Abstract

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 z wysoką częstotliwością powoduje to pojawienie się znaczącej składowej zerowej prądu. W układzie, badanym w artykule, zastosowana została prądnica synchroniczna o wirniku z magnesami trwałymi naklejanymi na powierzchni. Maszyna ta, charakteryzuje się małą indukcyjnością obwodu stojana co powoduje przepływ w obwodzie składowej zerowej prądu o dużej wartości. Zakłóca to m.in. 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 w przedstawionym układzie.

Authors (2)