印刷电路板定子技术能够改善稳定性和性能

最新测试表明风力发电机可从中受益

科罗拉多州路易斯维尔2013年10月12日电 /美通社/ -- Boulder Wind Power（简称“BWP”）今天宣布，该公司获得专利的印刷电路板 (PCB) 定子技术的最新测试结果表明，与传统风力发电机的绝缘性能相比，PCB 定子技术在绝缘强度和耐用性方面具有明显的优势。除性能提升外，PCB 定子重量也有所减轻，并采用模块化设计，能够为 BWP 的发电机显著降低预期运行和维护成本，同时推动产生更多能源。

（图片：http://photos.prnewswire.com/prnh/20131007/CG92394）

当作发电机定子使用的印刷电路板已被印刷电路板定子技术开发商 CORE Innovation（简称“CORE”）广泛用于多种应用。21世纪初，CORE 最初为发电机定子开发的 PCB 被用于变速户外草坪设备产品的电机上，不过自此之后，该公司稳步为这类应用扩大了规模和范围。CORE OPE总裁 Lincoln Jore 解释说：“CORE Outdoor Power是 CORE Innovation 和 Boulder Wind Power 的姐妹公司，每年发运50,000到100,000台系列电动专业产品，包括割灌机、吹叶机、草坪修剪机和割草机等。由于 PCB 技术可靠，能够广泛用于变速电机和发电机，目前我们已经开发了功率高达750瓦的发电机组，越来越多的产品也将随之开发出来。”

自2009年成立以来，Boulder Wind Power 在对促进 PCB 技术用于要求严格的风力发电应用方面，做出了很大的改进。由于在生产工艺中采用新技术，该公司增加了 PCB 铜线圈密度，提高了系统性能。此外，BWP 还投资100多万美元，为其科罗拉多州路易斯维尔总部引进了先进的测试设备，工程师们目前正在总部对 PCB 定子进行检测，测量其在极端电力负荷和机械负载条件下的性能——所有这一切都是为了实现一个目标，即保证 PCB 定子在最恶劣的运行环境下也能够拥有25年的寿命。

BWP 工程副总裁 Paulo Guedes-Pinto 表示：“我们获得专利的 PCB 技术使用经过验证的行业标准流程，能够实现无与伦比的导体和绝缘系统一致性，让发电机绕组不必利用容易发生故障、劳动密集的传统生产工序。模块化设计意味着顶端不用吊车也能进行塔身上部的‘即插即用’替换，这样可以显著缩短停工时间，降低运行与维护成本。”

BWP 首席执行官 Andy Cukurs 补充说：“自20世纪40年代被开发出来之后，印刷电路板就一直被用于医疗电子和航空航天等关键应用。我们吸取这些要求严格的应用的经验教训，运用和改造那些经过考验的流程，CORE Innovation 已经取得了成功，并继续改进用于风能产业的技术，从而支持 BWP 推出富有价值并能显著改善发电机性能和可靠性的技术。”

BWP 最近完成了其 PCB 定子耐电压测试，在模绕线圈上将 PCB 定子绝缘与传统云母带绝缘系统进行了比较。结果显示，在同种电介质应力情况下，PCB 定子绝缘维持的时间比云母带绝缘长80到100倍。由于具备出色的可靠性，BWP 认为 PCB 具有以下优势：

• 相比传统绕组工艺，PCB 生产工序可自动进行，几乎不需要操作者富有技能和经验。PCB 线圈端部得到了 PCB 绝缘的完全支持，线圈直线段和端部之间不会出现中断的现象。这消除了传统绕组常见的应力梯级现象，在线圈从铁芯中暴露出来时尤为明显。
• 作用在线圈导体的电磁力得到更好的支持，能够在 PCB 结构中传导。这种绝缘系统几乎均匀，利用 FR4 环氧板可完全包封整个绕组，包括线圈端部。
• 绝缘材料具有同样的热膨胀系数，总体上大大减少导体和 PCB 的热应力。
• 在铜绕组和冷却介质之间有一个最小温度梯度，而传统发电机铜线圈温度比铁芯和冷却介质周围温度要高得多。

Cukurs 说：“在与传统能源进行竞争时，提高发电机可靠性和输出对风能产业非常重要。对发电机机械进行经过验证的技术改进是改善风能可靠性和实现利润的重要一步，这一点对那些有严格的再生能源要求及寻求新一代更为清洁的能源的国家而言，尤为重要。”