10.5.Maszyna dwustronnie zasilana.

10.5.1.Większy zakres zmian poślizgu.

            Żeby powiększyć zakres poślizgu, bez zmniejszania sprawności elektrowni, używa się przekształtnik energii w obwodzie wirnika i wtedy moc która tracona była w rezystancji dodatkowej, oddawana jest do sieci. Moc przekształtnika określona jest przez maksymalną wartość poślizgu z jaką może pracować prądnica.

                                                (10.5.1)

Ponieważ przekształtnik może pracować w dwie strony, czyli moc przez niego przepływająca, może być dodatnia lub ujemna, to także poślizg maszyny może być większy lub mniejszy od zera.

Rozpatrując przekształtnik będący w stanie przetworzyć 30 % mocy nominalnej, otrzymujemy zmianę prędkości generatora w granicach od 70% do 130 % obrotów synchronicznych. Znaczy to że przy 0,7 obrotów synchronicznych, poślizg wynosi –0,3 i 30 % mocy oddawana jest do sieci od strony wirnika. Przy 130 % prędkości obrotowej poślizg wynosi 0,3 i także 30 % całkowitej mocy oddawanej przez prądnice jest oddawana od strony wirnika. Wynika z tego, że przy 600 [kW] maszynie, moc przekształtnika powinna wynosić 180[kW].

 

Rys.40.Maszyna dwustronnie zasilana.

 

            Maszyna zasilana jak na rysunku 40, zwana jest „doubly feed”. Układ ten pozwala na doprowadzenie i odprowadzenie energii zarówno z stojana jak i wirnika. Bilans mocy maszyny można przedstawić równaniem 10.5.2.

                                              (10.5.2)

            W przypadku pracy prądnicowej, moc mechaniczna jest dostarczana do wału maszyny i zamieniana na moc elektryczną oddawaną przez uzwojenia wirnika i stojana. Część tej mocy tracona jest na straty występujące w maszynie. Jeśli moc pobierana z wirnika jest mocą dodatnią to PW>0 a jeśli dostarczamy moc do wirnika to PW<0.

            Możemy rozróżnić dwa stany pracy maszyny asynchronicznej zasilanej podwójnie:

Praca podsynchroniczna. Wtedy prędkość obrotowa wirnika jest mniejsza od prędkości synchronicznej

Praca nadsynchroniczna kiedy prędkość wirnika jest większa od prędkości synchronicznej.

            W przypadku pracy prądnicowej w elektrowni wiatrowej, prędkość obrotowa jest narzucona przez zastane warunki wiatrowe. Jak wiadomo przy prędkościach wiatru poniżej znamionowych, wirnik obraca się z taką prędkością, żeby pracować przy jak największym współczynniku wykorzystania wiatru.