Elektri tootmine tuuleenergiast kahepoolse induktsioonigeneraatori abil

Proovige Meie Instrumenti Probleemide Kõrvaldamiseks





Kahekordse toiduga induktsioonigeneraator, nagu nimigi ütleb, on kolmefaasiline induktsioonigeneraator, kus nii rootori kui ka staatori mähiseid toidetakse kolmefaasilise vahelduvvoolu signaaliga. See koosneb mitmefaasilistest mähistest, mis on paigutatud nii rootori kui staatori korpusele. See koosneb ka mitmefaasilisest libisemisrõngasõlmest rootori jõu edastamiseks. Seda kasutatakse tavaliselt elektritootmiseks tuulegeneraatorites.

Enne tuuleturbiinide generaatorites kasutatava topeltpõhise induktsioonigeneraatori kohta lisateabe saamiseks andke meile lühike idee tuuleenergiat kasutava energia tootmise kohta.




Nagu oleme juba tuttavad, on tuuleenergia viimasel ajal üks enim kasutatavaid taastuvaid energiaallikaid. Suured turbiinid pannakse vastavalt tuule puhumisele pöörlema ​​ja vastavalt sellele tekib elektrit. Üldiselt töötavad tuulegeneraatorid tuule kiiruse vahemikus vahemikus sisselõikekiirus (minimaalne tuulekiirus, mis on vajalik generaatori elektrivõrguga ühendamiseks) ja väljalülitatud kiirus (maksimaalne tuulekiirus, mida generaator vajab elektrivõrgust lahtiühendamiseks). ).

4 tüüpi tuuleturbiinide generaatorid:
  • 1. tüüp: see koosneb oravapuuride induktsioonigeneraatorist, mis on ühendatud otse elektrivõrku. Seda kasutatakse väikese tuulekiiruse jaoks.
  • 2. tüüp: see koosneb enne elektrivõrguga ühendamist lisaks induktsioonigeneraatorile vahelduvvoolu-alalisvoolu muundurist.
  • 3. tüüp: see koosneb haavrootori induktsioonigeneraatorist, mis on ühendatud otse võrguga, kus rootorite kiirust reguleeritakse reostaadi abil.
  • Tüüp 4: see koosneb kahekordse toitega induktsioonigeneraatorist, mis on ühendatud otse võrku, kus rootori kiirust reguleeritakse muundurite abil tagurpidi.

Põhiline sissejuhatus tuuleenergia elektritootmisse Double Fed Induction Generator abil.

DFIG koosneb kolmefaasilisest kerimisrootorist ja kolmefaasilisest keritud staatorist. Rootorit toidetakse kolmefaasilise vahelduvvoolu signaaliga, mis indutseerib rootori mähistes vahelduvvoolu. Tuulikute pöörlemisel avaldavad nad rootorile mehaanilist jõudu, põhjustades selle pöörlemist. Rootori pöörlemisel vahelduvvoolu mõjul tekkiv magnetväli pöörleb ka rootori mähistele rakendatava vahelduvvoolu signaali sagedusega proportsionaalsel kiirusel. Selle tulemusena läbib staatori mähiseid pidevalt pöörlev magnetvoog, mis põhjustab staatori mähises vahelduvvoolu induktsiooni. Seega sõltub staatori magnetvälja pöörlemiskiirus nii rootori kiirusest kui ka rootori mähistele sisestatud vahelduvvoolu sagedusest.



Tuuleenergiat kasutava elektritootmise põhinõue on toota pideva sagedusega vahelduvvoolusignaali, olenemata tuule kiirusest. Teisisõnu peaks staatori kaudu genereeritava vahelduvvoolu signaali sagedus olema konstantne, sõltumata rootori kiiruse muutustest. Selle saavutamiseks tuleb rootori mähistele rakendatava vahelduvvoolu signaali sagedust reguleerida.

Tuuleelektrijaam, mis kasutab kahekordse toitega induktsioonigeneraatorit

Tuuleelektrijaam, mis kasutab kahekordse toitega induktsioonigeneraatorit

Rootori vahelduvvoolu signaali sagedus suureneb, kui rootori kiirus väheneb, ja sellel on positiivne polaarsus ja vastupidi. Seega tuleks rootori signaali sagedust reguleerida nii, et staatori signaali sagedus oleks võrdne võrguliini sagedusega. Seda tehakse rootori mähiste faasijärjestuse reguleerimisega nii, et rootori magnetväli oleks generaatori rootoriga samas suunas (rootori kiiruse vähenemise korral) või generaatori rootoriga vastupidises suunas (rootori kiiruse suurenemise korral) ).


Kogu süsteem koosneb kahest tagurpidi muundurist - masina külgmuundurist ja võrgupoolsest muundurist, mis on ühendatud süsteemi tagasiside kontuuriga. Masinapoolset muundurit kasutatakse aktiiv- ja reaktiivvõimsuse juhtimiseks, reguleerides rootori d-q komponente, samuti masina pöördemomenti ja kiirust. Võrgu külgmuundurit kasutatakse pideva alalisvooluühenduse pinge hoidmiseks ja see tagab ühtsuse võimsusteguri toimimise, muutes kasuliku võrgu reaktiivvõimsuse nulli. Kondensaator on kahe muunduri vahel ühendatud nii, et see toimiks energiasalvestusüksusena. See tagurpidi paigutus tagab fikseeritud pingega fikseeritud sagedusega väljundi, olenemata generaatori muutuva sagedusega muutuva pinge väljundist. Teised induktsioonigeneraatorite rakendused on lendurattalised energiasalvestussüsteemid, pumbaga elektrijaamad, elektrimuundurid, mis toidavad raudteevõrku avalikust võrgust, kus sagedus on fikseeritud.

Natuke teadmisi kogu tuuleenergia tootmise süsteemi kohta

Kogu süsteem koosneb järgmistest komponentidest:

Kahekordse toitega induktsioonigeneraatori tööpõhimõte

Kahekordse toitega induktsioonigeneraatori tööpõhimõte

  • Tuuleturbiin: Tuulik on tavaliselt ventilaator, mis koosneb kolmest labast, mis pöörlevad, kui tuul seda tabab. Pöörlemistelg peaks olema tuule suunaga joondatud.
  • Käigukast: See on ülitäpne mehaaniline süsteem, mis kasutab mehaanilist meetodit energia muundamiseks ühest seadmest teise.
  • Double Fed induktsioonigeneraator: See on elektrigeneraator, mida kasutatakse mehaanilise energia muundamiseks elektrienergiaks, mis on muutuva sagedusega.
  • Võrgu külgmuundur: See on vahelduvvoolu muunduri vooluahel, mida kasutatakse muundurile reguleeritud alalispinge andmiseks. Seda kasutatakse alalise alalisvoolu pinge säilitamiseks.
  • Rootori külgmuundur: See on alalisvoolu-vahelduvvoolu muundur, mida kasutatakse rootori kontrollitud vahelduvpinge andmiseks.

5 põhjust, miks eelistatakse tuuleenergia tootmist kahekordse toitega induktsioonmootori abil

  • Pideva sagedusega väljundsignaal võrku sõltumata rootori muutuvast kiirusest.
  • Elektriliste elektriseadmete jaoks on nõutav madal võimsus ja seega ka juhtimissüsteemi madal hind.
  • Võimsustegurit kontrollitakse, st hoitakse ühtsena.
  • Elektritootmine väikese tuulekiirusega.
  • Elektrooniline muundur peab kandma kogu koormuse osa, st 20–30% ja ka selle muunduri maksumus on madal kui muud tüüpi generaatorite puhul.

Midagi mõelda!

Kõik, mis ma olen andnud, on põhiline sissejuhatus tuuleenergia tootmiseks kahekordse toitega induktsioongeneraatori abil. Järgmisena esitage oma vaated erinevatele juhtimisvõtetele rootorisse sisestatud vahelduvvoolu signaali juhtimiseks.

Pildi autorid: tuuleenergia genereerimissüsteem, mis kasutab Labvolti kahekordse toitega induktsioonigeneraatorit