Sản xuất điện từ năng lượng gió bằng máy phát điện cảm ứng Fed đôi

Hãy Thử Công Cụ CủA Chúng Tôi Để LoạI Bỏ Các VấN Đề





Máy phát điện cảm ứng kép Fed như tên gọi của nó là máy phát điện cảm ứng 3 pha trong đó cả cuộn dây rôto và cuộn dây stato đều được cấp tín hiệu xoay chiều 3 pha. Nó bao gồm các cuộn dây nhiều pha được đặt trên cả thân rôto và stato. Nó cũng bao gồm một cụm vòng trượt nhiều pha để truyền công suất cho rôto. Nó thường được sử dụng để tạo ra điện trong máy phát điện tuabin gió.

Trước khi đi vào chi tiết hơn về Máy phát điện cảm ứng Double Fed được sử dụng trong máy phát điện tuabin gió, chúng ta hãy cùng tìm hiểu sơ lược về sản xuất điện bằng năng lượng gió.




Như chúng ta đã quen thuộc, năng lượng gió gần đây là một trong những nguồn năng lượng tái tạo được sử dụng rộng rãi nhất. Các tuabin lớn được tạo ra để quay theo sự thổi của gió và do đó điện được tạo ra. Nói chung, máy phát tuabin gió làm việc trong phạm vi tốc độ gió giữa tốc độ cắt (tốc độ gió tối thiểu cần thiết để máy phát kết nối với lưới điện) và tốc độ cắt (tốc độ gió tối đa cần thiết để máy phát ngắt kết nối với lưới điện ).

4 loại máy phát điện tuabin gió:
  • Loại 1: Gồm một máy phát điện cảm ứng lồng sóc nối trực tiếp với lưới điện. Nó được sử dụng cho một phạm vi tốc độ gió nhỏ.
  • Loại 2: Nó bao gồm một bộ chuyển đổi AC-DC-AC ngoài máy phát điện cảm ứng trước khi được kết nối với lưới điện.
  • Loại 3: Nó bao gồm một máy phát cảm ứng rôto dây quấn được kết nối trực tiếp với lưới điện, trong đó tốc độ rôto được điều chỉnh bằng cách sử dụng một bộ lưu biến.
  • Loại 4: Nó bao gồm một Máy phát điện cảm ứng Fed đôi được kết nối trực tiếp với lưới điện, trong đó tốc độ rôto được điều chỉnh bằng cách sử dụng các bộ chuyển đổi quay lại.

Giới thiệu cơ bản về sản xuất điện từ năng lượng gió bằng Máy phát điện cảm ứng Double Fed.

DFIG bao gồm rôto quấn 3 pha và stato quấn 3 pha. Rôto được cấp tín hiệu xoay chiều 3 pha tạo ra dòng điện xoay chiều trong các cuộn dây của rôto. Khi các tuabin gió quay, chúng sẽ tác dụng lực cơ học lên rôto, khiến nó quay theo. Khi rôto quay, từ trường sinh ra do dòng điện xoay chiều cũng quay với tốc độ tỉ lệ thuận với tần số của tín hiệu xoay chiều đặt vào các cuộn dây của rôto. Kết quả là một từ thông quay liên tục đi qua các cuộn dây stato gây ra cảm ứng của dòng điện xoay chiều trong cuộn dây stato. Do đó tốc độ quay của từ trường stato phụ thuộc vào tốc độ rôto cũng như tần số của dòng điện xoay chiều cấp cho các cuộn dây rôto.



Yêu cầu cơ bản đối với việc phát điện sử dụng năng lượng gió là tạo ra tín hiệu xoay chiều có tần số không đổi bất kể tốc độ gió. Nói cách khác, tần số của tín hiệu xoay chiều được tạo ra qua stato phải không đổi bất kể các biến thể tốc độ rôto. Để đạt được điều này, tần số của tín hiệu xoay chiều đặt vào cuộn dây rôto cần phải được điều chỉnh.

Hệ thống sản xuất điện gió sử dụng máy phát điện cảm ứng nạp kép

Hệ thống sản xuất điện gió sử dụng máy phát điện cảm ứng nạp kép

Tần số của tín hiệu xoay chiều rôto tăng khi tốc độ rôto giảm và có cực tính dương và ngược lại. Do đó tần số của tín hiệu rôto phải được điều chỉnh sao cho tần số tín hiệu stato bằng tần số đường dây mạng. Điều này được thực hiện bằng cách điều chỉnh thứ tự pha của các cuộn dây rôto sao cho từ trường rôto cùng hướng với rôto máy phát (trong trường hợp giảm tốc độ rôto) hoặc ngược hướng với rôto máy phát (trong trường hợp tăng tốc độ rôto ).


Toàn bộ hệ thống bao gồm hai bộ chuyển đổi ngược trở lại - bộ chuyển đổi phía máy và bộ chuyển đổi phía lưới, được kết nối trong vòng phản hồi của hệ thống. Bộ biến đổi phía máy được sử dụng để điều khiển công suất tác dụng và công suất phản kháng bằng cách điều khiển các thành phần d-q của rôto và cả mômen và tốc độ của máy. Bộ biến đổi phía lưới được sử dụng để duy trì điện áp liên kết một chiều không đổi và đảm bảo hoạt động của hệ số công suất thống nhất bằng cách làm cho công suất phản kháng lấy từ lưới điện bằng không. Một tụ điện được nối giữa hai bộ chuyển đổi sao cho nó hoạt động như một bộ lưu trữ năng lượng. Sự sắp xếp liên tục này cung cấp một đầu ra tần số cố định điện áp cố định bất kể tần số thay đổi, đầu ra điện áp thay đổi của máy phát điện. Các ứng dụng khác của máy phát điện cảm ứng là hệ thống lưu trữ năng lượng bánh xe bay, nhà máy điện tích trữ bơm, bộ chuyển đổi điện cấp cho lưới điện đường sắt từ lưới điện công cộng có tần số cố định.

Một chút kiến ​​thức về Toàn bộ Hệ thống Sản xuất Điện gió

Toàn bộ hệ thống bao gồm các thành phần sau:

Nguyên lý làm việc của máy phát điện cảm ứng nạp kép

Nguyên lý làm việc của máy phát điện cảm ứng nạp kép

  • Tua bin gió: Tua bin gió thường là một chiếc quạt bao gồm 3 cánh quay khi có gió thổi vào. Trục quay nên thẳng hàng với hướng gió.
  • Hộp số: Nó là một hệ thống cơ khí chính xác cao sử dụng phương pháp cơ học để chuyển đổi năng lượng từ thiết bị này sang thiết bị khác.
  • Máy phát điện cảm ứng Fed đôi: Nó là một máy phát điện được sử dụng để chuyển đổi năng lượng cơ học thành năng lượng điện ở dạng tần số thay đổi.
  • Công cụ chuyển đổi bên lưới: Nó là một mạch chuyển đổi AC-DC được sử dụng để cung cấp điện áp DC điều chỉnh cho biến tần. Nó được sử dụng để duy trì một điện áp liên kết DC không đổi.
  • Rotor Side Converter: Nó là bộ biến tần DC-AC được sử dụng để cung cấp điện áp xoay chiều được điều khiển cho rôto.

5 lý do tại sao sản xuất điện gió sử dụng động cơ cảm ứng Fed đôi được ưa chuộng

  • Tín hiệu đầu ra tần số không đổi vào lưới không phụ thuộc vào tốc độ rôto thay đổi.
  • Yêu cầu đánh giá công suất thấp cho các thiết bị điện tử công suất và do đó chi phí hệ thống điều khiển thấp.
  • Hệ số công suất được kiểm soát, tức là duy trì ở mức thống nhất.
  • Phát điện ở tốc độ gió thấp.
  • Bộ chuyển đổi điện tử công suất phải xử lý một phần của tổng tải, tức là 20-30% và giá thành của bộ chuyển đổi này cũng thấp hơn so với trường hợp của các loại máy phát điện khác.

Một cái gì đó để suy nghĩ!

Tất cả những gì tôi đưa ra là giới thiệu cơ bản về sản xuất điện gió bằng máy phát điện cảm ứng nạp đôi. Tiếp theo, hãy đưa ra quan điểm của bạn về các kỹ thuật điều khiển khác nhau để điều khiển tín hiệu xoay chiều cấp cho rôto.

Tín dụng hình ảnh: Hệ thống phát điện bằng sức gió sử dụng máy phát điện cảm ứng được cấp nguồn kép của Labvolt