«Конструкция с высоким охлаждением ротора» уменьшает вес ветровой турбины примерно на 30%
Hitachi, Ltd. разработала компактную и легкую технологию для генераторов постоянного магнита для генерации энергии мощностью 2000 кВт. На этот раз была разработана конструкция с высоким охлаждением ротора, и охлаждающая вентиляционная канавка была зарезервирована на роторе генератора для эффективного охлаждения постоянных магнитов, предусмотренных в роторе. Также были разработаны методы проектирования генератора для оптимизации размера расположения магнитов и охлаждающих вентиляционных отверстий с использованием анализа электромагнитного поля, анализа напряжений и анализа тепловой жидкости для обеспечения баланса между электрической и механической прочностью. По мере увеличения выходной мощности генератора постоянного магнита диаметр ротора также увеличивается, что приводит к увеличению центробежной силы. Поэтому необходимо обеспечить конструкцию, в которой электрические характеристики сбалансированы с механической прочностью. Увеличивая производительность охлаждения, можно реализовать упаковку с более высокой плотностью, что приводит к меньшим размерам и меньшему весу.
Hitachi, Ltd. использовала эту технологию для производства генератора постоянных магнитов класса 2000 кВт. По сравнению с индукционными генераторами раневого типа для производства энергии ветра (класс 2000 кВт) эффективность производства электроэнергии (97% или более) одинакова, но вес снижается примерно на 30%. Ветровые турбины теперь в основном используют генераторы индукции раневого типа.
Структура ротора с высоким охлаждением представляет собой конструкцию, в которой предусмотрена охлаждающая вентиляционная канавка между магнитными полюсами N-полюса и S-полюсом постоянного магнита для увеличения количества охлаждающего воздуха. Поскольку охлаждающий воздух может быть надлежащим образом отправлен внутрь генератора, постоянные магниты, расположенные в роторе, могут быть эффективно охлаждены. Кроме того, вентиляционная канавка может уменьшить магнитные силовые линии для увеличения тепловыделения постоянного магнита (потеря магнита) и более выгодна для достижения небольших размеров, малой массы и высокой эффективности генератора.
