Generator Induksi Fed Ganda seperti namanya adalah generator induksi 3 fasa di mana belitan rotor dan stator diumpankan dengan sinyal AC 3 fasa. Ini terdiri dari belitan multi fase yang ditempatkan pada badan rotor dan stator. Ini juga terdiri dari rakitan cincin selip multifase untuk mentransfer daya ke rotor. Ini biasanya digunakan untuk menghasilkan listrik di generator turbin angin.
Sebelum pergi ke detail lebih lanjut tentang Generator Induksi Fed Ganda yang digunakan pada generator turbin angin, mari kita memiliki gambaran singkat tentang pembangkit listrik menggunakan energi angin.
Seperti yang sudah kita ketahui, energi angin akhir-akhir ini menjadi salah satu sumber energi terbarukan yang paling banyak digunakan. Turbin besar dibuat berputar sesuai dengan hembusan angin dan karenanya listrik dihasilkan. Umumnya generator turbin angin bekerja dalam kisaran kecepatan angin antara kecepatan cut in (kecepatan angin minimum yang diperlukan generator untuk terhubung ke jaringan listrik) dan kecepatan cut off (kecepatan angin maksimum diperlukan untuk generator untuk memutuskan dari jaringan listrik. ).
4 Jenis Generator Turbin Angin:
- Tipe 1: Terdiri dari generator induksi sangkar tupai yang terhubung langsung ke jaringan listrik. Ini digunakan untuk rentang kecil kecepatan angin.
- Tipe 2: Terdiri dari konverter AC-DC-AC selain generator induksi sebelum dihubungkan ke jaringan listrik.
- Tipe 3: Ini terdiri dari generator induksi rotor luka yang terhubung langsung ke jaringan, di mana kecepatan rotor diatur menggunakan rheostat.
- Tipe 4: Ini terdiri dari Generator Induksi Fed Ganda yang terhubung langsung ke grid, di mana kecepatan rotor disesuaikan menggunakan konverter back to back.
Pengenalan dasar pembangkitan listrik dari energi angin dengan menggunakan Double Fed Induction Generator.
DFIG terdiri dari gulungan rotor 3 fase dan stator gulungan 3 fase. Rotor diumpankan dengan sinyal AC 3 fase yang menginduksi arus ac pada belitan rotor. Saat turbin angin berputar, mereka menggunakan gaya mekanis pada rotor, menyebabkannya berputar. Ketika rotor berputar, medan magnet yang dihasilkan karena arus ac juga berputar pada kecepatan yang sebanding dengan frekuensi sinyal ac yang diterapkan pada belitan rotor. Akibatnya fluks magnet yang terus berputar melewati belitan stator yang menyebabkan induksi arus ac pada belitan stator. Dengan demikian kecepatan putaran medan magnet stator tergantung pada kecepatan rotor serta frekuensi arus ac yang diumpankan ke belitan rotor.
Persyaratan dasar untuk pembangkitan listrik yang menggunakan energi angin adalah untuk menghasilkan sinyal ac dengan frekuensi konstan terlepas dari kecepatan angin. Dengan kata lain, frekuensi sinyal ac yang dibangkitkan melintasi stator harus konstan terlepas dari variasi kecepatan rotor. Untuk mencapai ini, frekuensi sinyal ac yang diterapkan pada belitan rotor perlu disetel.
Sistem pembangkit tenaga angin menggunakan generator induksi makan ganda
Frekuensi sinyal rotor ac meningkat seiring dengan penurunan kecepatan rotor dan memiliki polaritas positif dan sebaliknya. Jadi frekuensi sinyal rotor harus diatur sedemikian rupa sehingga frekuensi sinyal stator sama dengan frekuensi jalur jaringan. Hal ini dilakukan dengan mengatur urutan fasa dari belitan rotor sehingga medan magnet rotor searah dengan rotor generator (jika kecepatan rotor berkurang) atau berlawanan arah dengan rotor generator (jika kecepatan rotor meningkat ).
Seluruh sistem terdiri dari dua konverter belakang ke belakang - konverter sisi mesin dan konverter sisi kisi, yang terhubung dalam loop umpan balik sistem. Konverter sisi mesin digunakan untuk mengontrol daya aktif dan reaktif dengan mengontrol komponen d-q dari rotor dan juga torsi dan kecepatan mesin. Konverter sisi kisi digunakan untuk mempertahankan tegangan tautan dc konstan dan memastikan operasi faktor daya kesatuan dengan membuat daya reaktif yang diambil dari jaringan utilitas ke nol. Kapasitor dihubungkan antara dua konverter sedemikian rupa sehingga berfungsi sebagai unit penyimpanan energi. Pengaturan back to back ini memberikan output frekuensi tetap tegangan tetap terlepas dari frekuensi variabel, output tegangan variabel generator. Aplikasi lain dari generator induksi adalah sistem penyimpanan energi roda terbang, pembangkit listrik penyimpanan yang dipompa, konverter daya yang memberi makan jaringan listrik kereta api dari jaringan publik di mana frekuensinya ditetapkan.
Sedikit Pengetahuan tentang Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Angin
Seluruh sistem terdiri dari komponen-komponen berikut:
Prinsip kerja generator induksi makan ganda
- Turbin Angin: Turbin angin biasanya berupa kipas yang terdiri dari 3 bilah yang berputar saat angin menerpa. Sumbu rotasi harus sejajar dengan arah angin.
- Gear Box: Ini adalah sistem mekanis presisi tinggi yang menggunakan metode mekanis untuk mengubah energi dari satu perangkat ke perangkat lainnya.
- Generator Induksi Fed Ganda: Merupakan generator listrik yang digunakan untuk mengubah energi mekanik menjadi energi listrik dalam bentuk frekuensi variabel.
- Konverter Sisi Kisi: Ini adalah rangkaian konverter AC-DC yang digunakan untuk memberikan tegangan DC yang diatur ke inverter. Ini digunakan untuk mempertahankan tegangan tautan DC konstan.
- Konverter Sisi Rotor: Ini adalah inverter DC-AC yang digunakan untuk memberikan tegangan AC terkontrol ke rotor.
5 Alasan mengapa Pembangkit Listrik Tenaga Angin menggunakan Motor Induksi Fed Ganda Lebih Diutamakan
- Sinyal keluaran frekuensi konstan ke jaringan terlepas dari kecepatan rotor variabel.
- Peringkat daya rendah diperlukan untuk perangkat elektronik daya dan karenanya biaya sistem kontrol rendah.
- Faktor daya dikendalikan, yaitu dipertahankan dalam kesatuan.
- Pembangkit tenaga listrik dengan kecepatan angin rendah.
- Konverter elektronik daya harus menangani sebagian kecil dari beban total yaitu, 20-30% dan juga biaya konverter ini lebih rendah daripada jenis generator lainnya.
Sesuatu untuk Dipikirkan!
Yang saya berikan hanyalah pengenalan dasar tentang pembangkit listrik tenaga angin menggunakan generator induksi makan ganda. Selanjutnya, berikan pandangan Anda tentang berbagai teknik kontrol untuk mengontrol sinyal ac yang diumpankan ke rotor.
Kredit Gambar: Sebuah sistem pembangkit tenaga angin menggunakan generator induksi makan ganda oleh Labvolt
