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改变极数

From Windpower Guided Tour

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改变发电机极数

你可能想象定子磁体数加倍,价格也会加倍,但实际上这种情况不是。发电机(和电动机)通常都具有大量的定子磁体,如图中所见。(我们还没有在铁芯上增加定子线圈绕组)。

这种定子布局的原因是,我们希望将转轮和定子之间的气隙降到最小。同时,我们需要提供磁体的散热。定子实际上有很多薄的(0.5mm)绝缘钢片堆叠形成定子铁芯。采用压条法,防止定子涡流降低发电机效率。

在异步笼型绕线发电机上提供更多极数的问题可以实在地归结为连接相邻磁体的不同:要么在定子周围移动时一次拿一束磁体,连接到同一相,要么每次我们到达下一个磁体时换到下一相。

事实上非常像一头鲸鱼,发电机定子由数量很大的电磁体构成。

双速,换极发电机

一些制造商在其风机里安装两个发电机,一个小的用于低风速时段,一个大的用于高风速时段。

新电机更常用的设计是换极发电机,即,发电机(取决于其定子磁体如何连接)可以运行在不同的极数,从而有不同的旋转速度。

一些发电机按照一个中包含两个来定制,即可以作为例如400kW或2000kW的发电机运行,处在两个不同的转速。这种设计已经在工业界变得非常普遍。

使用双发电机或对于低风速更多的极数是否值得,取决于当地的风速分布情况,以及换极发电机额外的成本相对于风机所有者所获得电能的价格。(你应该记着低风速时的能量非常小)。

然而,使用双发电机系统的一个很好的理由是,可以使风机在低风速时运行在更低的转速。这既会有更好的效率(空气动力学上),也意味着转轮叶片更低的噪声(通常只在低风速时是问题)。

顺便提及,你可能在自己的房间里有一些换极电机,但是自己根本不知道:洗衣机还可以旋转甩干衣服,通常具有换极电机,能够在洗涤时运行在低转速,甩干旋转时运行在高转速。相似地,厨房的排气扇也可能有两个或者三个不同的转速。(在后面使用变速风扇的情况,可以使用学到的关于风能的知识:如果你使用同样的风扇在一分钟内把房间的空气排掉2倍,你将花费8倍的电力)。

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