Składowa zerowa prądu w układzie elektrowni wiatrowej z generatorem synchronicznym z magnesami trwałymi

• Autorzy: Guziński J. , Szewczyk J.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Jednym z rodzajów generatorów stosowanych obecnie w elektrowniach wiatrowych są generatory synchroniczne z magnesami trwałymi. Do współpracy generatora z siecią elektroenergetyczną konieczne jest zastosowanie przekształtników energoelektronicznych. W układzie elektrowni wiatrowej każdy z przekształtników – falownik sieciowy i falownik maszynowy – jest źródłem składowej zerowej napięcia. Napięcie składowej zerowej można zaobserwować, dokonując pomiaru w punkcie neutralnym maszyny względem przewodu ochronnego. Składowa zerowa napięcia wymusza w takim układzie przepływ składowej zerowej prądu. Głównymi elementami obwodu składowej zerowej prądu dla maszyny elektrycznej są rezystancja i indukcyjność uzwojenia stojana maszyny oraz pojemność pasożytnicza między uzwojeniami stojana a korpusem silnika. Napięcie i prąd składowej zerowej jest uzależniony również od zastosowanej metody sterowania tranzystorów oraz częstotliwości ich przełączeń. Ponieważ obecnie przekształtniki energoelektroniczne, wykorzystujące bardzo szybkie łączniki półprzewodnikowe, przełączane są z wysoką częstotliwością, powoduje to pojawienie się znaczącej składowej zerowej prądu. W układzie przedstawionym w artykule zastosowana została prądnica synchroniczna z wirnikiem z magnesami trwałymi naklejanymi na powierzchni wirnika. Maszyna ta charakteryzuje się małą indukcyjnością obwodu stojana, co powoduje przepływ w obwodzie składowej zerowej prądu o dużej wartości. Zakłóca to działanie układów pomiarowych napięć generatora synchronicznego, niezbędnych do prawidłowego sterowania układem elektrowni wiatrowej. W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych układu elektrowni wiatrowej oraz rozwiązanie problemu ograniczenia składowej zerowej prądu i napięcia.

Słowa kluczowe

PL

elektrownia wiatrowa; generator synchroniczny

EN

wind turbine; synchronic generator

• Wydawca: Wydawnictwo "Druk-Art" SC
• Czasopismo: Napędy i Sterowanie
• Rocznik: 2008
• Tom: R. 10, nr 9
• Strony: 172--177
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Guziński J.

autor

Szewczyk J.

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektrotechniki i Automatyki, Katedra Automatyki Napędu Elektrycznego, ul. Narutowicza 11/12, 80-952 Gdańsk,

Bibliografia

• [1]. MUETZE A., BINDER A.: High frequency stator ground currents of inverterfed squirrel-cage induction motors up to 500 kW. EPE, Tuluza, Francja 2003.
• [2]. KRZEMIŃSKI Z., BOGALECKA E.: Generowanie składowej zerowej w trójfazowym falowniku napięcia. "Przegląd Elektrotechniczny", nr 2/2000.
• [3]. KRZEMIŃSKI Z.: Zastosowanie filtrów składowej zerowej do ograniczania napięć i prądów współbieżnych. Projektowanie, budowa, eksploatacja instalacji i urządzeń elektroenergetycznych oraz certyfikacja wyrobów. Gdańskie Dni Elektryki 2004,17-18.11.2004, 85 lat SEP, Oddz. Gdański SEP, Gdańsk 2004.
• [4]. GUZIŃSKI I., KRZEMIŃSKI Z.: Filtr wyjściowy falownika napięcia. Miesięcznik techniczno-informacyjny "Napędy i Sterowanie" nr 4(75)/2005.
• [5]. GUZIŃSKI J.: Filtr wyjściowy falownika napięcia. 5 Krajowa Konferencja "Postępy w elektrotechnice stosowanej PES-5". 20-24 czerwca 2005, Kościelisko.
• [6]. ZITSELSBERGER J., HOFMANN W.: Reduction of Bearing Currents by using Asymmetric, Space-Vector-Based Switching Patterns. Konferencja EPE, Tuluza, Francja 2003.
• [7]. NOWACKI Z.: Modulacja szerokości impulsów w napędach przekształtnikowych prądu przemiennego. PWN, Warszawa 1991.