12399

12399

استفاده از چرخ دنده هاي مغناطيسي استاتور سيم پيچي شده به منظور كنترل توان اكتيو ژنراتورهاي مغناطيس دائم مورد استفاده در نيروگاه هاي بادي

كارشناسي ارشد

برق - قدرت

آبان ماه 1392

آبان ماه 1392

دكتر حسين حيدري

چكيده با پيشرفت صنعت و جوامع، استفاده از انرژي باد بعنوان يكي از منابع انرژي تجديدپذير، براي مقابله با بحران انرژي و آلودگي محيط ضروري است. نيروگاه بادي مهم¬ترين روش استفاده از اين انرژي تجديدپذير است. عموما چرخ¬دنده¬هاي مكانيكي براي افزايش سرعت محور توربين بادي جهت اتصال به ژنراتور استفاده مي¬شوند. با وجود مزاياي فراواني كه چرخ¬دنده¬هاي مكانيكي دارند، برخي مشكلات و معايب در آن¬ها سبب شده است رويكرد جديدي در مبحث چرخ¬دنده¬ها پديدار شود، اين رويكرد جديد استفاده از عناصر مغناطيسي در ساخت چرخ¬دنده¬ها است، از اين رو نوع ديگري از چرخ¬دنده¬ها با نام چرخ¬دنده¬هاي مغناطيسي ساخته شدند تا بتوانند مشكلات چرخ¬دنده¬هاي مكانيكي را برطرف نمايند. چرخ¬دنده¬هاي مغناطيسي مزيت¬هايي مانند عدم اتصال فيزيكي بين شفت ورودي و خروجي، سر و صداي كم، عدم نياز به نگهداري، قابليت اطمينان بالا و حفاظت ذاتي اضافه بار دارند. چرخ¬دنده¬هاي مغناطيسي بدليل استفاده از آهنرباي دائم كه ميدان ايستا ايجاد مي¬كند داراي نسبت چرخ¬دنده ثابت هستند. در اين پژوهش از چرخ¬دنده مغناطيسي با استاتور سيم¬پيچي شده براي كنترل سرعت محور ژنراتور استفاده شده است. در چرخ¬دنده مغناطيسي با استاتور سيم¬پيچي شده آهنرباهاي دائم نصب شده بر روي روتور بيروني حذف شده و بجاي آن سيم¬پيچي قرار داده شده است. با استفاده از مبدل¬هاي الكترونيك قدرت و درايو، با تغيير فركانس جريان ورودي، نسبت چرخ¬دنده كنترل شده است. با تغيير سرعت محور متصل به توربين بدليل تغيير سرعت باد، نسبت چرخ‌دنده طوري كنترل شده است كه سرعت محور متصل به ژنراتور ثابت نگه داشته شود. با استفاده از تحليل اجزاي محدود، اين نوع چرخ¬دنده مورد بررسي قرار گرفته و با استفاده از نرم افزار متلب كاربرد آن در نيروگاه بادي شبيه¬سازي شده است. واژه‌هاي كليدي: چرخ¬دنده مغناطيسي، چرخ¬دنده مغناطيسي استاتور سيم¬پيچي شده، تحليل المان محدود، توربين بادي، آهنرباي دائم