提高效率的低功率风力涡轮机

大规模的抽取能源资源的地球引其逐渐枯竭，迫使人类恢复到可再生的能源。 一个特别的地方之间可再生能源风能。 对乌克兰来说，直到最近，这个区域的能量仍然是一个优先事项，但现在她开始发展并变得更加普遍。

在vetrogeneratory单位(吴)低功率，达到5-10千瓦，根据其目的和载有可能分配安装、脱机工作的驱动或上网。 在大多数设施，将权力从中提取的风力发电机(VG)是固定在某种恒定水平，这是设置通常由当前的限制一级的安装。 吴如果所产生的能量是低于这个水平，再没有发生转换和单元处于待机模式。

事实上，由于该地区的永久性风可以是相当低(3-4米/秒)，级别定选择的功率设定在一个水平允许安装在较低的级别范围的变化的风速。 它提供了近乎连续的保健WOO，但降低其使用的高速度的风的时候你可能可以得到更多的权力比设定的水平。

另一方面，增加各级的输出功率可限于最大的电流荷存储的元素，也导致未得到充分使用安装在低风速。

要提高有效使用能源所产生的拟议使用控制系统的转换与变量选定的输出电力，取决于在多大的权力，可以提供吴的时刻。 拟议的系统适用于兀而机械系统的速度稳定、工作直接上网。

转换能源使用武功率为5千瓦。 该风速范围内根据其预计的效率安装、3至20m/s. 在这个范围内的风速能量，可以给VG变化的范围内为200-5000瓦，与范围的速度旋转轴SH50-650rpm/日。分的网络，其工作的安装，是一个三阶段的交流电压380V频率。 以前的控制系统的任务是传输到网络相同的能力，这在目前可以提供风力涡轮机，并因此提供最大的利用。 职能图系统如图1所示。

图1。 职能图系统吴低功率为5-10kW没有机械稳定的旋转速度平行运行的网络
它包括实际发生器，这是无刷电机，永久磁铁、电压调整器和换流器，从网络。 输入器是通过固定电压Ist=250和设在输出到了网络电RZ。 在输出器相连接的三个相网络和逆转的电力网。
对于正常操作器的输入是必要的，以维持恒定电压的幅度有一个精密的5%。 调压器应该提供一个恒定的输出电压变化，在一个范围广泛的输入电压。 在一般情况下，在上述范围的风，输入电压的IG可以在不同的范围是70-300V.输入的发生器，高速旋转的发电机轴wr背叛他从轴上安装，其中叶，通过多路复用器。
在这种输出电压稳定器应当提供能够增加和减少的输入电压。 最大的倍增加的输入电压将有约4,和下—不高于0.8的。 如果输入电压超过指定的阈值，然后稳定和整个工厂被关闭时，进入待机模式。

电源部分的稳定与这些要求执行的一个变压器的电路有一个共同感。 功能方案的权力的一部分的电压调整器的胡图2所示。

图2。 职能图的电源部分的稳定兀
该方案可以在两种模式：加强模式时，一个电压，输入的稳定低于该压稳定和降低，当压在输入的稳定大于电压稳定。 在第一种模式，关键K1封闭和关键K2工作具有一定的工作周期，所谓的助推器的电路。 因此，当键K2关闭，电压，输入的稳定施加感L1和当前的流动。 当这种储存能源的电感。 当键K2打开了，在感发生电磁场的自感应，其中包括输入电压稳定器，以及输出的稳定得到一个电压较高的电压，在输入的稳定。

在第二种情况下，当的电路的运作模式的减少，关键的K2开放和关SW1工作具有一定的工作周期，从而形成一个所谓的斩方案的减少。 对感同的输出能力C2扮演的角色过滤器。 值的工作周期与其键的工作在每一个模式确定控制方案，切换频率的关键20千赫。 运作的原则脉冲设备，根据这种方法读取更多的文章中概述的"电驱动根据方案：交换的电力供应的步骤下类型引擎"(Shpigler L.A.).
来确定能性武稳定赞赏的输入电压，并根据其编程功能，代表的依赖允许输出功率从其压在给定的几何VU(价值的刀攻角)，生产的工作输出由器的电力网络。 一起形成的任务器稳定产生的电流不超过最高当前，可以给发电机，以最大限度地利用安装，但不能超载它，这将不可避免地导致减少的速度旋转的安装和最终停止。 系统的方框图所示图3。

图3。 方框图控制系统兀
控制系统的原则基础上的奴隶制与比例整体的控制器的电压电流(RN和RT)。 输出信号的电压调整器是提供给节点的依赖目前的限制(ZT)，这种形式的法律的当前限制在根据其编程功能。 电源部分的稳定(ST)的代表是惯性元件和一个变换器，作为一个负载元变量内部的阻力，这也各不相同，在根据特派团，形成元素(ZN)。 这里面的链接的固有载特点的安装；它可以帮助确定数额的力量，可以得到的设置，每个模式吸引和网络。 典型负载特点的VU是在文章中描述的"可再生能源"(Twidell J.A.Weir).
模拟结果的方框图所示系统，在图3、图4所示。

图4。 模拟结果的系统：
图1是的输入电压稳定器，峰上的曲线图相当于一阵风;
2—一个图形输出电压稳定器。 兀；
3图的目前稳定
从获得的图表中我们可以得出结论有关的功能提出的系统及其有效性在不同的风的速度。 测试的系统固有的特征，几乎是100%，可以看出从匹配的工作到目前和目前实际的系统，和不稳定的输出电压稳定器的小于3%。

在拟议的结构方案的系统和稳定已经设计和创建了一个原型的稳定，并且还执行其测试发电机的5千瓦的能力和从属网络逆变的德国公司测试和电力的解决方案6千瓦。 该系统的稳定的输出电压稳定是创建数字方式使用微控制器，德克萨斯州的文书。
结果的实验性研究的系统，代表所依赖的电力输出到网络通过逆变的速度旋转轴SH，如图5所示。

图5。 结果，一个实验性研究的系统WOO
实验结果确认的理论获得的数据模拟的系统结构，并显示其有效性在一个范围广泛的速度旋转轴的发电机，并且因此风速流动。
在进行实验研究的一个原型机器是一个实验系列稳定剂量的10个低功率吴的容量为5千瓦。 Smotrov E.A.,Vershinin D.V.,M.V.Guly

资料来源：alternativenergy.ru