مقاله مقایسه انواع توربین ژنراتورهای بادی رایج و ژنراتور القایی دو تحریکه بدون جاروبک

اختصاصی از فی بوو مقاله مقایسه انواع توربین ژنراتورهای بادی رایج و ژنراتور القایی دو تحریکه بدون جاروبک دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت فایل word: (لینک دانلود پایین صفحه) تعداد صفحات : 8 صفحه

1. مقدمه

     در این مقاله جنبه­های مختلف فنی و به خصوص قابلیت گذار از ولتاژ کم انواع توربین­های بادی رایج شامل توربین­ بادی سرعت ثابت، توربین بادی دارای ژنراتور القایی دو تحریکه و توربین بادی دارای مبدل الکترونیک قدرت با ظرفیت کامل با یکدیگر مقایسه می­شود. سپس این توربین­-ژنراتورها با ژنراتور القایی دو تحریکه بدون جاروبک که اخیرا جهت کاربرد در توربین­های بادی مطرح شده­اند، مقایسه می­شوند. قابلیت گذار این نوع ژنراتورها با کمک شبیه­سازی در حوزه زمان بررسی می­شود.

1. مقایسه کلی BDFIG و سایر توربین ژنراتورهای بادی

     توربین­های بادی سرعت ثابت مزایایی از قبیل سادگی، قابلیت اطمینان بالا و هزینه ساخت و بهره­برداری پایین دارند. عیب عمده آنها پایین بودن بازدهی به علت کارکرد در سرعت تقریبا ثابت در سرعت­های مختلف باد است.

     جهت رفع نقیصه فوق، توربین­های بادی سرعت متغیر طراحی شده­اند که با تنظیم سرعت چرخش رتور در سرعت­های مختلف باد، بیشترین توان ممکن را در یک محدوده مشخص از باد جذب می­کنند. دو نوع پرکاربرد این توربین­ها، توربین­های بادی دارای مبدل با ظرفیت کامل و توربین­های بادی دارای ژنراتور القایی دو تحریکه (DFIG[1]) هستند.

   رایج ترین نوع توربین نصب شده در سال­های اخیر، نوع سرعت متغیر دارای DFIG است. این ژنراتور به دلیل کارکرد سرعت متغیر بازدهی خوبی دارد و در ضمن، توان مبدل الکترونیک قدرت به کار رفته در آن حدود 30 درصد توان ژنراتور است. اما این نوع ژنراتور نیز مشکلاتی از قبیل استفاده از جاروبک و حلقه­های لغزان دارد که باعث کاهش قابلیت اطمینان آن و نیاز بیشتر به تعمیر و نگهداری می­شود. این مساله به خصوص در مورد توربین های بادی نصب شده در دریا و مناطق دور از دسترس بسیار مهم است.

    برای رفع مشکلات مذکور، اخیرا ژنراتور القایی دوتحریکه بدون جاروبک ([2]BDFIG) مورد توجه قرار گرفته است. همان­گونه که در شکل (1) نشان داده شده است، استاتور BDFIG  دارای دو سیم­پیچی سه فاز مستقل است. یکی از این  سیم­پیچی­ها به صورت مستقیم به شبکه متصل می­شود و در نتیجه دارای فرکانس ثابت شبکه است. بخش عمده تبادل توان توسط آن انجام می­شود و از این رو سیم­پیچی توان ([3]PW) نامیده می­شود. سیم­پیچی دیگر از طریق یک مبدل فرکانسی دوسویه[4] با ظرفیت کسری به شبکه متصل می­شود. کنترل گشتاور یا سرعت و همچنین کنترل ولتاژ یا توان راکتیو PW، از طریق تنظیم جریان این سیم­پیچی صورت می­پذیرد و به همین علت، به سیم­پیچی کنترل ([5]CW) موسوم است. فرکانس جریان این سیم­پیچی به گونه­ای تنظیم می­شود که سرعت رتور مورد نظر به دست آید