Ветрогенераторы будущего: две башни, две лопасти?

[einstitut.livejournal.com]

Оригинал взят у einstitut в Ветрогенераторы будущего: две башни, две лопасти?

Немецкой инжиниринговой компанией Aerodyn разработано принципиальное новое решение для плавучих офшорных ветряных электростанций.

Компактная модель SCDnezzy2 представляет собой два двухлопастных ветрогенератора, башни которых установлены на одной платформе V-образно. Именно так, по мнению разработчиков, могут выглядеть плавающие ветрофермы к 2025 году.



Двухлопастные роторы вращаются в противоположные стороны, чтобы сбалансировать действующие на них силы Кориолиса.

Еще одна особенность состоит в том, что относительное положение лопасти работающего ротора смещено на 90 градусов, то есть лопасти одной турбины находятся в горизонтальном положении, а другой, одновременно, вертикально. Это направлено на минимизацию взаимодействий лопастей, вызывающих завихрение, и приводящих к снижению производительности.

Башни ветряков концепта SCDnezzy2 встречаются в нижней части, прикрепленной к центральной монтажной фланцевой колонне на бетонном поплавке. Помимо крепления башен к основанию, они связаны между собой и с платформой гибкими растяжками, создавая компактную, легкую и одновременно жесткую структуру.



Одним из основных преимуществ такой конструкции является то, что она практически устраняет изгибающие моменты, что обеспечивает значительную экономию массы и затрат.

Данный подход существенно отличается от других проектов плавающих оснований, предусматривающих размещение сразу нескольких турбин. Обычно проектировщики конструируют треугольную платформу, по углам которой вертикально размещаются отдельные ветрогенераторы.

Идея использования многороторной технологии в ветрогенерации не нова. Ранние концепции относятся к 1930-м годам, например, разрабатывались известным немецким инженером-изобретателе Германом Хоннефом (Hermann Honnef).

Есть концепция Vestas с четырьмя роторами на 900 кВт для материковой ветроэнергетики, действующая с прошлого года – самый свежий пример современной многороторной разработки. Особенно важно, что она была инициирована крупнейшим в мире поставщиком ветряных турбин.

В то же время рассматриваемая нами разработка Aerodyn выглядит весьма перспективной именно для нового технологического направления в морской ветроэнергетике – плавающих фундаментов / плавучих ветряных электростанций.

Предполагая, что удельная мощность составляет около 425 Вт/м2, диаметр ротора «обычной» одномоторной турбины мощностью 15 МВт будет равен примерно 212 метрам. SCDnezzy2 такой мощности (15 МВт) достаточно 150-метрового диаметра ротора, что позволяет снизить центр тяжести на 30 метров.

Оригинал

Comments

[sawely3.livejournal.com]

поиск находит, по этим словам, только ДВИГАТЕЛИ.

[nivanych.livejournal.com]

Да, необратимые такие двигатели.......... ;-)
https://en.wikipedia.org/wiki/Switched_reluctance_motor
Во втором же абзаце упоминаются генераторы.

[sawely3.livejournal.com]

упоминаться они могут сколько угодно(летающие тарелки тоже в википедии упоминаются), какая конструкция там создаёт магнитное поле?

[nivanych.livejournal.com]

Да какая разница?
Регулировка скорости вращение генератора путём изменения нагрузки будет работать вообще для любой конструкции генератора.
Движущиеся магниты, это классика.

Вы меня хотете просто расспросить по теме устройства генераторов?

[sawely3.livejournal.com]

да, конкретно ЭТОГО.

[nivanych.livejournal.com]

http://www.ijcaonline.org/journal/number3/pxc387189.pdf
Кратко обрисовано, как в первой главе
"A. Excitation methods", - используют магниты/электромагниты.

Старый документик про ветрогенераторы —
http://aedie.org/9CHLIE-paper-send/301-lobato.pdf

[sawely3.livejournal.com]

я вообще не знаю английского но так понял, что там пишут про постоянные магниты?

[nivanych.livejournal.com]

На статоре расположить можно, ротор — магнитопроводник и будет создавать переменное магнитное поле.
Можно в нужные моменты включать по подобному принципу электромагнит (это я до конца не понимаю).

[sawely3.livejournal.com]

всё это конечно здорово, только задаётся естественный вопрос, почему например на машинах(самое большое количество генераторов) этого не делают?

[nivanych.livejournal.com]

Во-первых, делают, я точно встречал упоминание даже про ВАЗовское какое-то.
Во-вторых, могут быть и какие-то другое соображения.
Ну и вообще, автомобильное, как ни странно, это довольно-таки консервативная область. Не как энергетика, но всё же...

Если честно, то именно с генераторами SR такого вида я почти не сталкивался...
А вот моторы рулят невероятно. Можно сказать, окончательное решение в очень широком спектре вопросов.

[sawely3.livejournal.com]

стартёры на магнитах, делают уже не первый десяток лет , они вдвое меньше и легче, а вот генераторов не встречал. значит там какая-то проблема, чисто инженерная.

[antontsau.livejournal.com]

у меня на козели такой стоял, а что? Так и назывался - бесщеточный генератор. Там катушка стационарная, а передача магнитного потока через промежуток, ну и вращающийся ротор с постоянными магнитами, создающий колебания в этом потоке. Очень недорого стоил, кстати, а давал 150А.

http://www.autoopt.ru/catalog/113404-generator_kamaz_dv_evro_2_poliklinovoj_shkiv_28v_80a_jelektrom/ (это камазовская версия, на 24В, есть такой же но на зил-паз-прочее, 12в)

[sawely3.livejournal.com]

у меня на жигулях такой стоял (умельцы сделали ещё 20 лет тому назад), но там ротор всё-равно ЭЛЕКТРОМАГНИТ с обмотками, а не просто сборка из трансформаторного железа. а вот например на "туле" вообще "экзотика"- династартер, с ВНЕШНИМ ротором на ПОСТОЯННЫХ магнитах и с электронной системой переменного тока.

[antontsau.livejournal.com]

у этого ротор с постоянными магнитами, а катушка возбуждения это не ротор ни разу а стационарно сбоку стоит. Коллектора нет никакого, даже колец как на обычном генераторе переменнике.

[sawely3.livejournal.com]

я вам ниже дал ссылку с описанием конструкции, если это "не так", покажите фото ротора или хотя-бы чертёж, в разрезе(да, я не нашёл). а "колец" там и нет, вместо них вторичная обмотка вращающегося трансформатора.

[antontsau.livejournal.com]

именно так оно и есть - под "вращающимся трансформатором" они понимают магнитный зазор между железявым ротором и стационарной магнитосистемой катушки возбуждения (это не статор, статор там вполне обычный, четырех (кажется, не помню уже) фазная обмотка с диодным мостом на выходе. Никакой обмотки на роторе нет вовсе.

а, ну вот оно собственно в разборе



или вот еще по ссылке есть эскизик в разрезе

http://www.autocop.ru/obslremontexpl/beshetochnye-generatory.htm

[sawely3.livejournal.com]

а теперь ВНИМАТЕЛЬНО смотрим на фото и чертёж, что не фото на роторе залито красным компаундом, а на чертеже под №2, "ОБМОТКА возбуждения", это не катушки?))) причём, если присмотреться к фото, можно увидеть на задней стороне ротора места их соединения друг с другом.

[antontsau.livejournal.com]

это разные машины. У той что в разборе катушка возбуждения - цилиндр с проводочками на переднем плане. Та что на эскизе - у нее катушка не с торца ротора а внутри, но она тоже НЕ вращается, к ней провода намертво подходят. Ротор при этом чисто железный + постоянные магниты, обмотки на нем нет.

[sawely3.livejournal.com]

вы понимаете какую "ахинею" вы написали? если ротор сделан из постоянных магнитов, ему НАФИГ не нужны никакие "катушки возбуждения", он и так дает магнитное поле, которое при прохождении через обмотки ротора генерирует ток. "катушка возбуждения" нужна для того, чтобы возбуждать ток в ОБМОТКАХ ротора (которые при этом генерируют магнитное поле) , в постоянных магнитах она ничего возбуждать не может. покажите мне фокус, положите рядом с дросселем постоянный магнит и померяйте на нём напряжение тестером, ага на противоположных полюсах.

[sawely3.livejournal.com]

" под "вращающимся трансформатором" они понимают магнитный зазор". ЧЕГО? где вы такое вычитали и где вы видели трансформатор с ОДНОЙ обмоткой, вы трансформатор с дросселем не "попутали"?

[antontsau.livejournal.com]

вот в этом тексте и видел. Бредово, да. Реально там просто передача магнитного поля через зазор, с железа возбудителя на железо ротора, при этом возбудитель стоит а ротор крутится.

[trump-donald.livejournal.com]

>но там ротор всё-равно ЭЛЕКТРОМАГНИТ

Конечно электромагнит.
В условиях автомобиля применять систему возбуждения на постоянных магнитах сложнее нежели на основе электромагнита.

Причин несколько:
- простота регулировки выходного напряжения (током в обмотке электромагнита)
- лучшее поведение в условиях повышения температур
- мехнические свойства такой конструкции лучше
- гораздо выше технологичность

[sawely3.livejournal.com]

"передача электрической энергии к обмотке возбуждения (в виде переменного тока) происходит через вращающийся трансформатор, а выпрямление переменного тока для питания обмотки возбуждения происходит в самом роторе за счёт выпрямителя."(С)

[sawely3.livejournal.com]

моторы понятно. синхронные электродвигатели много где нужны.

[sawely3.livejournal.com]

это-же надо такую ахинею написать - "Альтернативное использование такой же механической конструкции является генератором при механическом приводе, и нагрузка переключается на катушки в последовательности для синхронизации потока тока с вращением.".