Вестник МГТУ, 2023, Т. 26, № 4.

Вестник МГТУ. 2023. Т. 26, № 4. С. 441-448. DOI: https://doi.org/10.21443/1560-9278-2023-26-4-441-448 По результатам расчета при уменьшенных массогабаритных показателях удалось получить большую выходную мощность (136,54 кВт) и высокий удельный момент на единицу объема генератора относительно системы прямого привода, в которых генератор, рассчитанный на мощность 100 кВт, имеет внешний диаметр статора 1,2 м и удельный момент на единицу объема генератора 30 кН>м/м3 (Grauers, 1996). Расчет момента показал, что в ВЭУ наиболее выгодно применять генераторы со встроенным трансформатором момента с двумя воздушными зазорами. Заключение Повышение удельного момента электрических машин является насущной проблемой для целого ряда силовых низкоскоростных электромеханических систем. ВЭУ - одна из таких систем и определение оптимальной конструкции синхронного генератора со встроенным трансформатором момента является актуальным исследованием для дальнейшего развития ветроэнергетики. Для получения выводов по оптимальной конструкции синхронного генератора со встроенным трансформатором момента массогабаритные параметры двух рассматриваемых конструкций были приняты одинаковыми. В работе рассматривались и сравнивались две конструкции синхронной машины со встроенным трансформатором момента, магнитный поток в которых создается постоянными магнитами, намагниченными радиально. В генераторе с тремя воздушными зазорами наличие дополнительного воздушного зазора требует внесения в конструкцию генератора узла крепления ПМ, что осложняет процесс изготовления электрической машины, а также требует обеспечения более высокой точности центрирования тихоходного ротора. Генератор с двумя воздушными зазорами имеет больший момент на единицу объема и момент на массу ПМ, т. е. при равных мощностях расходы на активные материалы будут меньше, что положительно скажется на сроке окупаемости ветроагрегата, при этом в таком генераторе обмотки статора располагаются на внешней части машины, что удобнее для их обслуживания и создает более благоприятные условия для охлаждения машины. Аналитическое исследование конструкции электрической машины показало, что магнитное поле в системе с двумя воздушными зазорами имеет более высокую напряженность по сравнению с системой с тремя воздушными зазорами и использование электротехнической стали в конструкции с двумя воздушными зазорами более эффективно. По результатам исследования можно сделать вывод, что генератор с двумя воздушными зазорами обладает более перспективной конструкцией по сравнению с генератором с тремя воздушными зазорами. Благодарности Работа выполнена в рамках проекта "Синхронный генератор со встроенным трансформатором момента для ветроагрегата арктического исполнения" при поддержке гранта Национального исследовательского университета "Московский энергетический институт" (НИУ "МЭИ") на реализацию программы научных исследований "Приоритет 2030: Технологии будущего" в 2022-2024 гг. Конфликт интересов Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. References Abrahamsen, A. B., Henk, D. L. 2017. Final assessment of superconducting (SC) and Pseudo Direct Drive (PDD) generator performance indicators (PI's) : Report. [S. l.] : [S. n.], 51 p. Atallah, K., Calverley, S., Clark, R., Rens, J. et al. 2008. A new PM machine topology for low-speed, high- torque drives. 18th International Conference on Electrical Machines. Vilamoura, Portugal, pp. 1-4. DOI: https://doi.org/10.1109/icelmach.2008.4799909. Bouheraoua, M., Wang, J., Atallah, K. 2013. Design and implementation of an observer-based state feedback controller for a pseudo direct drive. 1ET Electric Power Applications, 7(8), pp. 627-663. DOI: https://doi.org/ 10.1049/iet-epa.2013.0088. Bouheraoua, M., Wang, J., Atallah, K. 2015. Slip recovery and prevention in pseudo direct drive permanent- magnet machines. IEEE Transactions on Industry Applications, 51(3), pp. 2291-2299. DOI: https://doi.org/ 10.1109/tia.2014.2375387. Chen, Y., Pillay, P., Khan, A. 2005. PM wind generator topologies. IEEE Transactions on Industry Applications, 41(6), pp. 1619-1626. DOI: https://doi.org/10.1109/tia.2005.858261. Cheng, Y., Qu, R., Gao, Y., Wang, S. et al. 2020. Comparison of electromagnetic performance of 10-MW HTS double-stator flux modulation wind generators with different topologies. 1EEE Transactions on Applied Superconductivity, 30(4), pp. 1-7. Article Number: 5202307. DOI: https://doi.org/10.1109/tasc.2020.2975153. Cooke, G., Atallah, K. 2017. "Pseudo" direct drive electrical machines with alternative winding configurations. IEEE Transactions on Magnetics, 53(11), pp. 1-8. Article Number: 8111608. DOI: https://doi.org/10.1109/ tmag.2017.2703662. 447