Asünkroongeneraatori ja sünkroongeneraatori võrdlus
Saksamaal sündis 1980. aastal esimene suuremahuline muutuva kiirusega tuuleenergia (3 MW, rootori läbimõõt kuni 10 m), kuid projekt ei olnud mehaaniliste probleemide tõttu väga edukas. Sel ajal oli jõuseadmete hind üsna kõrge. Seetõttu kasutasid tuuleelektrijaamade seadmed konverteri kulude säästmiseks sageli väikese libisemisega kahekordse toitega asünkroonset generaatorit.
750kW muutuvkiirus või isegi suurem tuuleenergiaseade, mida tegelikult kasutati äritegevuseks, sündis 1995. aastal Taanis ja Saksamaal.
Dennis Equipment Factory alustas pideva kiirusega tuuleenergiaseadmete projekteerimist. See on peamiselt tingitud asjaolust, et Taani tuulekiirus on Saksamaaga võrreldes suhteliselt stabiilne. Üle 1 MW tuuleturbiinide puhul on aga käigukasti konstruktsiooni probleemi tõttu kasutusel ka nihutamisskeem. Kuid alguses kasutas Dennis'i seadmete tehas ikka veel väikest libisemist, nii et kahekordne toitev süsteem on ökonoomsem.
Aastal 1988 oli esimesel 50 kW tuuleenergiaseadmel sünkroongeneraator ja kuueimpulsilise türistori muundur. Hiljem kasutati 12-impulsi muundurit, kuid harmooniliste moonutuste tõttu ei kestnud see tehnika. 750 kW kahekordselt toidetud asünkroonne süsteem käivitati 1993. aastal, kus libisemisrõngas on olnud problemaatiline. Suure Austraalia ettevõtte toodetud generaatorid on samuti viis korda muudetud, kuid tööaeg on veel vähem kui kaks kuud. Aasta hiljem loobusid nad kahekordselt toidetud asünkroonsest süsteemist ja asendasid asünkroonse generaatori sünkroongeneraatoriga. Oleme leidnud, et kuna sünkroonsüsteemi struktuur muutub lihtsamaks, ei ole sünkroonse süsteemi konverteri maksumus suurem kui kahekordse toitega asünkroonses süsteemis.
Joonisel 1 on näha süsteemi ahel: sünkroongeneraator, diood-alaldi sild, alalisvooluühendusega ühendatud võimendaja ja IGBT muundur.
Joonisel fig 2 on näha: asünkroonset generaatorit, millel on libisemisrõngas, IGBT alaldi sild, DC-siin ja IGBT-muundur. Mõned ettevõtted kasutavad süsteemi.
Võrgu külgmuunduri teine eelis on muunduri omadused, kui võrgupinge muutub väga kiiresti.
Kahekordselt toidetav süsteem toimib hästi, kui võrgupinge ja sagedus on stabiilsed. Kahekordselt toidetud süsteemi kasutamisel, kui võrgupinge järsku muutub 100% -lt 60% -le, suureneb generaatori poolne IGBT-vool 4-kordsele nimivoolule ja generaatori võlli pöördemoment tõuseb ka 4-kordsele nimivõimsusele. Sel ajal hävitatakse käigukast. Kui te ei soovi kasutada väga suuri IGBT-sid ja soovite kogu süsteemi kahjustada ülepinge ajal, peate generaatori poolel kasutama šundi. Tuuleenergia rakendustes peame arvestama IGBT eluiga. Tuuleenergia draiverite usaldusväärsuse parandamiseks peavad IGBTd olema suure töötsükli võimekusega. Selles taotluses on tuuleenergiatööstuses väga populaarne SKIIP (ilma vaskmaterjalita, kruvimistehnoloogia) tehnoloogia, domineerib SEMIKRON.
