Penjana Induksi Doubly Fed seperti namanya adalah penjana aruhan 3 fasa di mana kedua-dua belitan pemutar dan pemegun diberi makan dengan isyarat AC 3 fasa. Ia terdiri daripada belitan multi fasa yang diletakkan pada badan pemutar dan stator. Ia juga terdiri daripada pemasangan gelang slip multiphasa untuk memindahkan kuasa ke pemutar. Ia biasanya digunakan untuk menjana elektrik di generator turbin angin.

Sebelum membincangkan lebih lanjut mengenai Generator Induksi Double Fed yang digunakan dalam penjana turbin angin, mari kita mempunyai idea ringkas mengenai penjanaan kuasa menggunakan tenaga angin.

Seperti yang sudah kita ketahui, tenaga angin baru-baru ini merupakan salah satu sumber tenaga boleh diperbaharui yang paling banyak digunakan. Turbin besar dibuat untuk berputar sesuai dengan tiupan angin dan dengan itu elektrik dihasilkan. Umumnya penjana turbin angin berfungsi dalam jarak kelajuan angin antara kelajuan pemotongan (kelajuan angin minimum yang diperlukan agar penjana menyambung ke grid kuasa) dan kelajuan pemotongan (kelajuan angin maksimum yang diperlukan agar penjana terputus dari grid kuasa ).

4 Jenis Penjana Turbin Angin:

Jenis 1: Ia terdiri daripada penjana aruhan sangkar tupai yang dihubungkan terus ke grid kuasa. Ia digunakan untuk jarak angin yang kecil.
Jenis 2: Ia terdiri daripada penukar AC-DC-AC sebagai tambahan kepada penjana aruhan sebelum disambungkan ke grid kuasa.
Jenis 3: Ia terdiri daripada generator induksi rotor luka yang disambungkan terus ke grid, di mana kelajuan rotor disesuaikan menggunakan rheostat.
Jenis 4: Ia terdiri daripada Generator Induksi Double Fed yang disambungkan terus ke grid, di mana kelajuan pemutar disesuaikan menggunakan penukar belakang ke belakang.

Pengenalan asas kepada penjanaan elektrik dari tenaga angin menggunakan Generator Induksi Double Fed.

DFIG terdiri daripada rotor luka 3 fasa dan stator luka 3 fasa. Rotor diumpankan dengan isyarat AC 3 fasa yang mendorong arus ac dalam belitan pemutar. Semasa turbin angin berputar, mereka menggunakan daya mekanikal pada rotor, menyebabkannya berputar. Semasa rotor memutarkan medan magnet yang dihasilkan kerana arus ac juga berputar pada kelajuan berkadaran dengan frekuensi isyarat ac yang dikenakan pada belitan pemutar. Akibatnya, fluks magnet berputar terus menerus melalui belitan stator yang menyebabkan aruhan arus ac di belitan stator. Oleh itu, kelajuan putaran medan magnet stator bergantung pada kelajuan pemutar dan juga frekuensi arus ac yang disalurkan ke belitan pemutar.

Keperluan asas untuk penjanaan elektrik menggunakan tenaga angin adalah untuk menghasilkan isyarat ac frekuensi malar tanpa mengira kelajuan angin. Dengan kata lain kekerapan isyarat ac yang dihasilkan di seluruh stator harus tetap tanpa mengira variasi kelajuan pemutar. Untuk mencapai ini, frekuensi isyarat ac yang dikenakan pada belitan pemutar perlu disesuaikan.

“bagaimana arus ulang alik dihasilkan ”

Sistem penjanaan tenaga angin menggunakan penjana aruhan dua kali makan

Kekerapan isyarat ac rotor meningkat apabila kelajuan rotor menurun dan berkutub positif dan sebaliknya. Oleh itu, frekuensi isyarat rotor harus disesuaikan supaya frekuensi isyarat stator sama dengan frekuensi talian rangkaian. Ini dilakukan dengan menyesuaikan urutan fasa belitan rotor sehingga medan magnet rotor berada dalam arah yang sama dengan rotor penjana (jika berlaku kelajuan rotor) atau arah yang berlawanan dengan rotor penjana (jika terjadi peningkatan kecepatan rotor ).

Keseluruhan sistem terdiri daripada dua penukar belakang ke belakang - penukar sisi mesin dan penukar sisi grid, yang dihubungkan dalam gelung maklum balas sistem. Penukar sisi mesin digunakan untuk mengawal daya aktif dan reaktif dengan mengawal komponen d-q pemutar dan juga tork dan kelajuan mesin. Penukar sisi grid digunakan untuk mengekalkan voltan pautan dc yang tetap dan memastikan operasi faktor daya perpaduan dengan menjadikan daya reaktif ditarik dari grid utiliti ke sifar. Kapasitor dihubungkan antara dua penukar sehingga berfungsi sebagai unit simpanan tenaga. Susunan belakang ke belakang ini memberikan output frekuensi tetap voltan tetap tanpa mengira frekuensi berubah, output voltan berubah dari penjana. Aplikasi lain dari generator induksi adalah sistem penyimpanan tenaga roda terbang, loji janakuasa penyimpanan pam, penukar kuasa yang memberi makan grid tenaga kereta api dari grid awam di mana frekuensi tetap.

Sedikit Pengetahuan mengenai Sistem Penjanaan Tenaga Seluruh Angin

Keseluruhan sistem terdiri daripada komponen berikut:

Prinsip kerja penjana aruhan makan berganda

Turbin Angin: Turbin angin biasanya kipas yang terdiri daripada 3 bilah yang berputar ketika angin menyerang. Paksi putaran harus sejajar dengan arah angin.
Kotak Gear: Ia adalah sistem mekanikal berketepatan tinggi yang menggunakan kaedah mekanikal untuk menukar tenaga dari satu peranti ke peranti yang lain.
Penjana Induksi Double Fed: Ia adalah penjana elektrik yang digunakan untuk menukar tenaga mekanikal kepada tenaga elektrik yang berbentuk frekuensi berubah.
Penukar Sisi Grid: Ini adalah litar penukar AC-DC yang digunakan untuk memberikan voltan DC terkawal ke penyongsang. Ia digunakan untuk mengekalkan voltan pautan DC yang tetap.
Penukar Sisi Rotor: Ia adalah penyongsang DC-AC yang digunakan untuk memberikan voltan AC terkawal ke rotor.

5 Sebab mengapa Penjanaan Tenaga Angin menggunakan Motor Induksi Doubly Fed diutamakan

Isyarat output frekuensi malar ke grid tanpa mengira kelajuan pemutar berubah.
Penarafan kuasa rendah diperlukan untuk peranti elektronik berkuasa dan oleh itu kos sistem kawalan yang rendah.
Faktor daya dikawal, iaitu dikekalkan pada kesatuan.
Penjanaan kuasa elektrik pada kelajuan angin rendah.
Penukar elektronik berkuasa harus mengatasi pecahan jumlah beban iaitu, 20-30% dan juga kos penukar ini rendah berbanding dengan jenis penjana lain.

Sesuatu yang perlu difikirkan!

Yang saya berikan hanyalah pengenalan asas mengenai penjanaan tenaga angin menggunakan penjana aruhan dua kali makan. Seterusnya, berikan pandangan anda mengenai pelbagai teknik kawalan untuk mengawal isyarat ac yang diberikan ke rotor.