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直線葉型立軸風輪與新型風力發(fā)電機的合理匹配

2010-05-13 瀏覽數(shù):3534


  圖15所示為無CC方式發(fā)電機的各線卷輸出電流的分析結(jié)果。從圖看到無CC工作時也即電流同時流通(2線卷)場合下,比單個流通(“only”)場合下電流減小,這一現(xiàn)象是發(fā)電機內(nèi)部電感和電抗器,使各線卷的電流成為滯后電流,滯后電流的無功部分導(dǎo)致定子交鏈磁通的減小,相互影響。這也是各線卷的感應(yīng)電壓減小的原因,由于該劣化功率因數(shù)的電流,在新設(shè)計時應(yīng)增大無CC發(fā)電機的定子槽部面積,以便擴大線卷斷面積,減小銅損,導(dǎo)致發(fā)電機將增加20%的重量。

              
  7.2 2KW無CC的試制
  基于上述分析結(jié)果,試制了2kW的無CC發(fā)電機,其規(guī)格為:680rpm,輸入功率2kW,起動轉(zhuǎn)矩1.1N-m,作為負荷的電源電壓48V,發(fā)電機為3φ、6P、36槽,鐵心外徑φ175,采用了釹鐵硼(NdFeB)永磁體。直流輸出盤僅由電抗器、斷路器及整流器的無源元件構(gòu)成。
  利用與圖8相同的試驗電路,測定的2kW無CC的輸入、輸出特性示于圖16,橫軸為發(fā)電機轉(zhuǎn)速,縱軸為輸入/輸出功率,效率以及供參考的風輪最大輸出曲線,可以確認:無CC發(fā)電機的輸入功率近似于風輪的最大輸出功率。
  圖16的實驗結(jié)果“輸出功率”與圖14(b)分析結(jié)果的“輸出功率”基本一致。相對于發(fā)電機的輸入,無CC的直流輸出效率大約在80%以上。

               
  按圖4主回路結(jié)構(gòu)的發(fā)電機線卷W1的電流IW1和線卷W2的電流IW2,以及這些電流整流,并聯(lián)后的直流輸出電流Ib,各個電流的波形示于圖17。發(fā)電機的轉(zhuǎn)速應(yīng)在圖16的450rmp附近。圖17的電流IW1和IW2是裝在發(fā)電機定子同一槽內(nèi)的線卷電流波形,因為電抗器2的電感大,IW2比IW1有較大的滯后, IW2的功率因數(shù)較差,從而,必須增大線卷W2的斷面積。

              

【延伸閱讀】

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