- Thiết bị biến đổi năng lượng.
2.1.3.Tuabin thủy điện với mỏy phỏt điện đồng bộ nam chõm vĩnh cửu (PMSG).
(PMSG).
Hệ thống này sử dụng mỏy phỏt điện nam chõm vĩnh cửu do đú khụng sử dụng hệ thống kớch từ, điện ỏp ra của hệ thống cú thể đƣợc nối với trực tiếp với lƣới.
CaC aC dc DC AC f2 , U2 f1 , U3 Dfig turbine PMSG turbine MBA ATM L-ới điện C DC AC DC AC Hỡnh 1.15. Hệ thống MHP sử dụng mỏy phỏt đồng bộ nam chõm vĩnh cửu nối lưới qua bộ biến đổi.
Hỡnh 1.14. Hệ thống MHP sử dụng mỏy phỏt đồng bộ nam chõm điện trực tiếp với lưới.
f1 , U1
MBA f1 ATM ,
Mỏy phỏt đồng bộ nam chõm vĩnh cửu tạo điện ỏp xoay chiều 3 pha cú tần số và điện ỏp khụng ổn định. Do đú ta phải dựng bộ chỉnh lƣu AC-DC tạo một điện ỏp một chiều nhất định rồi sau đú nghịch lƣu lờn điện ỏp xoay chiều cú tần số và trị số điện ỏp mong muốn. Hệ thống này nhỏ gọn, bảo trỡ bảo dƣỡng đơn giản do khụng dựng hệ thống kớch từ, điện ỏp nhận đƣợc qua cỏc bộ biến đổi rất ổn định, nam chõm vĩnh cửu nhiều đụi cực rất phự hợp với tuabin tốc độ thấp, khụng ổn định. Những điều này ta thấy hệ thống nỏy phỏt điện sử dụng nam chõm vĩnh cửu rất phự hợp cho cỏc trạm thủy điện nhỏ.
Do đú với yờu cầu của luận văn ta chọn hệ thống mỏy phỏt điện nam chõm vĩnh cửu làm đối tƣợng để nghiờn cứu trong trạm phỏt thủy điện cụng suất cực nhỏ với cụng suất của mỏy < 10kW.
Tuy nhiờn hiện nay ở cỏc vựng sõu, vựng xa, biờn giới, hải đảo điện lƣới của nhà nƣớc chƣa thể kộo đƣợc đến nơi do đú phƣơng ỏn kết nối trực tiếp hệ thống với lƣới là khụng thể thực hiện đƣợc. Mà ta phải nghiờn cứu thiết kế hệ thống MHP cung cấp điện độc lập cho một số hộ dựng điện. Nhƣ vậy hệ thống khụng đƣợc nối với trực tiếp với lƣới mà trải qua cỏc cụng đoạn nhƣ sau: Điện ỏp xoay đƣợc tạo ra từ mỏy phỏt đƣợc bộ chỉnh lƣu AC-DC để thành điện ỏp 1 chiều nhƣng do chất lƣợng điện ỏp này khụng cao nờn lại phải qua bộ biến đổi DC-DC để cú đƣợc điện ỏp DC chuẩn, ổn định để nạp ắc quy và cung cấp cho bộ nghịch lƣu. Điện ỏp đƣợc dự trữ ở ắc quy khi tải tăng hoặc tốc độ tuabin giảm quỏ mức cho phộp thỡ điện ỏp DC từ ắc quy đƣợc bộ nghịch lƣu chuyển từ DC trở thành AC cú điện ỏp chất lƣợng với tần số 50Hz phự hợp với cỏc thiết bị dựng điện. Hệ thống này cú sơ đồ cụ thể nhƣ sau:
DC AC ắc quy Bộ bbđ dc- ac Bộ điều khiển Bộ bbđ dc- dc dC DC Bộ điều khiển chỉnh l-u Cầu 3 pha PMSG turbine A C B N MBA /y Hỡnh 1.16. Hệ thống MHP sử dụng mỏy phỏt đồng bộ nam chõm vĩnh cửu khụng nối lưới.
2.2. Mỏy phỏt đồng bộ nam chõm vĩnh cửu. 2.2.1. Khỏi niệm .