پایان نامه با موضوع توربین بادی و تکنولوژی

دانلود پایان نامه

این تکنولوژی نسبت به نوع ژنراتورهای القایی دو سو تغذیه شونده دارای مزایا و معایب زیر میباشند:


مزایا: بازده بهتری دارند و میتوانند بدون جاروبک باشند.
معایب:
مبدل الکترونیک قدرت استفاده شده گرانتر و دارای ظرفیت بالاتری میباشد. در این تکنولوژی مبدل الکترونیک قدرت باید 100 درصد ظرفیت ژنراتور را داشته باشد در حالی که در نوع القایی دو سو تغذیه شونده مبدل تنها 30 درصد ظرفیت ژنراتور را دارد.
چون تمام توان از مبدل میگذرد تلفات بیشتر است.
ژنراتور القایی قفس سنجابی
به منظور حذف خازن و راهاندازی نرم در ژنراتورهای قفس سنجابی از این تکنولوژی استفاده میشود. در شکل 3-8 اجزای تشکیل دهنده این تکنولوژی نشان داده شده است.

شکل 3-8- اجزای تشکیل دهنده تکنولوژی سرعت متغیر با جعبه دنده چند مرحلهای و مبدل الکترونیک قدرت کامل، مجهز به ژنراتور القایی قفس سنجابی
این تکنولوژی نسبت به تکنولوژی سرعت ثابت دارای مزایا و معایب زیر میباشد:
مزایا: توسط مبدل الکترونیک قدرت قابل کنترل بوده و میتواند در سرعتهای متغیر کار کند و در جبران توان راکتیو عملکرد بهتری دارد.
معایب: هزینه بالاتری داشته و بازده کمتری به دلیل تلفات بیشتر در مبدل دارد. منبع تلفات در این سیستم جعبه دنده، ژنراتور و مبدل میباشد. شرکت زیمنس در ساخت نیروگاههای بادی 6/3 مگاواتی خود که در سرعتهای 595 تا 1547 دور در دقیقه میچرخند از این تکنولوژی بهره برده است.
3-1-7- نوع هفتم- تکنولوژی سرعت متغیر با مبدل الکترونیک قدرت جزئی مجهز به ژنراتور القایی دو سو تغذیه شونده بدون جاروبک
این تکنولوژی به مانند نوع سوم بوده و تنها تفاوت آن این است که جاروبکها و حلقههای لغزان ژنراتور القایی دو سو تغذیه شونده حذف شده است. در این سیستم استاتور مستقیما به شبکه وصل شده و لذا باید فرکانس آن با شبکه برابر باشد. در استاتوز از سیمپیچیهای دوگانه که تعداد قطبهای مختلفی در هر کدام از لایهها دارند استفاده شده است. در سیمپیچ دوم مس کمتری میتواند به کار رود زیرا تنها قسمتی از جریان نامی از آن میگذرد. این لایه (لایه دوم) توسط یک مبدل الکترونیک قدرت که تنها درصدی از ظرفیت نامی ژنراتور را داراست به شبکه قدرت وصل میشود. این ژنراتور میتواند در سرعتهای مختلف کار نموده و توان اکتیو و راکتیو استاتور را مستقلا کنترل نماید. در شکل 3-9 اجزای تشکیل دهنده این تکنولوژی نشان داده شده است.

مطلب مرتبط :   دانلود مقاله با موضوع ارزیابی عملکرد کارکنان و برنامه ریزی استراتژیک

شکل3-9- اجزای تشکیل دهنده تکنولوژی سرعت متغیر با مبدل الکترونیک قدرت جزئی مجهز به ژنراتور القایی دو سو تغذیه شونده بدون جاروبک
علاوه بر تکنولوژیهای ذکر شده ژنراتورهای القایی خطی، ژنراتورهای سوئیچ رلوکتانس و … نیز میتوانند در نیروگاههای بادی استفاده شوند.
3-2- چگونگی تولید برق توسط نیروگاههای بادی
توان مربوط به یک توده هوا (باد) با سرعت وزش v ، عبوری از سطع مقطع A و با چگالی ρ (تابعی از ارتفاع و دمای هوا) به صورت رابطه 3-1خواهد بود:
(3-1)
طبق قانون Betz تنها 59 درصد از این توان از توربین بادی قابل استحصال است. توان خروجی یک واحد بادی به سرعت وزش باد وابسته بوده و این وابستگی در قالب یک مشخصه که به منحنی توربین معروف است بیان میشود. با توجه به این مشخصه میتوان به ازای یک سرعت مشخص توان خروجی توربین باد را تعیین نمود. در این منحنی سه سرعت قابل تأمل وجود دارد: سرعت قطع پایین که به ازای سرعتهای کمتر از این مقدار توان خروجی توربین صفر خواهد بود، سرعت نامی که به ازای این سرعت توان خروجی توربین بادی مقدار نامی را خواهد داشت و این توان نامی در محدوده سرعتهای وزش باد بین سرعت نامی و سرعت قطع بالا برقرار خواهد بود و سرعت قطع بالا که در سرعتهای بالاتر از این سرعت که برای توربین بادی خطرناک بوده و ممکن است به آن آسیب برساند تولید برق متوقف شده و توان خروجی صفر خواهد بود. به ماکزیمم سرعتی که توان خروجی به ازای سرعتهای بعد از آن صفر میشود، سرعت قطع بالا گفته میشود. یک نمونه منحنی توربین در شکل 3-10 نشان داده شده است.