b ,Cấu hình của hệ thống tuain
1.6.3. Hệ thống bánh đà a,Khái quát chung
a,Khái quát chung
Hệ thống bánh đà là một hệ thống lưu trữ năng lượng rất phổ biến do sự đơn giản của việc lưu trữ động năng trong một khối quay. Trong khoảng 20 năm nó là một kỹ thuật chính sử dụng để hạn chế sự gián đoạn năng lượng của động cơ ,máy phát ở đó bánh răng thép tăng mô mem quán tính , cung cấp năng lượng bị gián đoạn bảo vệ và ổn định năng lượng. Hệ thống lưu trữ năng lượng bánh đà làm việc theo nguyên tắc: nó lưu trữ năng lượng dưới dạng hình thức của khối quay.
Chuyển đổi từ động năng thành năng lượng điện được thực hiện bằng máy móc cơ điện. Có nhiều loại máy phát được sử dụng cho hệ thống bánh đà, như máy phát nam châm vĩnh cửu, máy cảm ứng, máy chuyển mạch từ trở. Các yếu tố thiết kế là để phù hợp với tốc độ giảm của bánh đà trong quá trình xả và tốc độ tăng quá trình nạp với một tần số cố định của hệ thống điện. Cùng với máy điện , hai phương pháp được sử dụng để phù hợp với tần số của hệ thống, bộ ly hợp cơ khí, và điện tử công suất. Quá trình hoạt động của bánh đà có thể được tóm tắt như sau: khi có năng lượng dư thừa được tạo ra cùng với nhu cầu của tải, sự khác biệt là được lưu trữ ở bánh đà nó được truyền động bới máy điện hoạt động như một động cơ. Mặt khác, khi một dao động ở nguồn đưa vào tải được phát hiện, máy điện được điều khiển bởi bánh đà hoạt động như một máy phát cung cấp thêm năng lượng cần thiết.
FESS sử dụng điện tử công suất nó chuyển đổi và điều chỉnh năng lượng đầu ra từ bánh đà. Khi động cơ máy phát đưa ra năng lượng cơ học trong thời gian xả, roto chậm lại, thay đổi tần số AC đầu ra. Đầu ra phải được chuyển dổi thành DC hoặc nguồn AC có tần số không đổi. Khi điện tử công suất được sử dụng đầu ra AC có tần số thay đổi được chỉnh lưu ,cung cấp điện áp và dòng điện DC. Mục đích cơ bản của hệ thống điện tử công suất ghép lưới điện có tần số cố định cùng với hệ thống bánh đà có tốc độ thay đổi và ngược lại, điều chỉnh , cung cấp dạng sóng chuẩn cho việc cung cấp điện tới lưới. bằng cách đảo ngược lại quá trình, điện tử
công suất cũng có thể lấy năng lượng kết nối từ lưới và điều khiển quay động cơ bánh đà, nạp lại cho bánh đà.
Hệ thống bánh đà điển hình nhằm mục đích cho các ứng dụng dự phòng điện. quá trình lắp ráp hệ thống dự trữ năng lượng được thiết kế để hoạt động ở tần số cao (điển hình trên 10000RPM) để đạt được mật độ dự trữ năng lượng cao nhất Các động cơ , máy phát điện có roto được gắn trên một trục được tích hợp vào bánh đà. Một hệ thống nam châm hữu công hỗ trợ trục hướng tâm. Hai hệ thống gối đỡ từ hỗ trợ cuối trục cho hoạt động không ma sát và không cần bảo dưỡng. Việc lắp ráp roto bánh đà quay ở môi trường áp suất thấp để giảm tổn thất khi kéo. Bánh đà thường được ghép nối tới hệ thống động cơ ba , máy phát . Một mặt cắt của bánh đà thương mại trình bày ở hình 1.45.
Hình 1.45: Modul dự trữ năng lượng dùng bành đà