小型風力発電機

質問

大型、小型にかかわらず、風力発電に用いる発電機に必要そうな性質といえば、まず風速によって変化する回転数にかかわらず同じ出力電圧を得ること、効率が良いこと、コストが安いこと、装置が簡単であること、軽いこと、などがありそうですが、他に小型の風力発電機に特に必要とされる性質というのは何なのでしょうか。

また、その性質を応用した小型発電機にはどのようなものがあるのでしょうか？
自分なりに調べたところでは、永久磁石式というのが見つかりましたが、なぜ上のような特性を持っているといえるのでしょうか？

回答No.1

foobar · ベストアンサー

他に発電機に要求されることとしては
メンテナンスフリー、堅牢、小型 というあたりでしょうか。

風力発電の場合
・風速に関わらず一定の速度で風車を回すタイプ
・風速に応じて速度が変わるタイプ
とあって、後者では発電機の出力電圧(や周波数)が変化するので、発電機出力に電力変換器（電圧、周波数の変換)を繋いでいたかと思います。(回転数が変わっても電圧や周波数が変わらない発電機って交流励磁同期機位しかないような)

お礼

堅牢というのは誘導機の特徴でもありますよね。

電力変換機というのはギア比かなんかで昇降圧したり蓄電池に一時的に蓄えたりするものでしょうか。

あと、風力発電機にその交流励磁同期機を使ったとするとまずい点があるのでしょうか？

回答No.3

foobar

電力変換器
（交流機だと)インバータや（直流だと)チョッパを発電機の出力に繋いで、周波数や電圧の変換します。

交流励磁同期機
MWクラスの風力発電機で検討されていたような。スリップリングが必要で、メンテナンスフリーにはしにくいのが難だったかと。

誘導機
誘導機の場合、何種類か方法が有ります。
かご形誘導機を系統に直結する場合：回転数は多少変動可能(1-5%程度だったかな)ですが、変動幅が少なく、準定速運転
かご形誘導機+インバータ:可変速運転できます。インバータに容量の大きいものが必要になるのが難点
巻線型誘導機+超同期セルビウス運転：可変速運転ができます。速度変動幅が少なければ、インバータの容量は小さくて済みます。呼び方が違うだけで、モノは交流励磁同期発電機と同じ。

回答No.2

ymmasayan

風力発電機には誘導発電機がよく用いられます。
回転数の変化にうまく追従します。

お礼

ある文献を読むと確かに誘導機が用いられると書いてありました。

誘導機といってもいろいろあると思うのですが、No.1の通り堅牢であるという点で誘導機が使われているのでしょう。