Đồ án máy phát điện gió trục đứng

TÓM TẮT Máy phát điện gió trục đứng được phát triển dựa trên tiềm năng của nănglượng gió, biến đổi động năng của gió thành điện năng, cung cấp năng lượng điệnphục vụ nhu cầu của các hộ g

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

Tên đề tài: Máy phát điện gió trục đứng

Cán bộ hướng dẫn: Võ Minh Trí

Tên cán bộ hướng dẫn 2

Nhóm sinh viên thực hiện: Lưu Quốc Dũng

Võ Thanh Bình Trần Hữu Khánh

Cần Thơ, ngày tháng năm

Cán bộ hướng dẫn

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN 1

Tên đề tài: Máy phát điện gió trục đứng

Cán bộ hướng dẫn: Võ Minh Trí

Tên cán bộ hướng dẫn 2

Nhóm sinh viên thực hiện: Lưu Quốc Dũng

Võ Thanh Bình Trần Hữu Khánh

Cần Thơ, ngày tháng năm

Cán bộ phản biện 1

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN 2

Tên đề tài: Máy phát điện gió trục đứng

Cán bộ hướng dẫn: Võ Minh Trí

Tên cán bộ hướng dẫn 2

Nhóm sinh viên thực hiện: Lưu Quốc Dũng

Võ Thanh Bình Trần Hữu Khánh

Cần Thơ, ngày tháng năm

Cán bộ phản biện 2

LỜI CAM ĐOAN

Click here to enter text

Chú ý: khi edit các trường “click here to enter text” không nên xóa bỏ trường và trước khi copy paste tài liệu vào các trường thì nhớ đổi chế độ copy paste trong File/option/ advanced/ cut, copy and paste chuyển đổi sang merge formating

LỜI CẢM ƠN

Thực hiện đồ án môn học đề tài “Máy phát điện gió trục đứng”, nhóm sinhviên thực hiện xin bày tỏ lòng biết ơn đến thầy Võ Minh Trí, bộ môn Tự Động Hóa,khoa Công Nghệ, trường đại học Cần Thơ, giảng viên giảng dạy và hướng dẫn họchọc phần “Đồ án thiết kế hệ thống cơ điện tử”

Chân thành cảm ơn thầy trong suốt học kì vừa qua đã nhiệt tình hướng dẫn,

hỗ trợ, cũng như cung cấp những kiến thức, các trang thiết bị cần thiết của học phần

“Đồ án thiết kế hệ thống cơ điện tử”, giúp đỡ chúng em có thể hoàn thành được đềtài này

Nhóm thực hiện đồ án cũng xin cảm ơn đến tất cả bạn bè đã nhiệt tình giúp

MỤC LỤC

M C L C ỤC LỤC ỤC LỤC

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN I NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN 1 II NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN 2 III LỜI CAM ĐOAN IV LỜI CẢM ƠN V DANH MỤC HÌNH VIII DANH MỤC BẢNG IX

KÝ HIỆU VIẾT TẮT X TÓM TẮT XI ABSTRACT XII

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 14

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 14

1.2 MỤC TIÊU VÀ PHẠM VI ĐỀ TÀI 14

1.2.1 Tạo ra điện năng 14

1.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 15

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ KHOA HỌC 16

2.1 NĂNG LƯỢNG, VẤN ĐỀ NĂNG LƯỢNG HIỆN NAY 16

2.1.1 Khái niệm năng lượng 16

2.1.2 Vấn đề năng lượng hiện nay 16

2.2 CÔNG TRÌNH NĂNG LƯỢNG 17

2.2.1 Trong nước 17

2.2.2 Ngoài nước 18

2.3 NĂNG LƯỢNG GIÓ 20

2.3.1 Công thức[3] 20

2.4 TIỀM NĂNG TỪ NĂNG LƯỢNG GIÓ 21

CHƯƠNG 3 NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 23

3.1 THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM MÔ PHỎNG MÁY PHÁT ĐIỆN GIÓ TRỤC

ĐỨNG 23

3.1.1 Biến tần 23

3.1.2 Động cơ ba pha 26

3.1.3 Dynamo 30

3.1.4 Mạch công suất 33

3.1.5 Mạch chuyển đổi và ổn định điện áp 36

3.1.6 Mạch nhân và nắn điện áp 37

3.1.7 Pulse meter 39

3.2 PHẦN MÊM AUTODESK INVENTOR PROFESSIONAL 2014 41

3.3 NỘI DUNG THÍ NGHIỆM 42

3.3.1 Thiết kế cơ khí 42

 Thí nghiệm 1: thiết kế cơ khí của bộ giả lập người đạp xe đạp 42

 Thí nghiệm 2: thiết kế khung sườn tích hợp máy phát điện vào xe đạp 44

3.3.2 Phương pháp thí nghiệm 45

3.4 KẾT QUẢ 46

3.4.1 Thí nghiệm 1 46

3.4.2 Thí nghiệm 2 47

CHƯƠNG 4 : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 48

4.1 KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 48

4.2 HẠN CHẾ 48

4.3 ĐỀ XUẤT 48

TÀI LIỆU THAM KHẢO 49

DANH MỤC HÌNH

DANH MỤC BẢNG

KÝ HIỆU VIẾT TẮT

Click here to enter text.

TÓM TẮT

Máy phát điện gió trục đứng được phát triển dựa trên tiềm năng của nănglượng gió, biến đổi động năng của gió thành điện năng, cung cấp năng lượng điệnphục vụ nhu cầu của các hộ gia đình vùng nông thôn sâu, hải đảo, nơi thiếu điệnsinh hoạt Cụ thể thông qua các tua-bin thu thập năng lượng gió từ các sản phẩm táichế chúng được kết nối vào bộ phận phát điện, tạo ra điện, thông qua mạch ổn áp,năng lượng điện thu được được lưu trữ trong các thiết bị lưu trữ như Ắc-quy… từ

đó phục nhu cầu sử dụng điện sinh hoạt của hộ gia đình

Vertical axis wind turbine generator is based on the potential of wind energy,transforms the kinetic energy of the wind into electricity, electric power supplyenergy to the rural household, islands, the place without electricity Specificallythrough the turbine collects wind energy from recycled products they are connected

to the generator unit, generates electricity through the voltage regulator circuit,electrical energy obtained is stored in the device storage such as batteries A lot offamilies are satisfied with their demands after being served by electricity

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN

Sự nóng lên khắp toàn cầu là một vấn để cấp bách, đòi hỏi chúng ta phải tìm kiếm

và sử dụng các nguồn năng lượng có khả năng tái tạo Một số nguồn năng lượng thay thế

mà chúng ta có thể lựa chọn bao gồm: năng lượng mặt trời, năng lượng nước, năng lượngsinh khối và năng lượng gió

Tất cả các nguồn năng lượng tái tạo đều hình thành do nhiệt sinh ra từ các bức xạmặt trời Gió cũng là một hiện tượng gây ra bởi sự nóng lên của bầu khí quyển trái đất.Ánh sáng mặt trời chiếu xuống bề mặt trái đất không đồng đều làm cho khí quyển, nước

và không khí nóng lên không đều nhau Kết quả là, không khí nóng sẽ di chuyển lên trên,không khí lạnh sẽ di chuyển xuống dưới Sự chuyển đổi vị trí giữa không khí nóng vàkhông khí lạnh sẽ tạo thành gió Năng lượng của gió có thể được khai thác bằng một nhàmáy điện năng lượng gió

Gió là một nguồn năng lượng có khả năng tái tạo và việc sử dụng nó không tạo racác chất độc hại như nhiên liệu hóa thạch Đây là một trong những dạng năng lượngmang lại hiệu quả cao nhất, nó có thể trở thành một trong những nguồn năng lượng chínhcho các thế hệ tương lai

1.2.1 Tạo ra điện năng

Tạo ra nguồn điện năng sử dụng cho mục đích sinh hoạt dựa trên việc biến đổiđộng năng của gió thành điện năng thông qua hệ thống tua-bin gió trục đứng, thiết

bị phát điện

1.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

- Giả lập người đạp xe

- Khảo sát máy phát điện nam châm vĩnh cửu

- Khảo sát máy phát điện kích từ độc lập

- Mạch ổn định điện áp

- Mạch nhân điện áp

- Mạch kích từ

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ KHOA HỌC

2.1.1 Khái niệm năng lượng

Khái niệm năng lượng được hiểu chung nhất là các nguồn tài nguyên, nhiên liệucung cấp, phục vụ cho đời sống, sản xuất và các nhu cầu thiết yếu của con người.Năng lượng là một trong những điều kiện không thể thiếu của sự sống và phát triểncon người Trên trái đất có hai loại năng lượng là năng lượng tái tạo và năng lượngkhông tái tạo Trong các loại năng lượng: dầu mỏ, than đá và khí hóa lỏng là ba loạihình năng lượng quan trọng nhất, có ảnh hưởng đến mọi đời sống của con người.Năng lượng không tái tạo những dạng năng lượng có sẵn ngoài thiên nhiên: than

đá, dầu thô, khí tự nhiên, uranium, thủy năng và những năng lượng tái tạo khác đượchình thành từ quá trình phân hủy kỵ khí của xác các sinh vật, bao gồm thực vật phù

du và động vật phù du lắng đọng xuống đáy biển (hồ) với số lượng lớn trong các điềukiện thiếu ôxy, cách đây hàng triệu năm Trải qua thời gian địa chất, các hợp chất hữu

cơ này trộn với bùn và bị chôn vùi bên dưới các lớp trầm tích nặng Trong điều kiệnnhiệt độ và áp suất cao làm cho các vật chất hữu cơ bị biến đổi hóa học, đầu tiên làtạo ra kerogen ở dạng sáp Chúng được tìm thấy trong các đá phiến sét dầu và sau đókhi bị nung ở nhiệt cao hơn sẽ tạo ra hydrocacbon lỏng và khí bởi quá trình phát sinhngược

Năng lượng tái tạo (hay năng lượng xanh) là loại năng lượng mà khi được sảnxuất, nó có ít tác động tiêu cực đến môi trường hơn so với năng lượng hóa thạch.Những loại năng lượng xanh mà ngày nay người ta thường đề cập đến là: năng lượngmặt trời, năng lượng gió, năng lượng sóng và năng lượng địa nhiệt Ngoài ra còn rấtnhiều loại năng lượng được cho là “xanh”, thậm chí cả năng lượng hạt nhân vì trongtrạng thái hoạt động (an toàn), nó sản sinh ra lượng chất thải thấp hơn nhiều lần sovới việc sử dụng than đá hoặc dầu

2.1.2 Vấn đề năng lượng hiện nay

Năng lượng từ lâu đã trở thành nhân tố tác động trực tiếp đến sự phát triển kinh tế,

xã hội hầu hết các quốc gia trên thế giới Sự phân bố, mất cân bằng trong kết cấunăng lượng thế giới đã dẫn đến sự mất cân bằng trong khai thác, sử dụng năng lượngcác quốc gia Hiện tại, dầu mỏ, than đá và khí đốt vẫn là nguồn năng lượng chủ yếu,tác động đến mọi sinh hoạt, đời sống nhân loại Tuy nhiên, các nguồn tài nguyên này

có nguy cơ cạn kiệt trong 50 năm tới Vì vậy, vấn đề nan giải và trong một vài thậpniên tới là khả năng phát hiện và đưa vào sử dụng các nguồn năng lượng mới của thếgiới Theo đánh giá của nhiều chuyên gia, vẫn chỉ ở mức dự án tiền khả thi Do vậy,sức ép về thiếu hụt năng lượng lại tiếp tục gia tăng, dù có nhiều quan điểm lạc quan,nhưng vấn đề an ninh năng lượng đối với nhân loại vẫn là vấn đề bức xúc giống nhưthế kỉ trước, nếu không muốn nói là còn căng thẳng ít nhất trong khoảng ¾ đầu thế kỉXXI.

Vấn đề năng lượng ở Việt Nam tài nguyên nhiên liệu và năng lượng là nguồn lực

cơ bản đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế-xã hội của đất nước, quốc gia nào giàu có

về nguồn tài nguyên này là cơ sở tiền đề tốt nhất cho đáp ứng đầu vào của hệ thốngkinh tế, nhưng cũng đặt ra nhiều thách thức về chính trị và an ninh quốc phòng Việt Nam nằm trong khu vực nhiệt đới ẩm gió mùa Đông Nam Á, có nguồn tài nguyênnhiên liệu-năng lượng đa dạng đầy đủ các chủng loại như than, dầu khí, thủy điện vàcác nguồn năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời, năng lượng sinh khối, nănglượng địa nhiệt, năng lượng biển…, trong đó đáng chú ý tiềm năng lớn là năng lượngmặt trời và năng lượng sinh khối Tuy nhiên thực tiễn phát triển kinh tế những nămvừa qua cho thấy sự biến động về nhiên liệu và năng lượng diễn biến khá phức tạp,nguồn năng lượng không thể tái tạo dầu mỏ, khí đốt, đang dần bị cạn kiệt Vấn đềđặt ra là làm thế nào để nguồn tài nguyên nhiên liệu và năng lượng của Việt Namkhông dần bị cạn kệt mà càng phong phú hơn không chỉ đáp ứng nhu cầu phát triểnkinh tế-xã hội trong những năm tới mà chúng ta còn có thể xuất khẩu nguồn tàinguyên này dưới dạng năng lượng và thành phẩm đã chế biến, thích ứng với sự biếnđộng của thị trường

2.2.1 Trong nước

2.2.1.1 Bình Thuận

Với điều kiện địa lý thuận lợi của một địa phương có bờ biển dài, lượng gió nhiều

và phân bổ khá đều quanh năm, tính đến cuối tháng 1 năm 2012 trên địa bàn tỉnh BìnhThuận đã xây dựng 16 dự án điện gió với tổng công suất dự tính khoảng 1.300 MW.Trong đó có 5 dự án đã được cấp giấy chứng nhận đầu tư, 9 dự án đã hoàn thành báo cáođầu tư trình xin cấp giấy chứng nhận, 2 dự án đang trong giai đoạn khảo sát lập hồ sơ dự

án đầu tư Trong số 16 dự án nói trên, Dự án Nhà máy điện gió Tuy Phong, đặt tại xãBình Thạnh, huyện Tuy Phong, tỉnh Bình Thuận do Công ty cổ phần Năng lượng tái tạo

Việt Nam (REVN) đầu tư được triển khai đầu tiên Toàn bộ dự án, khi hoàn thành, sẽ có

80 tuabin với tổng công suất 120 MW, sử dụng công nghệ hiện đại của Cộng hòa liênbang Đức.[1]

2.2.1.2 Bạc Liêu

Dự án điện gió trên biển đầu tiên nước ta ở tỉnh Bạc Liêu đã hoàn thành giai đoạn

1 với tuabin thứ 10 lắp đặt thành công vào chiều ngày 2/10/2012 Toàn bộ Nhà máy điệngió Bạc Liêu được đặt dọc theo đê biển Đông, kéo dài từ phường Nhà Mát đến ranh giớitỉnh Sóc Trăng và chiểm tổng diện tích gần 500 ha Ở đây, các tuabin gió được sản xuấttại Mỹ, làm bằng thép đặc biệt không gỉ, cao 80m, đường kính 4m, mỗi tuabin có 3 cánhquạt, mỗi cánh dài 42 m, làm bằng nhựa đặc biệt, có hệ thống điều khiển giúp cánh quạt

tự gập lại khi gặp thời tiết xấu, bão lớn

Trong giai đoạn 1 đã hoàn thành lắp đặt 10 cột (hay tuabin), công suất tổng cộngcủa giai đoạn này là 16 MW và điện năng sản xuất dự tính khoảng 56 triệu kWh/năm Giai đoạn 2 của dự án sẽ xây lắp tiếp 52 tuabin gió còn lại Sau khi hoàn thành,Nhà máy điện gió Bạc Liêu sẽ có tổng số 62 tuabin với tổng công suất trên 99 MW vàđiện năng sản xuất ra khoảng 320 triệu kWh/năm

Nhà máy điện gió Bạc Liêu là một điển hình về việc thu hút doanh nghiệp tư nhânđầu tư vào ngành điện nói chung và đầu tư vào các nguồn năng lượng tái tạo nói riêng.[1]

2.2.2 Ngoài nước

2.2.2.1 Mỹ

Mỹ là quốc gia đầu tiên sản xuất điện năng từ gió với công suất khoảng trên35.000 megawatts và trở thành quốc gia đứng đầu về lĩnh vực này Điện năng từ gió sảnxuất ra khoảng 2% điện năng sản xuất của Mỹ 10 năm trước đây, công suất này chỉ đạtđược 2.472 megawatts mà thôi Bang Texas là nơi có công suất điện năng gió lớn nhấtcủa Mỹ Khu điền trang sản xuất điện năng gió Roscoe là nơi tiêu thụ điện năng lớn nhấtthế giới với tổng sản lượng tiêu thụ là 9.900 megawatts trong năm 2009 – bằng điện năngtiêu thụ của 2,4 triệu hộ gia đình và tương đương với khoảng 3 nhà máy điện nguyên tửtiêu thụ.[2]

2.2.2.2 Trung Quốc

Công suất sản xuất điện năng từ gió của Trung Quốc đạt hơn 25.100 megawatts vàlĩnh vực sản xuất điện năng từ gió trở thành một trong những mũi nhọn kinh tế chính củaquốc gia Với lợi thế bờ biển dài và diện tích đất dồi dào, tạo nên cho quốc gia này triểnvọng lớn về nguồn tài nguyên năng lượng từ gió Ủy ban Năng lượng Gió Toàn cầu chorằng với quy mô và mức độ phát triển năng lượng gió của Trung quốc sẽ không thể cóquốc gia nào sánh kịp Có hơn 80 nông trang sản xuất năng lượng từ gió hoạt động tạiTrung Quốc.[2]

2.2.2.3 Đức

Đức có công suất sản xuất năng lượng từ gió vào khoảng 26.000 megawatts Điệnnăng từ gió chiếm khoảng 7% của công suất điện năng của quốc gia này Cách đây 4năm, tuốc-bin gió cao nhất thế giới Fuhrländer Wind Turbine Laasow” đã được xây dựng

ở Brandenburg Tháng 4/2010, Đức đã mở ra một công viên gió ngoài khơi đầu tiên –Alpha Ventus ở Biển Bắc Mặc dầu là một trong những nước đứng đầu thế giới về lĩnhvực này, chiến lược của Đức về sản xuất năng lượng từ gió cũng gây nhiều tranh cãi vìquá tốn kém và cũng nhiều rủi ro vì mô hình hướng gió của Đức không cố định vàthường xuyên.[2]

2.2.2.4 Tây Ban Nha

Với công suất là 19.740 megawatts, Tây Ban Nha là nước đứng thư tư trong số

các quốc gia đứng đầu thế giới về lĩnh vực này Điện năng từ gió vượt xa điện năng từthan đá Nguồn điện năng từ gió trong năm 2009 đã đáp ứng được khoảng 14% nhu cầuđiện năng của quốc gia Để duy trì mục đích là sẽ sản xuất điện năng từ gió để phục vụ15% nhu cầu tiêu thụ điện của quốc gia, Tây Ban Nha cần có kế hoạch mang tính chiếnlược bền vững.[2]

2.2.2.5 Ấn Độ

Sự phát triển năng lượng gió của Ấn độ có từ những năm 90 Là một lục địa khá

mới mẻ trong ngành công nghiệp này nhưng Ấn độ đã phát triển và trở thành ngành côngnghiệp sản xuất điện từ gió đứng thứ năm trên thế giới Năm 2009, Ấn độ có công suấtsản xuất điện từ gió là 10.925 megawatts Năng lượng điện từ gió chiếm khoảng 1,6%điện của quốc gia này Hiệp hội Năng lượng Gió Ấn độ ước tính công suất điện năng từgió có thể đạt tới 65.000 megawatts.[2]

2.2.2.6 Ý

Vào năm 1999, chính phủ nước Ý dự định sẽ sản xuất năng lượng từ gió khoảng

2.500 megawatt cho năm 2010 Nhưng chỉ cần đến năm 2007, sản lượng này đã vượt xa

và năm 2009, sản lượng đạt tới 4.850 megawatts Tuy nhiên, nguồn năng lượng mà này

đã đặt ra nhiều câu hỏi và băn khoăn cho các nhà quản lý vì mối lo lắng về ngành công

nghệ này chưa được “xanh” như hằng mong đợi bởi Ý là một quốc gia vốn dĩ nổi tiếng

về mafia và tham nhũng liên quan đến công cuộc xây dựng và hoạt động của lĩnh vựcnày.[2]

2.2.2.7 Pháp

Mặc dầu có tiềm năng tăng trưởng về điện năng từ gió với công suất khoảng 4.500

megawatts, Pháp cũng đang gặp phải một số vấn đề liên quan đến lắp đặt nông trang sảnxuất điện từ gió Hiệp hội Năng lượng Pháp “Syndicat des Energies Renouvelables” ướctính là công suất này sẽ đáp ứng khoảng 20% nhu cầu tiêu thụ điện của quốc gia Phápcũng có tiềm năng phát triển gấp 12 lần công suất sản xuất điện năng từ gió hiện tại, tuynhiên chi phí đầu tư cũng là những con số khổng lồ.[2]

2.2.2.8 Anh Quốc

Tháng 1/2010, công suất điện năng từ gió của Anh đã vượt quá 4000 megawatts.

Sau lĩnh vực biomass, gió là nguồn năng lượng tái tạo lớn thứ hai của quốc gia này Anh

có cả nông trang sản xuất gió trong đất liền và ngoài khơi.[2]

2.2.2.9 Thổ Nhĩ Kỳ

Công suất sản xuất điện năng từ gió của Thổ Nhĩ Kỳ đáp ứng 15% điện năng tiêu

thụ của quốc gia Thổ Nhĩ Kỳ có kế hoạch tăng công suất sản xuất điện năng từ gió lêntới 5.300 megawatts vào năm 2012 Vào năm 2008, Thổ Nhĩ Kỳ đã là một quốc gia cónông trang sản xuất năng lượng từ gió lớn nhất của châu Âu.[2]

2.2.2.10 Đan Mạch

Điện năng sản xuất từ gió của Đan Mạch đã đáp ứng khoảng 1/5 nhu cầu tiêu thụ

điện của quốc gia Đan Mạch có cả nông trang sản xuất trong và ngoài khơi Nông trang

“Horns Rev 2” là nông trang ngoài khơi lớn nhất thế giới có thể sản xuất điện đủ cho nhucầu của 200.000 hộ gia đình Năm 2009, các nông trang sản xuất điện từ gió của ĐanMạch có công suất là 3.465 megawatts Ước tính vào năm 2012, công suất này lên tới5.000 megawatts.[2]

2.3 NĂNG LƯỢNG GIÓ

2.3.1 Công thức[3]

Năng lượng gió được biết là động năng của không khí chuyển động với vận tốc v

Khối lượng của không khí đi qua mốt tiết diện có diện tích A vuông góc chiềugió với tốc độ là v sao thời gian t có công thức sau

m=ρ.v.a.tρ.v.a.tv.v.a.ta.v.a.tt (Kg) (2.1)

Ý nghĩa của công thức:

Năng lượng gió tỷ lệ thuận với khối lượng riêng của không khí Điều này cónghĩa: với những dòng không khí chuyển động với vận tốc như nhau thì ở vùng núi caocông suất sẽ thấp hơn

Năng lượng gió tỉ lệ thuận với diện tích quét của cánh Từ đó ta thấy: Cách giócàng lớn, diện tích mặt cắt gió quét qua càng lớn, năng lượng gió thu được càng lớn Đáng chú ý là năng lượng gió tăng theo lũy thừa 3 của vận tốc gió, cho nên vậntốc gió chính là yếu tố quyết định

2.4 TIỀM NĂNG TỪ NĂNG LƯỢNG GIÓ

Gió có hầu như có mặt khắp mọi nơi, và theo công thức (2.3) năng lượng gió tỉ lệvới lũy thừa 3 vận tốc gió, thế nên nếu biết tận dụng, năng lượng gió là một nguồnnăng lượng cực kỳ quý giá Tiềm năng gió lớn nhất trên thế giới nằm ở vùng hàn đới

và vụng cực, tại những vùng này, tốc độ gió trung bình đạt từ 7m/s – 11m/s, vùng bờbiển ôn đới và vùng giữa các đại dương tốc độ gió cũng khá mạnh Việc nghiên cứu,

ứng dụng năng lượng gió đang được hầu hết các nước trên thế giới thực hiện, đặc biệt

ở các nước có nền công nghiệp phát triển mạnh như Mỹ, EU… kết hợp với các khuyếnkhích về tài chính bao gồm tăng các khoản đầu tư, giảm lãi suất ở mức thống nhấtnhằm mục đích thúc đẩy phát triển năng lượng gió và giảm lượng khí thải gây hiệu ứngnhà kính Tính đến năm 2010 1/3 lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính của các nướcliên minh châu âu EU được giảm bớt nhờ sử dụng năng lượng gió thay thế, tổng côngsuất điện gió đạt khoảng 75000 MW năm 2010 Mục tiêu tăng công suất lên 180000

MW năm 2020 và 300000MW năm 2030

Theo ngân hàng thế giới, Việt Nam là quốc gia có tiềm năng gió lớn nhất khu vựcĐông Nam Á nhờ nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, có đường bờ biển dàitrên 3200km với tổng công suất khoảng 513360 MW (hơn 200 lần công suất của thủyđiện Sơn La, hơn 10 lần tổng công suất dự báo của ngành điện vào năm 2020) Đánhgiá này trùng với nhận định của tổ chức khí tượng thế giới Thông qua tính toán bằng

vệ tinh, cơ quan này đánh giá: tiềm năng gió ở Việt Nam lên đến cả trăm ngìn MW.Đây thực sự là một tài nguyên năng lượng lớn của nước ta và đang chờ được khaithác

CHƯƠNG 3 NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

3.1 THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM MÔ PHỎNG MÁY PHÁT ĐIỆN GIÓ TRỤC ĐỨNG

3.1.1 Biến tần

Biến tần sử dụng cho mục đích đồ án là: Biến tần LG SV015iG5-4: 2HP 1.5 Kw,

hãng LG- Hàn Quốc

Hình 3.v.a.t1 Biến tần LG SV015iG5-4

 Sơ lược về vai trò của biến tần

Là cầu nối giữa khâu điều khiển và đối tượng chấp hành Đóng vai trò nhưmột mạch công suất điều khiển động cơ Biến tần giữ vị trí trung tâm của hệthống Biến tần nhận tính hiệu từ bộ điều khiển điều khiển chính xác tốc độđộng cơ

5 VR Cấp nguồn cho việt thay đồi tần số ngõ vào

6 V1 Ngõ vào điều khiển bằng áp (0-10V)

7 CM Chân nối chung cho VR, V1 để thực hiện chức năng

8 U, V, W Ngõ ra nối động cơ 3 pha

2 dEC Thời gian giảm tốc độ motor từ giá trị đầu đến giá trị cài đặt.

3 Drv Lựa chọn cách điều khiển (keypab, ngõ vào ngoại, RS485)

4 Frq Lựa chọn cách set tần số (keypab, ngõ vào ngoại, RS485)

5 St1,St2,St3 Chạy biến tần với tốc độ thấp, trung bình, cao

6 Cur Hiển thị dòng điện đầu ra

7 rPm Hiển thị tốc độ motor (vòng /phút )

8 dCL Hiển thị điện thế một chiều trong biến tần

9 Vol Lựa chọn đơn vị hiển thị ( điện thế, công suất, momen xoắn

)

10 Non Hiển thị trạng thái lỗi của biến tần

11 drC Lựa chọn chiều quay motor

12 Fu1 Cài đặt các thông số cơ bản( tần số lớn nhất, momen xoắn…)

13 Fu2 Cài đặt các thông số áp dụng ( bước nhảy tần số, giới hạn tần

số

14 IO Cài đặt liên quan đến các in/out ngoại

3.1.2 Động cơ ba pha

 Khái niệm chung

Động cơ không đồng bộ 3 pha là máy điện xoay chiều, làm việc theo nguyên

lý cảm ứng điện từ, có tốc độ của rotor nhỏ hơn tốc độ từ trường quay của stator trongmáy

Động cơ không đồng bộ 3 pha được dùng nhiều trong sản xuất và sinh hoạt

vì cấu tạo đơn giản, giá rẻ, độ tin cậy cao, vận hành đơn giản, hiệu suất cao và chi phíbảo trì thấp Dải công suất rất rộng từ vài trăm Watt đến 10.000HP Các động cơ từ5HP trở lên hầu hết là 3 pha, còn động cơ nhỏ hơn 1HP thường là một pha