es jedoch noch einige Probleme. Beispielsweise haben die University of Durham, die Chalmers University of Technology in Göteborg und die Technische Universität Darmstadt das geeignete Gewicht von Motoren in Windkraftanlagen untersucht. der am besten geeignete Maschinentyp (Synchron, Permanentmagnet, variable Reluktanz usw.); maximale Drehmomentdichte aufgrund von Strom- und Druckschwankungen; Wahl der Konverter zur Vernetzung; Maßnahmen zur Erreichung des gewünschten Geräuschpegels; Es wird empfohlen, einen Motor aus mehreren Modulen zu verwenden, um den Transport und den normalen Betrieb einer Komponente zu erleichtern. Ist es möglich, einen Motor ohne zusätzliche Verluste auszulegen; Permanentmagnetmotoren werden zunehmend durch einen hohen Wirkungsgrad und eine hohe Drehmomentdichte hervorgerufen. Wird eingesetzt, führt dies zu übermäßigem Eisenverlust, Auswahl der magnetischen Materialien, wie diese Materialien zu magnetisieren sind, wie die Entmagnetisierung bei Betrieb oder Ausfall verhindert wird
Es hat sich herausgestellt, dass getriebelose (direkt angetriebene) Windkraftanlagen vor mehr als 20 Jahren starteten, aber in den letzten Jahren haben sie großes Interesse bei Forschern geweckt und die Technologie aktiv auf Produkte im Windkraftmarkt Deutschland, den Vereinigten Staaten, angewendet Zustände. Dänemark ist ein Land mit einer führenden Position in diesem Technologiefeld. Der von Siemens in Deutschland entwickelte getriebelose Synchrongenerator (Direktantrieb) wird mit einem Wirkungsgrad von 98% im größten norwegischen Windpark der Welt installiert.
