DFIG thực chất là máy điện không đồng bộ rotor dây quấn (đã nêu ở chƣơng 1 kết hợp với các bộ biến đổi Converter và Inverter thành một hệ thống). Trong hệ thống chuyển đổi năng lƣợng sử dụng DFIG thì stator của DFIG đƣợc kết nối trực tiếp với lƣới điện và mạch rotor nối với bộ biến đổi công suất thông qua vành trƣợt. Một tụ điện DC link đƣợc đặt ở giữa đóng vai trò tích trữ năng lƣợng.
Hình 2.2 Cấu trúc máy phát cảm ứng cấp nguồn từ hai phía (DFIG).
Vành trƣợt đƣợc đặt ở phía đầu của rotor, có nhiệm vụ đƣa dòng điện một chiều ra ngoài.
Thiết bị crowbar đƣợc trang bị ở đầu cực roto để bảo vệ quá dòng và tránh quá điện áp trong mạch một chiều. Khi xảy ra tình trạng quá dòng thiết bị crowbar sẽ ngắn mạch đầu cực roto thông qua điện trở crowbar, ngƣng hoạt
động của bộ điều khiển converter và cho phép DFIG làm việc nhƣ một máy phát điện không đồng bộ thông thƣờng, lúc này là tiêu thụ điện năng từ lƣới. Trong thực tế, điện áp định mức của rotor thƣờng nhỏ hơn điện áp định mức bên phía mạch stator, nên máy biến áp nối giữa DFIG và lƣới điện sẽ có ba cuộn dây.
Bộ converter phía máy phát RSC có các ƣu điểm sau:
+ Khả năng điều khiển công suất phản kháng: DFIG có khả năng tiêu thụ hoặc phát công suất phản kháng về lƣới và khả năng tự điều chỉnh điện áp trong trƣờng hợp lƣới yếu.
+ Có khả năng hoàn toàn tự kích từ DFIG thông qua mạch rotor, độc lập với điện áp lƣới.
+ Khả năng điều khiển độc lập công suất tác dụng và công suất phản kháng. Bộ converter phía máy phát RSC còn điều khiển mômen, tốc độ máy phát và điều khiển hệ số công suất đầu cực stator.
Trong khi đó, nhiêm vụ chính của bộ converter phía lƣới GSC là giữ cho điện áp phát DC link không đổi.
Máy phát DFIG còn ƣu điểm là có thể làm việc với tốc độ rotor thay đổi
trong khoảng ± so với tốc độ đồng bộ . Hình 2.3 thể hiện đặc tính
mômen tốc độ của máy.