تطبيق تقنية توربينات الرياح الأجنبية المباشرة
وباعتبارها طاقة متجددة نظيفة ، فإن طاقة الرياح ستخفض تكاليف تشغيلها تدريجيا من الطاقة الكهرمائية والطاقة الحرارية مع نضوج التكنولوجيا. آفاق التنمية واسعة جدا. في الوقت الحاضر ، لا تزال سعة الماكينة الواحدة من توربينات الرياح في ازدياد ، وتحتل توربينات الرياح ذات التردد الثابت والمتغير من نوع التدرج مركزًا مهيمنًا تدريجيًا. إن علبة التروس هي عنصر ذو معدل تحميل زائد و معدل سابق لأوانه في توربينات الرياح الحالية من الفئة MW. وقد تم تطوير توربينات الرياح المباشرة (المعروفة أيضا باسم توربينات الرياح بدون تروس) في الخارج. يتصل المحرك غير المتزامن مباشرة بالمروحة الدافعة للقيادة ، مما يلغي المكونات التقليدية لعلبة التروس (انظر الشكل التالي للخصائص الهيكلية) ، مع ضوضاء منخفضة ، وعمر وحدة محسّن ، وحجم وحدة منخفض ، وتكاليف تشغيل وصيانة منخفضة ، وانخفاض مستوى الضجيج. . هناك العديد من المزايا مثل الكفاءة العالية في سرعة الرياح المنخفضة ، وهناك مجال كبير للتنمية في تطوير توربينات الرياح في المستقبل.
في عام 1995 ، قام معهد أبحاث في ولاية نيويورك بتصميم مولد جديد متغير التردد ، حتى إذا كان الجهاز المغناطيسي في توربين الرياح استبدال علبة التروس الميكانيكية. يتميز التصميم بعدد كبير من الهياكل المتعرجة التي تكون أرخص من القطبين الستة. يمكن للهيكل المتعامد لمحرك التردد المتغير أن يتحمل التشغيل العالمي دون زيادة التكلفة [1].
في عام 2000 ، د. اقترح M. Dubois من كندا أن علبة التروس في توربين الرياح توضع بين المحرك والدوار ، وهو غير مؤات لفعالية جزء من الحمل العمل ، وأكثر عرضة للخسارة ، إذا كان أحد يستخدم نفس السرعة مثل توربينات الرياح. يمكن إزالة المحرك من علبة التروس. في الواقع ، إن تطبيق المحركات الدورانية منخفضة السرعة ذات المحرك المباشر في محطات الطاقة المائية ليس جديدًا. ومع ذلك ، لا تزال هناك بعض المشاكل في توربينات الرياح. على سبيل المثال ، درست جامعة دورهام وجامعة تشالمرز للتكنولوجيا في جوتنبرج وجامعة دارمشتات للتكنولوجيا الوزن المناسب للمحركات في توربينات الرياح ؛ نوع الجهاز الأكثر ملاءمة (متزامن ، مغنطيس دائم ، تردد متغير ، إلخ). كثافة عزم الدوران القصوى بسبب تقلبات التيار والضغط ؛ اختيار المحولات للتواصل؛ تدابير لتحقيق مستوى الضوضاء المطلوب ؛ من المستحسن استخدام محرك يتكون من وحدات متعددة لسهولة النقل وتشغيل عادي للمكون. هل من الممكن تصميم محرك بدون خسائر إضافية ؛ محركات المغناطيس الدائم بشكل متزايد بسبب الكفاءة العالية وكثافة عزم الدوران العالية. هل يعمل هذا ، هل يؤدي ذلك إلى فقدان الحديد المفرط ، واختيار المواد المغناطيسية ، وكيفية جذب هذه المواد ، وكيفية منع إزالة المغنطة في حالة التشغيل أو الفشل
يمكن أن نجد أن توربينات الرياح (ذات محرك مباشر) التي تعمل بدون تروس بدأت منذ أكثر من 20 عامًا ، ولكن في السنوات الأخيرة ، جددت اهتمامًا كبيرًا من الباحثين ، وطبقت بفعالية هذه التقنية على المنتجات إلى سوق طاقة الرياح ، ألمانيا والولايات المتحدة. تنص على. الدنمارك هي دولة تتمتع بمكانة رائدة في هذا المجال التكنولوجي. تم تركيب مولد متزامن بدون محرك (Direct-drive) طورته شركة Siemens في ألمانيا في أكبر مزرعة رياح نرويجية في العالم ، مع كفاءة بنسبة 98٪.
