Jämförelse mellan asynkron generator och synkron generator
I Tyskland föddes den första storskaliga vindkraften med variabel hastighet (3 MW, rotordiameter upp till 10 m) 1980, men projektet var inte särskilt framgångsrikt på grund av mekaniska problem. Vid den tiden var kostnaden för kraftaggregat ganska hög. Därför använde vindkraftproduktionsutrustning ofta en dubbelmatad asynkron generator med liten glid för att spara omkostnaden för omvandlaren.
Varvtalet på 750 kW eller ännu större vindkraftutrustning som faktiskt användes för kommersiell drift föddes i Danmark och Tyskland 1995.
Dennis Equipment Factory började designa konstant hastighet vindkraftutrustning. Det beror främst på att Danmarks vindhastighet är relativt stabil jämfört med Tyskland. Men för vindkraftverk över 1 MW har de också antagit ett växlingsschema tack vare problemet med växellådsdesign. Men i början använde Dennis Equipment Factory fortfarande liten glid, så det dubbelt matade systemet är mer ekonomiskt.
1988 var den första 50 kW vindkraftverket utrustad med en synkron generator och en sexpuls tyristoromvandlare. Senare användes en 12-pulsomvandlare, men på grund av harmonisk distorsion varade denna teknik inte. Det 750 kW dubbelmatade asynkrona systemet startade 1993, där glidringen har varit problematisk. Generatorerna som produceras av ett stort australiskt företag har också modifierats fem gånger, men tiden är fortfarande mindre än två månader. Ett år senare övergav de dubbelt matade asynkrona systemen och ersatte den asynkrona generatorn med en synkron generator. Vi har funnit att eftersom synkroniseringssystemets struktur blir enklare är kostnaden för den synkrona omvandlaren inte högre än den för det dubbelt matade asynkrona systemet.
I Figur 1 kan vi se systemets krets: Synkron generator, Diodriktare, Booster ansluten till DC-bussen och en IGBT-omvandlare.
I figur 2 kan vi se: en asynkron generator med glidring, en IGBT-likriktarbro, en DC-buss och en IGBT-omvandlare. Vissa företag använder systemet.
En annan fördel med nät-omvandlaren är omvandlarens egenskaper när nätspänningen ändras mycket snabbt.
Det dubbelt matade systemet fungerar bra när nätets spänning och frekvens är stabila. Vid användning av det dubbelt matade systemet, när nätspänningen plötsligt ändras från 100% till 60%, kommer generatorns sida IGBT ström att öka till 4 gånger märkströmmen och generatoraxelmomentet ökar också till 4 gånger det nominella vridmomentet. Vid denna tidpunkt kommer växellådan att förstöras. Om du inte vill använda mycket stora IGBT och vill hålla hela systemet skadat under överspänning, måste du använda en shunt på generatorsidan. I vindkraftsapplikationer måste vi överväga IGBT: s liv. För att förbättra tillförlitligheten hos vindkraftförare måste IGBT-enheter ha hög kapacitet. I denna ansökan dominerar SIPRIK (utan kopparsubstrat, krimpteknik) tekniken mycket populär inom vindkraftindustrin.
