Огляд типових конструкцій лінійних генераторів з постійними магнітами для використання у хвильових електростанціях

Анотація

Вступ. Зростання потреби в екологічно чистій та стабільній електроенергії стимулює розвиток нових відновлюваних джерел енергії, серед яких хвильова енергетика вирізняється високою щільністю енергії та потенціалом покриття суттєвої частки світового енергоспоживання. Одним із найперспективніших технічних рішень для перетворення енергії морських хвиль є системи прямого приводу на основі лінійних генераторів із постійними магнітами, що дозволяють уникнути складних механічних трансмісій і зменшують експлуатаційні витрати. Мета. Метою статті є огляд типових конструкцій лінійних генераторів з постійними магнітами, що застосовуються в хвильових електростанціях, та визначення їх ключових переваг, недоліків і перспектив розвитку. Методи. Дослідження виконано у вигляді огляду сучасних наукових праць та технічних рішень, присвячених будові та особливостям роботи лінійних генераторів у системах хвильової енергетики. Результати. Проаналізовано основні конструктивні різновиди лінійних генераторів, зокрема циліндричні та плоскі топології, різні схеми розташування постійних магнітів - заглиблених, поверхневих та масивів Халбаха - а також варіанти застосування залізного та повітряного осердя.  Окремо розглянуто машини з поздовжнім та поперечним напрямком магнітного потоку; наведено їхні порівняльні характеристики. Висновки. Огляд показав, що для підвищення ефективності та надійності хвильових електростанцій найбільш перспективними напрямами подальших досліджень є вдосконалення конструкцій лінійних генераторів поперечного потоку, що дає змогу мінімізувати механічні навантаження та збільшити коефіцієнт корисної дії установки.