دانلود پایان نامه کنترل مستقیم توان ژنراتور القایی دو سو تغذیه زنجیره ای

ژنراتور القایی دوسو تغذیه (DFIG) به دلیل مزایای فراوانی که در کاربردهای توربین‌های بادی سرعت متغیر دارد، به طور گسترده‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد. یکی از مهم‌ترین این مزایا، استفاده از مبدل قدرت با توان نامی کوچکتر است. در DFIG، مبدل قدرت تنها بخشی از توان کل سیستم را پردازش می‌کند، به طوری که توان نامی مبدل قدرت معمولاً حدود 30 درصد توان نامی ژنراتور است. این ویژگی باعث کاهش هزینه، حجم و تلفات مبدل قدرت می‌شود و DFIG را به گزینه‌ای جذاب برای توربین‌های بادی تبدیل کرده است.

این پایان نامه در 80 صفحه به صورت فایل ورد (WORD) قابل ویرایش و PDF تهیه شده و در ادامه نیز تصویر مربوط به یکی از صفحات آن قرار داده شده است:

ژنراتورهای القایی دوسو تغذیه (DFIG) به عنوان یکی از ارکان اصلی در صنعت توربین‌های بادی سرعت متغیر جایگاه ویژه‌ای یافته‌اند و علت این جایگاه، مجموعه‌ای از مزایای برجسته است که آن‌ها را نسبت به سایر گزینه‌ها متمایز می‌سازد. در میان این مزایا، ویژگی استفاده از مبدل قدرت با توان نامی کوچک‌تر، به عنوان یک نقطه قوت کلیدی و تعیین‌کننده مطرح است. در معماری DFIG، مبدل قدرت به صورت استراتژیک در مدار روتور قرار می‌گیرد و نه در مسیر توان کامل سیستم. این بدان معناست که مبدل قدرت تنها با بخشی از توان کل ژنراتور که به توان لغزش معروف است، سروکار دارد و نه با تمامی توان تولیدی. به طور معمول، توان نامی این مبدل قدرت در حدود 25 تا 30 درصد توان نامی کل ژنراتور در نظر گرفته می‌شود. این کاهش چشمگیر در توان نامی مبدل، پیامدهای مثبت متعددی را به همراه دارد. نخست آنکه، به کارگیری مبدل قدرت با توان پایین‌تر، به طور مستقیم منجر به کاهش هزینه‌های ساخت و تولید سیستم می‌گردد؛ زیرا قطعات الکترونیک قدرت، اجزای مغناطیسی و سیستم‌های خنک‌سازی مورد نیاز برای مبدل‌های با توان پایین‌تر، به مراتب ارزان‌تر و اقتصادی‌تر هستند. دوم آنکه، مبدل‌های قدرت کوچک‌تر، حجم و وزن کمتری نیز دارند که این امر، نصب و راه‌اندازی سیستم را تسهیل نموده و فضای کمتری را در محفظه ژنراتور (ناسل) اشغال می‌کند. سوم آنکه، با پردازش بخش کمتری از توان کل سیستم توسط مبدل، تلفات مبدل نیز به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد که این امر، منجر به افزایش راندمان کلی سیستم و کاهش نیاز به سیستم‌های خنک‌سازی پیچیده و پرهزینه می‌گردد. در مجموع، این مزایای سه گانه ناشی از به کارگیری مبدل قدرت با توان نامی کوچک‌تر، DFIG را به یک گزینه بسیار جذاب و رقابتی برای کاربردهای توربین‌های بادی سرعت متغیر تبدیل کرده است و نقش اساسی در گسترش و توسعه این فناوری در صنعت انرژی‌های تجدیدپذیر ایفا نموده است.

با وجود مزایای ذکر شده، DFIG دارای یک نقطه ضعف اساسی است و آن استفاده از حلقه‌های لغزان و جاروبک برای اتصال سیم‌پیچ‌های روتور به مبدل قدرت است. حلقه‌های لغزان و جاروبک‌ها اجزای مکانیکی هستند که در معرض سایش و استهلاک قرار دارند. این امر منجر به افزایش نیاز به تعمیر و نگهداری، کاهش قابلیت اطمینان و افزایش هزینه‌های عملیاتی DFIG می‌شود. همچنین، وجود حلقه‌های لغزان، استفاده از DFIG را در شرایط سخت محیطی مانند شرایط دریایی و فراساحلی با چالش مواجه می‌کند.

به منظور رفع مشکلات ناشی از حلقه‌های لغزان، توجه زیادی به توسعه ژنراتورهای القایی دوسو تغذیه بدون جاروبک (Brushless DFIG) معطوف شده است. هدف اصلی در این نوع ژنراتورها، حذف حلقه‌های لغزان و جاروبک‌ها و در عین حال حفظ مزایای DFIG معمولی است. روش‌های مختلفی برای دستیابی به این هدف ارائه شده است که یکی از این روش‌ها استفاده از ژنراتور القایی دوسو تغذیه زنجیره‌ای (Cascaded Doubly-Fed Induction Generator – CDFG) می‌باشد.