เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเหนี่ยวนำเฟดทวีคูณตามชื่อที่แนะนำคือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเหนี่ยวนำ 3 เฟสที่ทั้งโรเตอร์และขดลวดสเตเตอร์ถูกป้อนด้วยสัญญาณ AC 3 เฟส ประกอบด้วยขดลวดหลายเฟสที่วางอยู่บนตัวโรเตอร์และสเตเตอร์ นอกจากนี้ยังประกอบด้วยชุดวงแหวนสลิปหลายเฟสเพื่อถ่ายโอนกำลังไปยังโรเตอร์ โดยทั่วไปจะใช้เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าในเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันลม

ก่อนที่จะไปดูรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับ Double Fed Induction Generator ที่ใช้ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันลมให้เรามีแนวคิดสั้น ๆ เกี่ยวกับการผลิตไฟฟ้าโดยใช้พลังงานลม

อย่างที่เราคุ้นเคยกันดีอยู่แล้วเมื่อไม่นานมานี้พลังงานลมเป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย กังหันขนาดใหญ่ถูกทำให้หมุนตามการพัดของลมและเกิดกระแสไฟฟ้าตามมา โดยทั่วไปเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันลมทำงานในช่วงความเร็วลมระหว่างความเร็วตัด (ความเร็วลมต่ำสุดที่จำเป็นสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อเชื่อมต่อกับกริดไฟฟ้า) และตัดความเร็ว (ความเร็วลมสูงสุดที่จำเป็นสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในการตัดการเชื่อมต่อจากกริดไฟฟ้า ).

เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันลม 4 ประเภท:

แบบที่ 1: ประกอบด้วยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเหนี่ยวนำกรงกระรอกที่เชื่อมต่อโดยตรงกับกริดไฟฟ้า ใช้สำหรับความเร็วลมช่วงเล็กน้อย
ประเภทที่ 2: ประกอบด้วยตัวแปลง AC-DC-AC นอกเหนือจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเหนี่ยวนำก่อนที่จะเชื่อมต่อกับกริดไฟฟ้า
ประเภทที่ 3: ประกอบด้วยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเหนี่ยวนำโรเตอร์แบบบาดแผลที่เชื่อมต่อโดยตรงกับกริดซึ่งความเร็วของใบพัดจะถูกปรับโดยใช้รีโอสแตท
ประเภทที่ 4: ประกอบด้วยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเหนี่ยวนำ Double Fed ที่เชื่อมต่อโดยตรงกับกริดซึ่งความเร็วของโรเตอร์จะถูกปรับโดยใช้ตัวแปลงกลับไปด้านหลัง

ข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมโดยใช้ Double Fed Induction Generator

DFIG ประกอบด้วยโรเตอร์ 3 เฟสและสเตเตอร์ 3 เฟส โรเตอร์ถูกป้อนด้วยสัญญาณ AC 3 เฟสซึ่งทำให้เกิดกระแสไฟฟ้ากระแสสลับในขดลวดของโรเตอร์ ในขณะที่กังหันลมหมุนพวกมันจะออกแรงเชิงกลบนโรเตอร์ทำให้หมุน เมื่อโรเตอร์หมุนสนามแม่เหล็กที่เกิดขึ้นเนื่องจากกระแสไฟฟ้ากระแสสลับจะหมุนด้วยความเร็วตามสัดส่วนความถี่ของสัญญาณ ac ที่ใช้กับขดลวดของโรเตอร์ ด้วยเหตุนี้ฟลักซ์แม่เหล็กที่หมุนอยู่ตลอดเวลาจะผ่านขดลวดสเตเตอร์ซึ่งทำให้เกิดการเหนี่ยวนำกระแสไฟฟ้ากระแสสลับในขดลวดสเตเตอร์ ดังนั้นความเร็วของการหมุนของสนามแม่เหล็กสเตเตอร์จึงขึ้นอยู่กับความเร็วของโรเตอร์และความถี่ของกระแสไฟฟ้ากระแสสลับที่ป้อนเข้ากับขดลวดของโรเตอร์

ข้อกำหนดพื้นฐานสำหรับการผลิตไฟฟ้าโดยใช้พลังงานลมคือการสร้างสัญญาณ ac ของความถี่คงที่โดยไม่คำนึงถึงความเร็วลม กล่าวอีกนัยหนึ่งความถี่ของสัญญาณ ac ที่สร้างขึ้นในสเตเตอร์ควรมีค่าคงที่โดยไม่คำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงความเร็วของโรเตอร์ เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้จำเป็นต้องปรับความถี่ของสัญญาณ ac ที่ใช้กับขดลวดของโรเตอร์

“สถานที่ซื้อชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ในท้องถิ่น ”

ระบบผลิตพลังงานลมโดยใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเหนี่ยวนำป้อนคู่

ความถี่ของสัญญาณ ac ของโรเตอร์จะเพิ่มขึ้นเมื่อความเร็วของโรเตอร์ลดลงและเป็นขั้วบวกและในทางกลับกัน ดังนั้นควรปรับความถี่ของสัญญาณโรเตอร์ให้ความถี่สัญญาณสเตเตอร์เท่ากับความถี่ของสายเครือข่าย ทำได้โดยการปรับลำดับเฟสของขดลวดโรเตอร์เพื่อให้สนามแม่เหล็กของโรเตอร์อยู่ในทิศทางเดียวกับโรเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (ในกรณีที่ความเร็วของโรเตอร์ลดลง) หรือในทิศทางตรงกันข้ามกับโรเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (ในกรณีที่เพิ่มความเร็วของโรเตอร์ ).

ระบบทั้งหมดประกอบด้วยตัวแปลงกลับไปด้านหลังสองตัว - ตัวแปลงด้านเครื่องและตัวแปลงด้านกริดซึ่งเชื่อมต่อในลูปข้อเสนอแนะของระบบ ตัวแปลงด้านข้างเครื่องใช้เพื่อควบคุมกำลังที่ใช้งานและปฏิกิริยาโดยการควบคุมส่วนประกอบ d-q ของโรเตอร์รวมถึงแรงบิดและความเร็วของเครื่อง ตัวแปลงด้านกริดใช้เพื่อรักษาแรงดันไฟฟ้าของลิงค์ dc ให้คงที่และช่วยให้มั่นใจได้ว่าการทำงานของตัวประกอบกำลังที่เป็นเอกภาพโดยการทำให้พลังงานปฏิกิริยาที่ดึงจากกริดยูทิลิตี้เป็นศูนย์ ตัวเก็บประจุเชื่อมต่อระหว่างตัวแปลงสองตัวเพื่อทำหน้าที่เป็นหน่วยเก็บพลังงาน การจัดเรียงกลับไปด้านหลังนี้ให้เอาต์พุตความถี่คงที่แรงดันไฟฟ้าคงที่โดยไม่คำนึงถึงความถี่ตัวแปรเอาต์พุตแรงดันไฟฟ้าผันแปรของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า การใช้งานอื่น ๆ ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเหนี่ยวนำ ได้แก่ ระบบจัดเก็บพลังงานแบบฟลายวีลโรงไฟฟ้าที่มีระบบสูบน้ำเครื่องแปลงไฟที่ให้พลังงานไฟฟ้าจากกริดสาธารณะที่ความถี่คงที่

เกร็ดความรู้เล็ก ๆ น้อย ๆ เกี่ยวกับระบบผลิตพลังงานลมทั้งหมด

ทั้งระบบประกอบด้วยส่วนประกอบต่อไปนี้:

หลักการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเหนี่ยวนำป้อนคู่

กังหันลม: โดยทั่วไปกังหันลมเป็นพัดลมที่ประกอบด้วยใบพัด 3 ใบซึ่งจะหมุนเมื่อลมปะทะ แกนหมุนควรอยู่ในแนวเดียวกับทิศทางลม
กล่องเกียร์: เป็นระบบกลไกที่มีความแม่นยำสูงซึ่งใช้วิธีเชิงกลในการแปลงพลังงานจากอุปกรณ์หนึ่งไปยังอีกอุปกรณ์หนึ่ง
Double Fed Induction Generator: เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ใช้ในการเปลี่ยนพลังงานกลเป็นพลังงานไฟฟ้าซึ่งอยู่ในรูปของความถี่ผันแปร
ตัวแปลงด้านกริด: เป็นวงจรแปลง AC-DC ซึ่งใช้เพื่อจ่ายแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่ควบคุมให้กับอินเวอร์เตอร์ ใช้รักษาแรงดันไฟฟ้า DC link ให้คงที่
ตัวแปลงด้านข้างของโรเตอร์: เป็นอินเวอร์เตอร์ DC-AC ซึ่งใช้เพื่อจ่ายแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับที่ควบคุมไปยังโรเตอร์

5 เหตุผลว่าทำไมการผลิตพลังงานลมโดยใช้มอเตอร์เหนี่ยวนำแบบเฟดจึงเป็นที่ต้องการ

สัญญาณเอาต์พุตความถี่คงที่ไปยังกริดโดยไม่คำนึงถึงความเร็วของโรเตอร์ที่แปรผัน
อัตราพลังงานต่ำที่จำเป็นสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังจึงมีต้นทุนต่ำของระบบควบคุม
ตัวประกอบกำลังได้รับการควบคุมเช่นคงไว้ที่ความสามัคคี
การผลิตพลังงานไฟฟ้าด้วยความเร็วลมต่ำ
ตัวแปลงไฟฟ้ากำลังต้องจัดการกับเศษส่วนของโหลดทั้งหมดเช่น 20-30% และต้นทุนของตัวแปลงนี้ต่ำกว่าในกรณีของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าประเภทอื่น ๆ

สิ่งที่ต้องคิด!

สิ่งที่ฉันให้ไว้คือคำแนะนำพื้นฐานเกี่ยวกับการผลิตพลังงานลมโดยใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเหนี่ยวนำป้อนคู่ จากนั้นให้มุมมองของคุณเกี่ยวกับเทคนิคการควบคุมต่างๆเพื่อควบคุมสัญญาณ ac ที่ป้อนไปยังโรเตอร์