Divkārši ievadīts indukcijas ģenerators, kā norāda tās nosaukums, ir 3 fāžu indukcijas ģenerators, kurā gan rotora, gan statora tinumi tiek baroti ar 3 fāžu maiņstrāvas signālu. Tas sastāv no daudzfāžu tinumiem, kas novietoti gan uz rotora, gan uz statora korpusiem. Tas sastāv arī no daudzfāžu slīdēšanas gredzena mezgla, lai pārnestu strāvu uz rotoru. To parasti izmanto, lai ražotu elektrību vēja turbīnu ģeneratoros.
Pirms sīkākas informācijas par Double Fed indukcijas ģeneratoru, ko izmanto vēja turbīnu ģeneratoros, ļaujiet mums īsi uzzināt par enerģijas ražošanu, izmantojot vēja enerģiju.
Kā mēs jau zinām, vēja enerģija pēdējā laikā ir viens no visbiežāk izmantotajiem atjaunojamiem enerģijas avotiem. Lielām turbīnām liek griezties atbilstoši vēja pūšanai, un attiecīgi tiek ģenerēta elektrība. Parasti vēja turbīnu ģeneratori darbojas vēja ātruma diapazonā starp samazinātu ātrumu (minimālais vēja ātrums, kas nepieciešams ģeneratora pieslēgšanai elektrotīklam) un izslēgto ātrumu (maksimālais vēja ātrums, kas nepieciešams ģeneratora atvienošanai no elektrotīkla) ).
4 vēja turbīnu ģeneratoru veidi:
- 1. tips: Tas sastāv no vāveres būra indukcijas ģeneratora, kas savienots tieši ar elektrotīklu. To izmanto nelielam vēja ātruma diapazonam.
- 2. tips: pirms pievienošanas elektrotīklam tas sastāv no maiņstrāvas-līdzstrāvas-maiņstrāvas pārveidotāja papildus indukcijas ģeneratoram.
- 3. tips: Tas sastāv no brūces rotora indukcijas ģeneratora, kas savienots tieši ar režģi, kur rotoru ātrumu pielāgo, izmantojot reostatu.
- 4. tips: Tas sastāv no Double Fed indukcijas ģeneratora, kas savienots tieši ar tīklu, kur rotora ātrumu pielāgo, izmantojot pārveidotājus atpakaļ.
Pamata ievads elektroenerģijas ražošanai no vēja enerģijas, izmantojot Double Fed Induction Generator.
DFIG sastāv no 3 fāžu brūces rotora un 3 fāžu brūces statora. Rotors tiek padots ar 3 fāžu maiņstrāvas signālu, kas inducē maiņstrāvu rotora tinumos. Griežoties vēja turbīnām, tās iedarbojas uz rotoru mehāniski, liekot rotēt. Rotoram pagriežot maiņstrāvas dēļ radīto magnētisko lauku, tas rotē arī ar ātrumu, kas ir proporcionāls maiņstrāvas signāla biežumam, ko pieliek rotora tinumiem. Tā rezultātā pastāvīgi rotējoša magnētiskā plūsma iet caur statora tinumiem, kas izraisa maiņstrāvas indukciju statora tinumā. Tādējādi statora magnētiskā lauka rotācijas ātrums ir atkarīgs no rotora ātruma, kā arī no rotora tinumiem ievadītās maiņstrāvas frekvences.
Pamatprasība elektroenerģijas ražošanai, izmantojot vēja enerģiju, ir radīt nemainīgas frekvences maiņstrāvas signālu neatkarīgi no vēja ātruma. Citiem vārdiem sakot, statora ģenerētā maiņstrāvas signāla frekvencei jābūt nemainīgai neatkarīgi no rotora ātruma izmaiņām. Lai to panāktu, ir jāpielāgo maiņstrāvas signāla biežums, kas tiek piemērots rotora tinumiem.
Vēja enerģijas ražošanas sistēma, izmantojot indukcijas ģeneratoru ar dubultu padevi
Rotora maiņstrāvas signāla frekvence palielinās, samazinoties rotora ātrumam, un tam ir pozitīva polaritāte un otrādi. Tādējādi rotora signāla frekvence jāpielāgo tā, lai statora signāla frekvence būtu vienāda ar tīkla līnijas frekvenci. Tas tiek darīts, pielāgojot rotora tinumu fāžu secību tā, lai rotora magnētiskais lauks būtu tajā pašā virzienā kā ģeneratora rotors (samazinoties rotora ātrumam) vai pretējā virzienā kā ģeneratora rotors (palielinoties rotora ātrumam) ).
Visa sistēma sastāv no diviem pārveidotājiem aizmugurē - mašīnas puses pārveidotāja un tīkla sānu pārveidotāja, kas savienoti sistēmas atgriezeniskās saites lokā. Mašīnas sānu pārveidotāju izmanto, lai kontrolētu aktīvo un reaktīvo jaudu, kontrolējot rotora d-q komponentus, kā arī mašīnas griezes momentu un ātrumu. Režģa sānu pārveidotāju izmanto, lai uzturētu pastāvīgu līdzstrāvas saites spriegumu un nodrošina vienotības jaudas koeficienta darbību, padarot reaktīvo jaudu, kas tiek iegūta no lietderības tīkla līdz nullei. Starp diviem pārveidotājiem ir savienots kondensators tā, ka tas darbojas kā enerģijas uzglabāšanas vienība. Šis aizmugurējais izvietojums nodrošina fiksētu spriegumu fiksētas frekvences izeju neatkarīgi no mainīgā frekvences, mainīgā sprieguma ģeneratora izejas. Citas indukcijas ģeneratoru lietojumprogrammas ir lidojošo riteņu enerģijas uzkrāšanas sistēmas, sūknētās akumulācijas elektrostacijas, enerģijas pārveidotāji, kas baro dzelzceļa elektrotīklu no publiskā tīkla, kur frekvence ir fiksēta.
Nedaudz zināšanu par visu vēja enerģijas ražošanas sistēmu
Visa sistēma sastāv no šādiem komponentiem:
Divkāršās padeves indukcijas ģeneratora darbības princips
- Vēja turbīna: Vēja turbīna parasti ir ventilators, kas sastāv no 3 asmeņiem, kas griežas, kad vējš to sit. Rotācijas asij jābūt saskaņotai ar vēja virzienu.
- Pārnesumkārba: Tā ir augstas precizitātes mehāniskā sistēma, kas izmanto mehānisku metodi enerģijas pārvēršanai no vienas ierīces uz otru.
- Double Fed indukcijas ģenerators: Tas ir elektriskais ģenerators, ko izmanto, lai pārveidotu mehānisko enerģiju par elektrisko enerģiju, kas ir mainīgas frekvences formā.
- Režģa sānu pārveidotājs: Tā ir maiņstrāvas-līdzstrāvas pārveidotāja ķēde, ko izmanto, lai nodrošinātu regulētu līdzstrāvas spriegumu invertoram. To lieto, lai uzturētu pastāvīgu līdzstrāvas saites spriegumu.
- Rotora sānu pārveidotājs: Tas ir līdzstrāvas-maiņstrāvas pārveidotājs, ko izmanto, lai nodrošinātu rotora kontrolētu maiņstrāvas spriegumu.
5 iemesli, kāpēc priekšroka tiek dota vēja enerģijas ražošanai, izmantojot divkārši darbinātu indukcijas motoru
- Pastāvīgas frekvences izejas signāls uz tīklu neatkarīgi no mainīgā rotora ātruma.
- Nepieciešama zema jaudas pakāpe jaudīgām elektroniskām ierīcēm un līdz ar to zemas vadības sistēmas izmaksas.
- Jaudas koeficients tiek kontrolēts, t.i., tiek uzturēts vienotībā.
- Elektroenerģijas ražošana ar mazu vēja ātrumu.
- Elektroenerģijas pārveidotājam ir jāapstrādā kopējās slodzes daļa, t.i., 20–30%, un arī šī pārveidotāja izmaksas ir zemas nekā citu veidu ģeneratoru gadījumā.
Kaut ko domāt!
Viss, ko esmu devis, ir pamata ievads par vēja enerģijas ražošanu, izmantojot indukcijas ģeneratoru ar divkāršu padevi. Pēc tam dariet savu viedokli par dažādām vadības metodēm, lai kontrolētu rotoram ievadīto maiņstrāvas signālu.
Attēlu kredīti: vēja enerģijas ģenerēšanas sistēma, izmantojot Labvolt dubultā padeves indukcijas ģeneratoru
