Ключові слова
wind turbine
magnetic gearbox
permanent magnet generator
computer modeling
plant operation modes
stability of magnetic gearbox вітрова електростанція
магнітний редуктор
генератор з постійними магнітами
комп'ютерне моделювання
режими роботи установки
стійкість магнітного редуктора
Як цитувати
Анотація
У роботі розроблено комп'ютерну Simulink-модель вітроенергетичної установки, в який замість механічного редуктора використовується магнітний, а також міститься синхронний генератор із постійними магнітами. При цьому окремо розроблено Simulink-модель магнітного редуктора, побудованого на основі модульованого магнітного поля в повітряному проміжку, яка дає можливість дослідити стійкість його роботи як в усталеному, так і в перехідних режимах. На основі моделі установки проведено розрахунки різних динамічних режимів її роботи – пускового, миттєвого збільшення швидкості вітру, що діє на вітрову турбіну, та збільшення навантаження електричного генератора. За результатами проведених розрахунків показано, що в перехідних режимах у разі виникнення короткочасних перевантажень обидва ротори магнітного редуктора на певний проміжок часу можуть випадати з синхронного руху і далі, в залежності від параметрів редуктора (а також інших її елементів), електромеханічна система або досягає певного робочого усталеного режиму, або втрачає можливість передавання механічної потужності від вітрової турбіни до генератора. Показано, що використання більш потужного магнітного редуктора із збільшеним значенням максимального магнітного моменту дає змогу отримати більш стійку до перенавантажень роботу як цього редуктора, так і вітроенергетичної установки в цілому. Бібл. 9, рис. 10.
Посилання
Siegfried Heier. Grid integration of wind energy onshore and offshore conversion systems. JonhWiley&Sons, 2014. 513 p. DOI: https://doi.org/10.1002/9781118703274.
Rashid M.H. Electric Renewable Energy Systems. Elsevier, 2016. 587 p.
Ruiz-Ponce G., Arjona M.A., Hernandez C., Escarela-Perez R. A Review of Magnetic Gear Technologies Used in Mechanical Power Transmission. Energies. 2023. Vol. 16(4). 1721. DOI: https://doi.org/10.3390/en16041721.
Bo Yan, Xianglin Li, Xiuhe Wang, Yubo Yang. A review on the field‐modulated magnetic gears: Development status, potential applications, and existent challenges. IET Electrical Power Application. 2024. Vol. 18. Pp.1-17. DOI: https://doi.org/10.1049/elp2.12365.
Atallah K., Howe D. A novel high-performance magnetic gear. IEEE Transactions on Magnetics. 2001. Vol. 37. Issue 4. Pp. 2844-3846. DOI: https://doi.org/10.1109/20.951324.
M Sh Saleh, Ahmed EL-Betar, Ahmed EL-Assal. Review of Modeling and Simulation Technologies Application to Wind Turbines Drive Train. Journal on Today’s Ideas – Tomorrow’s Technologies. Vol. 2. No 2. 2014. Pp. 117-131. DOI: https://doi.org10.15415/jotitt.2014.22009.
Penzkofer A., Atallah K. Analytical Modelling and Optimisation of Pseudo Direct Drive Permanent Magnet Machines for Large Wind Turbines. IEEE Transactions on Magnetics. 2015. Vol. 51. No 12. Pp. 31-37. DOI: https://doi.org/10.1109/TMAG.2015.2461175.
Badr-El-Boudour Bidonche. Transient Performance of a Magnetic Geared Induction Machine. COMPEL. 2020. Vol. 39. Pp. 1113-1130. DOI: https://doi.org/10.1108/COMPEL-12-2019-0485.
Dobzhanskyi O., Grebenikov V., Gouws R., Gamaliia R., Hossain E. Comparative Thermal and Demagnetization Analysis of the PM Machines with Neodymium and Ferrite Magnets. Energies. 2022. Vol. 15. Issue 12. 4484. Pp. 1-15. DOI: https://doi.org/10.3390/en15124484.
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Авторське право (c) 2024 Array