風力発電機の種類
風力発電機は二つの主要なコンポーネントで構成されており、そのうちの一つを見て、前のチュートリアルでは、回転翼の設計を見て、我々は今、他の、風力発電機またはWTGの電気を生成するために使用される電気機械を見ることができます。 低いrpmの電気発電機は私達の家を供給するために使用可能な電気に風エネルギーによって作り出される機械回転力を変えるために使用され、あらゆる
回転翼（原動機として知られている）によって生成された回転機械的電力を、国内の電力および照明用途または電池を充電するための有用な電力に変:
- 1. 直流（DC）機械、ダイナモとも呼ばれます
- 2。 交流（AC）同期機は、AC発電機としても知られています
- 3。 交流（AC）誘導機は、オルタネータとしても知られています
これらの電気機械はすべて、ファラデーの電磁誘導の法則で動作する電気機械装置です。 つまり、それらは磁束と電流、または電荷の流れの相互作用を介して動作します。 このプロセスは可逆的であるため、電力を機械的電力に変換するための従来の電気モータとして、または機械的電力を電力に戻す発電機として同じ機
風力タービン用途に最も一般的に使用されている電気機械は発電機として機能するものであり、同期発電機と誘導発電機（図のように）は、より大きな風力発電機システムで一般的に使用されている。 通常、小型または自家製の風力タービンは、小型で安価で、接続がはるかに簡単なため、低速の永久磁石DC発電機または発電機を使用する傾向があります。
風力発電にどのような種類の発電機を使用できるかは違います。 それはすべてあなたが望むシステムとアプリケーションのタイプに依存するので、簡単な答えはイエスとノーの両方です。 発電機かより古い様式のダイナモから出力される低電圧DCが交流発電機からのより高いAC正弦出力がローカル格子に直接接続することができる間、
また、出力電圧と電力需要は、あなたが持っている家電製品とそれらをどのように使用したいかに完全に依存します。 さらに、風力発電機の位置は、風力資源がそれを長い一定期間の間絶えず回転させ続けるか、または発電機の速度および従って出力は利用できる風の変化と上下に変わる。
発電
風力発電機は、機械的エネルギーを電気エネルギーに変換することによってあなたの電気を作るものです。 ここで明確にすることができます、彼らはエネルギーを作成したり、回転翼を回転させるために使用されている機械的エネルギーの量よりも多くの電 発電機にかかる「負荷」または電力需要が大きいほど、ロータを回転させるためにより多くの機械的力が必要とされる。 こういうわけで発電機は異なったサイズ入って来、電気の相違の量を作り出します。
“風力タービン発電機”の場合、風はタービンのブレードに直接押しつけ、風の直線運動を発電機のローターを回転させるのに必要な回転運動に変換し、風が押し強ければ強いほど、より多くの電気エネルギーを発生させることができる。 それから風から可能ように同様に多くのエネルギーを得るよい風力の刃の設計があることは重要です。
すべての電気タービン発電機は、電気コイルを越えて磁場を移動させる影響のために動作します。 電子が電気コイルを流れると、その周りに磁場が生成されます。 同様に、磁場がワイヤのコイルを通過すると、ファラデーの磁気誘導の法則によって定義されるようにコイルに電圧が誘導され、電子が流れる。
磁気誘導を用いた単純な発電機
次に、磁石をワイヤの単一ループを通過させることによって、磁石の磁場によ
ワイヤループに電圧が誘起されると、ループの周りに電子の流れの形の電流が流れ始め、電気を発生させます。
しかし、図のように単一の個々のワイヤループの代わりに、同じ前者に多くのループを巻いてワイヤのコイルを形成した場合、はるかに多くの電圧が発生し、同量の磁束に対して電流が発生する可能性があるとしたらどうでしょうか。
これは、磁束がより多くのワイヤを横切って切断し、より大きなemfを生成し、これがファラデーの電磁誘導の法則の基本的な原理であり、交流発電機はこ
だから、発電には三つの主要な要件があり、これらは次のとおりであることがわかります:
- コイルまたは導体のセット
- 磁界システム
- 導体と磁界間の相対運動
ワイヤのコイルが速く回転するほど、コイルによって磁束が切断され、コイル内の誘導起電力が大きくなる変化率が高くなります。 同様に、磁場がより強くなると、誘導された起電力は同じ回転速度で増加する。 ここで、”Φ”は磁場磁束であり、”n”は回転速度である。 また、発生した電圧の極性は、磁束の磁力線の方向および導体の移動方向に依存する。
そのことについては、発電機とオルタネータの二つの基本的なタイプがあります：永久磁石発電機と巻線発電機の両方のタイプは、二つの主要な部
固定子は、機械の「固定」（したがってその名前）部分であり、電磁石を生成する一連の電気巻線またはその設計内の永久磁石のセットのいずれかを有す ロータは、「回転」する機械の一部です。 ここでも、回転子は、回転する出力コイルまたは永久磁石を有することができる。 一般に、風力発電機に使用される発電機および交流発電機は、電磁石または永久磁石のいずれかの磁気を発生させる方法によって定義される。
両方のタイプの本当の長所と短所はありません。 市場のほとんどの住宅の風力の発電機はいくつかが電磁石のコイルを使用するが、タービン発電機の設計内の永久的な磁石を使用し、機械の回転と必
これらの高強度磁石は、通常、ネオジム鉄（NdFe）やサマリウムコバルト（SmCo）などの希土類材料から作られているため、磁場を一定にするための界磁巻線が不要で、より簡単で頑丈な構造になっている。
巻線界磁巻線は、その磁気（したがって電力）を変化する風速と一致させる利点がありますが、必要な磁場を生成するために外部エネルギー源を必要とし
電動発電機は、原動機と呼ばれる回転翼によって生成される機械的トルクと、いくらかの電気的負荷との間のエネルギー変換手段を提供することが
風力タービン発電機と回転翼との機械的接続は、単純なダイレクトドライブまたはギアボックスを使用してブレードの回転速度に対して発電機の速度を増加または減少させることができる主軸を介して行われる。
ギアボックスを使用すると、発電機の速度とタービンの速度をよりよく一致させることができますが、ギアボックスを使用する欠点は、機械的部品とし しかしディレクト-ドライブはより簡単、有効かもしれないが発電機の回転子シャフトおよび軸受けは回転翼の完全な重量そして回転力に服従する。
風力発電機出力曲線
特定の場所に必要な風力発電機の種類は、風に含まれるエネルギーと電気機械自体の特性に依存します。 すべての風力タービンに風速と関連しているある特定の特徴があります。
発電機（またはオルタネータ）は、回転速度がカットイン風速を上回るまで出力電力を発生させません。
このカットイン速度を超えると、発電機は図のように最大定格出力に達するまで、風速cubed(K.V3)に比例した電力を生成する必要があります。
この定格速度を超えると、回転翼の風荷重は電気機械の最大強度に近づき、発電機は定格風速ウィンドウに達したときに最大または定格電力出力
風速が上昇し続けると、風力発電機は機械的および電気的損傷を防ぐために切り欠き点で停止し、発電はゼロになります。 それ自身を傷つけるための発電機を停止するブレーキの適用は機械知事または電気速度センサーのどれである場合もある。
バッテリー充電のための環境価値がある400ワットの風力発電機のような風力発電機を買うことは容易ではなく、考慮すべき多くの要因があります。 価格はそのうちの1つだけです。 あなたの必要性を満たす電気機械を選ぶことを忘れないでいなさい。 グリッド接続システムを設置する場合は、AC電源電圧発生器を選択します。
バッテリーベースのシステムを設置する場合は、バッテリー充電DC発電機を探してください。 また、ポールやタワーの上部に取り付けられたすべての寿命を過ごすため、サイズや重量、動作速度、環境からの保護などの発電機の機械設計も考慮してく
風力タービン発電機に関する次のチュートリアルでは、DCマシンと、PMDC発電機を使用して風の力から電気を生成する方法を見ていきます。 “風力発電機”の詳細については、または利用可能な様々な風力発電システムについてのより多くの風力エネルギー情報を取得したり、風力エネルギーの長所と短所を探索するには、Amazonから直接今日のトップ”風力タービンガイド”のいずれかのあなたのコピーを取得するにはここをクリックしてください。