بهره گیری از حداکثر انرژی باد در یک ژنراتور القایی سه فاز جدید با دو سیم پیچ ایزوله در استاتور

در این مقاله یک ساختار کنترلی جدید برای توربین های بادی با ژنراتورهای القایی سه فاز قفسه سنجابی با دو سیم پیچ استاتور، در شرایط اتصال مستقیم به شبکه و به منظور بهره مندی از حداکثر انرژی باد معرفی شده است. این ژنراتور از دو مجموعه سیم پیچ سه فاز متقارن ایزوله در ساختار خود بهره مند می باشد. اولین سیم پیچ سه فاز استاتور که به نام تحریک معرفی می شود، برای تامین توان راکتیو مورد نیاز ماشین در نظر گرفته شده است. بدیهی است می توان با تغذیه کنترل شده این سیم پیچ اهداف کنترلی مورد نظر در این مقاله را پیاده سازی نمود. سیم پیچ دوم استاتور بعنوان خروجی اصلی ژنراتور مطرح می گردد و قابلیت عملکرد سیستم در حالت متصل به شبکه یا ایزوله از آن را فراهم می سازد. این ژنراتور می تواند برقی با فرکانس ثابت و مستقل از سرعت چرخش محور یا میزان بار را تولید و در خروجی خود تحویل نماید. علاوه بر ویژگی ذاتی فوق، در این مقاله با طراحی سیستم کنترلی مناسب، امکان بهره مندی از حداکثر انرژی باد را در سرعت های مختلف فراهم نموده و علاوه بر آن امکان کنترل دلخواه بر روی میزان تبادل توان اکتیو بین ژنراتور و شبکه فراهم شده است. به این منظور تغذیه سیم پیچ تحریک از طریق یک مبدل پشت به پشت کنترل شده ای صورت می گیرد که خود بعنوان تامین کننده توان راکتیو ماشین و حتی شبکه از یکسو و مسیری برای خروج انرژی تبدیل یافته از ژنراتور به سمت بار از سوی دیگر تلقی می شود. سیستم کنترلی پیشنهادی به کمک یک برنامه نوشته شده به زبان C++ شبیه سازی گردیده و نتایج بدست آمده، موید عملکرد صحیح و موثر سیستم بوده است.

Keywords:

توربین بادی , ژنراتورهای القایی با دو سیم پیچ استاتور , حداکثر جذب انرژی باد