Adından da anlaşılacağı gibi bir Çift Beslemeli İndüksiyon jeneratörü, hem rotor hem de stator sargılarının 3 fazlı AC sinyali ile beslendiği 3 fazlı bir indüksiyon jeneratörüdür. Hem rotor hem de stator gövdelerine yerleştirilmiş çok fazlı sargılardan oluşur. Ayrıca, gücü rotora aktarmak için çok fazlı bir kayma halkası tertibatından oluşur. Tipik olarak rüzgar türbini jeneratörlerinde elektrik üretmek için kullanılır.
Rüzgar türbini jeneratörlerinde kullanılan Çift Beslemeli İndüksiyon Jeneratörü hakkında daha fazla ayrıntıya geçmeden önce, rüzgar enerjisi kullanarak güç üretimi hakkında kısa bir fikir edelim.
Zaten aşina olduğumuz gibi, rüzgar enerjisi son zamanlarda en yaygın kullanılan yenilenebilir enerji kaynaklarından biridir. Rüzgarın esmesine göre büyük türbinler döndürülerek elektrik üretilir. Genel olarak rüzgar türbini jeneratörleri, kesme hızı (jeneratörün güç şebekesine bağlanması için gereken minimum rüzgar hızı) ve kesme hızı (jeneratörün elektrik şebekesinden bağlantısını kesmek için gereken maksimum rüzgar hızı) arasında bir rüzgar hızı aralığında çalışır. ).
4 Tip Rüzgar Türbini Jeneratörü:
- Tip 1: Doğrudan elektrik şebekesine bağlı bir sincap kafesli indüksiyon jeneratöründen oluşur. Küçük bir rüzgar hızı aralığı için kullanılır.
- Tip 2: Güç şebekesine bağlanmadan önce indüksiyon jeneratörüne ek olarak bir AC-DC-AC dönüştürücüsünden oluşur.
- Tip 3: Doğrudan şebekeye bağlı, rotor hızının bir reostat kullanılarak ayarlandığı bir sarma rotorlu indüksiyon jeneratöründen oluşur.
- Tip 4: Doğrudan şebekeye bağlı bir Çift Beslemeli İndüksiyon Jeneratöründen oluşur ve burada rotor hızı arka arkaya dönüştürücüler kullanılarak ayarlanır.
Çift Beslemeli İndüksiyon Jeneratörü kullanılarak rüzgar enerjisinden elektrik üretimine temel giriş.
DFIG, 3 fazlı sargılı rotor ve 3 fazlı sargılı statordan oluşur. Rotor, rotor sargılarında bir ac akımı indükleyen 3 fazlı bir AC sinyali ile beslenir. Rüzgar türbinleri dönerken, rotor üzerine mekanik kuvvet uygulayarak dönmesine neden olurlar. Rotor dönerken, ac akımına bağlı olarak üretilen manyetik alan, rotor sargılarına uygulanan ac sinyalinin frekansı ile orantılı bir hızda da döner. Sonuç olarak, stator sargılarında ac akımının indüksiyonuna neden olan, sürekli dönen bir manyetik akı stator sargılarından geçer. Dolayısıyla, stator manyetik alanının dönme hızı, rotor hızının yanı sıra rotor sargılarına beslenen ac akımının frekansına da bağlıdır.
Rüzgar enerjisini kullanarak elektrik üretimi için temel gereklilik, rüzgar hızından bağımsız olarak sabit frekansta ac sinyal üretmektir. Diğer bir deyişle, stator boyunca üretilen ac sinyalinin frekansı, rotor hızı varyasyonlarından bağımsız olarak sabit olmalıdır. Bunu başarmak için rotor sargılarına uygulanan ac sinyalinin frekansının ayarlanması gerekir.
Çift beslemeli indüksiyon jeneratörü kullanan bir rüzgar enerjisi üretim sistemi
Rotor ac sinyalinin frekansı, rotor hızı azaldıkça artar ve pozitif kutupludur ve bunun tersi de geçerlidir. Bu nedenle, rotor sinyalinin frekansı, stator sinyal frekansı şebeke hattı frekansına eşit olacak şekilde ayarlanmalıdır. Bu, rotor sargılarının faz sırasını, rotor manyetik alanı jeneratör rotoru ile aynı yönde (azalan rotor hızı durumunda) veya jeneratör rotoru ile ters yönde (artan rotor hızı durumunda) olacak şekilde ayarlayarak yapılır. ).
Sistemin tamamı, sistemin geri besleme döngüsüne bağlı iki arka arkaya dönüştürücüden oluşur - bir makine tarafı dönüştürücü ve bir ızgara tarafı dönüştürücü. Makine tarafı dönüştürücü, rotorun d-q bileşenlerini ve ayrıca makinenin tork ve hızını kontrol ederek aktif ve reaktif güçleri kontrol etmek için kullanılır. Şebeke tarafı dönüştürücü, sabit bir dc bağlantı voltajını korumak için kullanılır ve şebeke şebekesinden çekilen reaktif gücü sıfıra getirerek birim güç faktörü çalışmasını sağlar. İki dönüştürücü arasına bir enerji depolama birimi görevi görecek şekilde bir kondansatör bağlanır. Bu arka arkaya düzenleme, jeneratörün değişken frekanslı, değişken voltaj çıkışından bağımsız olarak sabit voltajlı sabit frekans çıkışı sağlar. Endüksiyon jeneratörlerinin diğer uygulamaları, volan enerji depolama sistemleri, pompalı depolama güç santralleri, frekansın sabit olduğu kamu şebekesinden bir demiryolu güç şebekesini besleyen güç dönüştürücülerdir.
Tüm Rüzgar Enerjisi Üretim Sistemi Hakkında Biraz Bilgi
Tüm sistem aşağıdaki bileşenlerden oluşur:
Çift beslemeli bir indüksiyon jeneratörünün çalışma prensibi
- Bir Rüzgar Türbini: Rüzgar türbini tipik olarak rüzgar çarptığında dönen 3 kanattan oluşan bir fandır. Dönüş ekseni rüzgar yönüne göre hizalanmalıdır.
- Dişli Kutusu: Enerjiyi bir cihazdan diğerine dönüştürmek için mekanik bir yöntem kullanan yüksek hassasiyetli mekanik bir sistemdir.
- Çift Beslemeli İndüksiyon Jeneratörü: Mekanik enerjiyi değişken frekanslı elektrik enerjisine dönüştürmek için kullanılan elektrik jeneratördür.
- Izgara Tarafı Dönüştürücü: İnvertere regüle edilmiş DC gerilimi sağlamak için kullanılan bir AC-DC dönüştürücü devresidir. Sabit bir DC bağlantı voltajı sağlamak için kullanılır.
- Rotor Yan Dönüştürücü: Rotora kontrollü AC gerilimi sağlamak için kullanılan bir DC-AC invertördür.
Çift Beslemeli Asenkron Motor Kullanılarak Rüzgar Enerjisi Üretiminin Tercih Edilmesinin 5 Nedeni
- Değişken rotor hızından bağımsız olarak şebekeye sabit frekanslı çıkış sinyali.
- Güç elektroniği cihazları için düşük güç oranı ve dolayısıyla düşük kontrol sistemi maliyeti.
- Güç faktörü kontrol edilir, yani birlik halinde tutulur.
- Düşük rüzgar hızında elektrik enerjisi üretimi.
- Güç elektroniği dönüştürücüsü, toplam yükün bir kısmını, yani% 20-30'u idare etmek zorundadır ve ayrıca bu dönüştürücünün maliyeti, diğer jeneratör türlerine göre daha düşüktür.
Düşünecek Bir Şey!
Verdiğim tek şey, çift beslemeli bir indüksiyon jeneratörü kullanarak rüzgar enerjisi üretimi hakkında temel bir giriş. Ardından, rotora beslenen ac sinyalini kontrol etmek için çeşitli kontrol teknikleri hakkında görüşlerinizi verin.
Resim Kredisi: Labvolt'un çift beslemeli indüksiyon jeneratörünü kullanan bir rüzgar enerjisi üretim sistemi
