Современные ветроустановки являются сложными комплексами, вбирающими в себя новейшие достижения в развитии научно- технического прогресса. Их дальнейшее совершенствование, улучшение энергетических показателей тесно связаны с уровнем применяемых технологий, развитием теории, методов проектирования, совершенствованием аэродинамики, электромеханических преобразователей, систем управления, регулирования и защиты.
Одной из главных проблем этого перспективного направления развития энергетики является создание высокоэкономичных и надежных электрических машин, способных длительно работать в напряженных динамических режимах, при частых перегрузках, электродинамических и температурных напряжениях, неблагоприятных условиях окружающей среды. Это требует глубокого понимания физических процессов работы ВЭУ в целом, электромеханического преобразования энергии в их генерирующей части и на этой основе — разработка и производство электрических машин специальных конструкций и исполнений для ветроэнергетических установок. При этом объединяющим для таких машин наиболее вероятно станет тихоходное исполнение, что позволит снизить габариты мультипликаторов или полностью отказаться от них и таким образом повысить надежность, долговечность машин и упростить обслуживание ВЭУ.
В этой связи можно сформулировать основные задачи в совершенствовании генераторов для ВЭУ:
- разработка конструкций многополюсных магнитных систем, обмоток и эффективного охлаждения при одновременном снижении потерь и улучшении массогабаритных показателей;
- предельное повышение качества изоляции, совершенствование технологии изоляционных работ;
- разработка новых подшипниковых узлов, приспособленных для особых условий эксплуатации и не требующих специального технического обслуживания;
- создание новых схем генерирования, сочетающих в себе электромеханические и полупроводниковые преобразователи энергии с системами регулирования, управления и защиты;
- разработка методов оптимизационных расчетов с учетом специфических нестационарных режимов работы этих машин.
В решении этих задач важная роль принадлежит специалистам, имеющим соответствующую подготовку в области электромеханики, электроники и систем управления. Такой подготовке в определенной степени будет способствовать, мы надеемся, данный учебник.