A neve szerint egy kétszeresen táplált indukciós generátor egy 3 fázisú indukciós generátor, ahol mind a rotor, mind az állórész tekercsét 3 fázisú váltakozó áramú jel táplálja. Többfázisú tekercsekből áll, amelyek mind a rotor, mind az állórész testén vannak elhelyezve. Ez egy többfázisú csúszógyűrű-összeállításból is áll, amely átadja az erőt a rotornak. Jellemzően szélerőművek áramtermelésére szolgál.
Mielőtt a szélturbinagenerátorokban használt kettős fedésű indukciós generátorról bővebben foglalkoznánk, legyen egy rövid elképzelésünk a szélenergiát használó áramtermelésről.
Mint már ismerjük, a szélenergia a közelmúltban az egyik legszélesebb körben használt megújuló energiaforrás. A nagy turbinák a szél fújásának megfelelően forognak, és ennek megfelelően áram keletkezik. Általában a szélturbina-generátorok a szélsebesség tartományában működnek a vágási sebesség (a generátornak az elektromos hálózathoz való csatlakozáshoz szükséges minimális szélsebesség) és a vágási sebesség (a maximális szélsebesség szükséges ahhoz, hogy a generátor leváljon az elektromos hálózatról) között ).
4 típusú szélturbina generátor:
- 1. típus: Egy mókusketrec indukciós generátorból áll, amely közvetlenül az elektromos hálózatra van csatlakoztatva. A szélsebesség kis tartományában használják.
- 2. típus: Az indukciós generátor mellett egy AC-DC-AC átalakítóból áll, mielőtt csatlakoztatnák az elektromos hálózathoz.
- 3. típus: A tekercs induktív generátorából áll, amely közvetlenül a rácsra van csatlakoztatva, ahol a rotorok fordulatszámát reosztát segítségével állítják be.
- 4. típus: Ez egy kettős fedésű indukciós generátorból áll, amely közvetlenül a hálózathoz van csatlakoztatva, ahol a rotor sebességét vissza-vissza átalakítókkal állítják be.
Alapvető ismertetés a szélenergiából történő villamosenergia-termeléshez a Double Fed Induction Generator segítségével.
A DFIG egy háromfázisú tekercselő rotorból és egy háromfázisú tekercselő állórészből áll. A rotort 3 fázisú váltakozó áramú jel táplálja, amely váltakozó áramot indukál a rotor tekercsében. Ahogy a szélturbinák forognak, mechanikus erőt fejtenek ki a rotorra, aminek következtében forog. Ahogy a rotor forog, a váltakozó áram miatt keletkező mágneses mező szintén a rotor tekercsére alkalmazott váltakozó áram frekvenciájával arányos sebességgel forog. Ennek eredményeként egy állandóan forgó mágneses fluxus halad át az állórész tekercselésein, amelyek váltakozó áram indukciót okoznak az állórész tekercsében. Így az állórész mágneses térének forgási sebessége a rotor sebességétől, valamint a rotor tekercsébe táplált váltakozó áram frekvenciájától függ.
A szélenergiát használó villamosenergia-termelés alapvető követelménye, hogy állandó sebességű váltóáramú jelet állítson elő, függetlenül a szélsebességtől. Más szavakkal, az állórészen generált váltakozó áram frekvenciájának állandónak kell lennie, függetlenül a rotor sebességének változásától. Ennek elérése érdekében módosítani kell a rotor tekercsére adott váltakozó áram frekvenciáját.
Szélenergia-termelő rendszer kettős táplálású indukciós generátorral
A rotor váltakozó jelének frekvenciája növekszik, amikor a rotor sebessége csökken, és pozitív polaritású, és fordítva. Ezért a rotorjel frekvenciáját úgy kell beállítani, hogy az állórészjel frekvenciája megegyezzen a hálózati vonal frekvenciájával. Ez úgy történik, hogy a rotor tekercselésének fázissorrendjét úgy állítjuk be, hogy a rotor mágneses tere a generátor rotorral megegyező irányba (csökkenő rotorsebesség esetén) vagy a generátor rotorral ellentétes irányba (növekvő rotorsebesség esetén) ).
Az egész rendszer két háttal átalakítóból áll - egy gépoldali átalakítóból és egy rácsoldali átalakítóból, amelyek a rendszer visszacsatolási hurokjában vannak összekötve. A gépoldali átalakítót az aktív és a reaktív teljesítmény szabályozására használják a rotor d-q alkatrészeinek, valamint a gép nyomatékának és fordulatszámának szabályozásával. A rácsoldali átalakítót állandó egyenáramú összeköttetés feszültségének fenntartására használják, és biztosítja az egység teljesítménytényező működését azáltal, hogy nullára teszi a közműhálózatból vett reaktív teljesítményt. A két átalakító között kondenzátor van csatlakoztatva, így energiatároló egységként működik. Ez az elrendezés fix feszültségű rögzített frekvenciás kimenetet biztosít, függetlenül a generátor változó frekvenciájú, változó feszültségű kimenetétől. Az indukciós generátorok további alkalmazási területei a légykerekes energiatároló rendszerek, a szivattyús tároló erőművek, a villamosenergia-átalakítók, amelyek a vasúti áramellátást táplálják nyilvános hálózatról, ahol a frekvencia rögzített.
Egy kis ismeret a teljes szélenergia-termelő rendszerről
Az egész rendszer a következő összetevőkből áll:
A kettős táplálású indukciós generátor működési elve
- Szélturbina: A szélturbina általában egy ventilátor, amely 3 lapátból áll, amelyek akkor forognak, amikor a szél beüt. A forgástengelynek igazodnia kell a szél irányához.
- Sebességváltó: Ez egy nagy pontosságú mechanikai rendszer, amely mechanikus eljárást alkalmaz az energia egyik eszközről a másikra történő átalakítására.
- Dupla fedésű indukciós generátor: Ez egy elektromos generátor, amelyet a mechanikai energia elektromos energiává alakítására használnak, amely változó frekvenciájú.
- Rácsoldali átalakító: Ez egy AC-DC átalakító áramkör, amelyet szabályozott egyenfeszültség biztosítására használnak az inverterhez. Ezt állandó DC-feszültség fenntartására használják.
- Rotor oldali átalakító: Ez egy egyenáramú váltakozó áramú inverter, amelyet vezérelt váltakozó feszültség biztosítására használnak a rotorhoz.
5 ok, amiért előnyösebb a kétszeresen táplált indukciós motort használó szélenergia-termelés
- Állandó frekvenciájú kimeneti jel a rácsra, a változó rotorsebességtől függetlenül.
- Alacsony teljesítménynövekedés szükséges az erőteljes elektronikai eszközökhöz, és ezért alacsony a vezérlőrendszer költsége.
- A teljesítménytényezőt szabályozzák, vagyis egységben tartják.
- Elektromos áramtermelés alacsony szélsebesség mellett.
- Az elektromos elektronikus átalakítónak a teljes terhelés töredékét, azaz 20-30% -ot kell kezelnie, és ennek a konverternek a költsége is alacsony, mint más típusú generátorok esetében.
Gondolkodni valót!
Csak egy alap bevezetést adtam a kétszeresen táplált indukciós generátort használó szélenergia-termelésről. Ezután adja meg véleményét a különféle vezérlési technikákról a rotorhoz táplált váltakozó jel vezérléséhez.
Kép jóváírások: Szélenergia-előállító rendszer, amely Labvolt kettős betáplálású indukciós generátort használ
