发展新的绿色能源

在这个限电、停电和能源短缺的时代，发电机具有了新的重要性。人们日益认识到，风能和太阳能等新的可再生能源已成为地方和电网电力的主要来源。

发电机是提供多种形式电力的主要元件。风力发电机是目前最流行的发电形式之一，正在经历许多重要的技术变革。

风车发电机

虽然美国政府将100千瓦以下的风力涡轮机归类为小型，但风车涡轮发电机可以主要按用途分为许多动力类别:

1.5kw以下

2.在5kw到49.9 kW之间

3.在50千瓦到500千瓦之间

4.500kw以上

虽然存在许多重叠，但小型农村应用，如远程灌溉泵，将使用小于5千瓦的风车驱动发电机。使用风车发电机的住宅应用将落在5千瓦到49.9千瓦的功率范围内，用于一个街区的家庭或一个小型工业工厂。小型的地方电网将根据其电网规模落在50千瓦至500千瓦的功率水平。超过500千瓦的电力通常位于风力发电场。

在无刷永磁配置中使用永磁体(PM)的直接驱动发电机(与包括力整流整流器和升压转换器在内的电力电子设备相结合)的出现始于较小的涡轮机。这种方法允许直接驱动系统处理可变风，并且仍然为较小的直流电源系统和电网的交流电源开发所需的功率水平。风车涡轮机使用的直接驱动现在正进入更大的功率水平。

直接传动与齿轮传动

直接驱动风力发电机系统挑战了目前的交流感应发电机和齿轮传动系统，这些系统通过机械改变速度来匹配涡轮机速度和风速，以达到所需的60赫兹频率。4极感应电机在1600转/分钟至1720转/分钟的恒定速度下运行。大型齿轮箱通常被限制在2到3年的运行之前，它开始不正常运行。修复方案通常花费数万美元，需要几个月的时间才能恢复正常。虽然大多数风力发电机系统使用感应电机和齿轮传动系统，但直接驱动永磁发电机加上电子设备的出现正在获得市场认可。消除齿轮系提高了直接驱动涡轮系统的整体性能和可靠性。

直接驱动发电已经发展成为一种体积更小、效率更高的解决方案，部分抵消了稀土磁铁价格上涨的影响。

从较小的5千瓦和50千瓦的风力发电系统开始，直接驱动的风车发电机现在正进入兆瓦级的功率范围。2011年6月，西门子能源宣布将在丹麦安装一个新的6兆瓦直接驱动风力发电系统。北方电力系统公司(NPS)是直接驱动100千瓦风力发电系统的主要供应商，该公司正以其在低功率水平上的成功为基础，引进直接驱动2.3兆瓦风力发电系统。

直接驱动配置已经发展成为一种更小的解决方案，具有更高的效率水平，部分抵消了过去几年稀土磁铁价格的显著上涨。许多国家正在开设新的和旧的矿山，以帮助减轻这一费用问题。

Dan Jones是Incremotion Associates/Motion Media Group的总裁;由CFE Media内容经理Mark T. Hoske编辑，控制工程、和设备工程，mhoske@cfemedia.com。

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在线

关键电力:排放法规和技术-固定式柴油发电机组的网络广播。www.csemag.com/webcast

PM机器的兴起https://bit.ly/SGUPk3

不缺乏直接驱动风力涡轮机的发展https://bit.ly/MIGBda

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