Az aszinkron generátor és a szinkron generátor összehasonlítása
Németországban az első nagyszabású változó sebességű szélerőmű (3 MW, rotor átmérője legfeljebb 10 m) 1980-ban született, de a projekt mechanikai problémák miatt nem volt sikeres. Abban az időben a hatalmi eszközök költsége meglehetősen magas volt. Ezért a szélenergia-termelési berendezések gyakran használtak egy kétszeresen táplált aszinkron generátort, kis csúszással, hogy megtakarítsák a konverter költségeit.
A 750 kw-os változó sebesség vagy még nagyobb szélerőmű, amelyet ténylegesen kereskedelmi célokra használtak, Dániában és Németországban született 1995-ben.
A Dennis Equipment Factory megkezdte az állandó sebességű szélerőművek tervezését. Ez elsősorban annak köszönhető, hogy Dánia szélsebessége viszonylag stabil Németországhoz képest. Az 1 MW feletti szélturbinák esetében azonban a sebességváltó kialakításának problémája miatt átváltottak egy váltó rendszert. Az elején azonban a Dennis berendezésgyár még mindig kis slipet használt, így a kettős táplálású rendszer gazdaságosabb.
1988-ban az első 50 kW-os szélerőmű szinkron generátorral és hat-impulzusú tirisztor-átalakítóval volt felszerelve. Később 12-impulzusos átalakítót használtunk, de a harmonikus torzítás miatt ez a technika nem tartott fenn. A 750 kW-os kétszeresen táplált aszinkron rendszer 1993-ban kezdődött, ahol a csúszógyűrű problémás volt. A nagy ausztrál vállalat által gyártott generátorokat szintén öt alkalommal módosították, de a futási idő még kevesebb, mint két hónap. Egy évvel később elhagyták a kétszeresen táplált aszinkron rendszert, és az aszinkron generátort szinkrongenerátorral helyettesítették. Megállapítottuk, hogy mivel a szinkronrendszer szerkezete egyszerűbbé válik, a szinkron rendszer konverter költsége nem magasabb, mint a kétszeresen táplált aszinkron rendszer költsége.
Az 1. ábrán a rendszer áramköre látható: szinkron generátor, dióda egyenirányító híd, DC-buszhoz csatlakoztatott erősítő és egy IGBT konverter.
A 2. ábrán látható: egy aszinkron generátor csúszógyűrűvel, egy IGBT egyenirányító híddal, egy DC busszal és egy IGBT átalakítóval. Néhány vállalat használja a rendszert.
A rácsoldali átalakító másik előnye az átalakító jellemzői, amikor a hálózati feszültség nagyon gyorsan változik.
A kettős táplálású rendszer jól működik, ha a hálózati feszültség és a frekvencia stabil. A kettős táplálású rendszer használata esetén, amikor a hálózati feszültség hirtelen 100% -ról 60% -ra változik, a generátor oldali IGBT-áram 4-szerese a névleges áramnak, és a generátor tengely nyomatéka is a névleges nyomaték 4-szerese lesz. Ekkor a hajtómű megsemmisül. Ha nem akarsz nagyon nagy IGBT-t használni, és a túlfeszültség alatt meg akarjuk tartani a teljes rendszert, akkor a generátor oldalán egy suntot kell használnod. A szélenergia-alkalmazásokban figyelembe kell venni az IGBT élettartamát. A szélenergia-meghajtók megbízhatóságának javítása érdekében az IGBT-knek nagy teljesítményciklussal kell rendelkezniük. Ebben az alkalmazásban a SKIIP (réz aljzat, krimpelő technológia) technológia nagyon népszerű, a szélerőműiparban a SEMIKRON dominál.
