Введение
1. Состояние вопроса, постановка задач и выбор методов исследования 16
1.1 Ветроэнергетика как альтернатива традиционным способам производства электрической энергии 16
1.2 Особенности функционирования ветроэлектроэнергетических установок и специфические требования, предъявляемые к электрогенераторам 18
1.3 Современное состояние теории и практики в области проектирования и применения специализированных индукторных генераторов для ВЭУ 26
1.4 Обоснование использования сегментной конструкции генератора для безредукторной ветроэлектроэнергетической установки 29
1.5 Выбор конструктивной схемы генератора 33
1.6 Выбор метода расчёта и оптимизации магнитной системы 39
1.7 Выводы 41
2. Индукторный генератор для ветроэлектроэнергетической установки с вертикальным ветроколесом 43
2.1 Выбор конфигурации магнитной системы 43
2.2 Исследование работы генератора 50
2.2.1 Режим холостого хода 51
2.2.2 Приведение намагничивающей силы рабочей обмотки к намагничивающей силе обмотки возбуждения 53
2.2.3 Результирующий поток при нагрузке 60
2.2.4 Коэффициенты магнитного поля 65
2.2.5 Основные параметры рабочей обмотки 67
2.3 Кривая магнитного потока в воздушном зазоре 69
2.4 Выбор формы пазов 76
2.5 Анализ влияния геометрии паза на энергетические показатели генератора 78
2.6 Результаты испытания макетного образца индукторного генератора 82
2.6.1 Сравнение результатов вычислительных экспериментов и результатов полученных в ходе испытания физической модели 84
2.6.2 Исследование зависимости выходных параметров генератора от скорости вращения ветроколеса 85
2.6.3 Исследование внешних характеристик генератора 86
2.7 Выводы 87
3. Индукторный генератор для сегментной ветроэлектроэнергетическои установки 88
3.1 Выбор магнитной системы для сегментного генератора 88
3.2 Анализ влияния геометрии многополюсной системы на энергетические показатели генератора 96
3.3 Исследование влияния формы сегментного роторного элемента сегментного генератора на выходные параметры ветроэлектроэнергетическои установки 99
3.4 Метод расчёта сегментного генератора 105
3.5 Исследование механического усилия, возникающего между статарным модулем и сегментным роторным элементом 110
3.6 Исследование двухстороннего статорного модуля безредукторной ветроэлектроэнергетическои установки сегментного типа 113
3.7 Краевой эффект 115
3.8 Расчёт ЭДС сегментного генератора на холостом ходу 119
3.9 Результаты испытаний ветроэлектроэнергетическои установки с встроенным сегментным генератором индукторного типа 121
3.9.1 Сравнение результатов полученных в ходе вычислительных экспериментов и на макетном образце 123
3.9.2 Исследование работы генератора на холостом ходу 123
3.10.Выводы 125
4. Общие вопросы проектирования генератора для безредукторной ветроэлектроэнергетической установки 126
4.1 Согласование работы генератора с нагрузкой 126
4.2 Регулирование выходной мощности ветроэлектроэнергетической установки 128
4.3 Теория подобия ветроколёс интегрированных с сегментным генератором 136
4.3.1 Условия подобия ветроколёс 136
4.3.2 Формулы подобия 141
4.3.3 Критерий подобия генератора 145
4.4 Тепловой расчёт 147
4.5 Выводы 151
5. Технологические и технико-экономические показатели генератора 152
5.1 Технология изготовления гребенчатой зубцовой зоны 152
5.2 Исследование влияния технологических погрешностей на энергетические показатели генератора 153
5.3 Сравнительный анализ эффективности сегментных ветроэлектроге-нераторов 156
5.4 Перспективность разработанных конструкций 158
Заключение 160
Список литературы 161
