Generatory elektrowni wiatrowych

Zdecydowana większość obecnie produkowanych siłowni wiatrowych jest wyposażona w generatory asynchroniczne o prędkościach synchronicznych 1500 obr.min. i 750 obr./min.


Generator asynchroniczny

data:image/jpg;

W takim generatorze prądnica asynchroniczna składa się z dwóch zasadniczych elementów: stojana i wirnika. W wewnętrznej części stojana znajdują się uzwojenia (cewki indukcyjne) w których na skutek działania zjawiska indukcji elektromagnetycznej wytwarzana jest siła elektromotoryczna indukcji. Prąd wytwarzany może być jedno lub wielofazowy, w zależności od ilości uzwojeń stojana. Wirnik stanowi rdzeń magnetyczny, na którego obwodzie umieszczone są uzwojenia przez które płynie prąd wytwarzający pole magnetyczne. Obroty wirnika powodują wirowanie pola magnetycznego i indukowanie napięć w uzwojeniach stojana.



W energetyce wiatrowej stosuje się dwa typy poniższych generatorów asynchronicznych:

  • klatkowe;
  • pierścieniowe.


Generatory klatkowe pracują ze stałą prędkości obrotową. W generatorach pierścieniowych jest możliwość sterowania prędkością wirowania przez zastosowanie przekształtników energoelektronicznych sterujących prądem wirnika. Aby zoptymalizować pracę elektrowni dla różnych prędkości wiatru stosuje się czasami dwa generatory, o różnej prędkości obrotowej i mocy wyjściowej. Bardziej opłacalnym rozwiązaniem jest stosowanie generatorów o zmiennej, możliwej do przełączenia liczbie par biegunów.



Generator synchroniczny

http://www.gramwzielone.pl

Coraz bardziej znane, w energetyce wiatrowej, staje się stosowanie generatorów synchronicznych. Prądnice tego typu składają się ze stojana (nieruchomej części prądnicy). Na obwodzie stojana znajdują się uzwojenia, w których, pod wpływem wirującego pola magnetycznego wytwarzanego w części ruchomej (rotora), indukuje się napięcie przemienne.
Wirnik wykonany jest w formie rdzenia magnetycznego, na obwodzie którego znajduje się cewka wzbudzająca, przez którą płynie prąd stały wytwarzający wspomniane powyżej wirujące pole magnetyczne. Uzyskanie odpowiedniej częstotliwości prądu wytwarzanego przez generator asynchroniczny jest związane z prędkością obrotu wirnika. Regulację napięcia wyjściowego uzyskuje się przez regulację natężenia prądu wzbudzającego (prądu wirnika). W elektrowniach wyposażonych w generator synchroniczny, wirnik rotora elektrowni jest z reguły połączony bezpośrednio z wałem generatora.


Generatory synchroniczne stosowane w energetyce wiatrowej mają bardzo dużą ilość par biegunów z uwagi na małą prędkość obrotową wirnika. Zmiany prędkości obrotowej wirnika powodują zmiany częstotliwości generowanego napięcia. Dlatego elektrownie z generatorem synchronicznym są dołączone do systemu energetycznego przez przekształtniki.


Źródło:

  1. "Energia & Przemysł", marzec 2007 na podstawie danych prof. Haliny Lorenc, IMiGW.
  2. Ostrowski J., Analiza dostępnych na rynku modeli turbin wiatrowych.


Kategoria: Technologia  | Artykuł ostatnio edytowany: 02.10.2011 11:53 przez admin
<< Poprzedni Listopad 2017 Następny >>
PoWtŚrCzPtSoNd
  
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30