3. Nguyên tắc kỹ thuật.
3.5 Máy phát điện.
Trong công nghiệp điện gió gồm những lọai máy phát điện: • Máy phát điện dị bộ (Asynchron generator).
• Máy phát điện dị bộ kép (Double fed asynchron generator). • Máy phát điện đồng bộ (Synchron generator).
• Máy phát điện đồng bộ vòng (Annular Generator) hoặc máy phát điện nam châm vĩnh cửu (Permanent Magnet Generator).
Phần lớn máy phát điện trong tua-bin điện gió tạo ra dòng điện xoay chiều ba pha, tương tự những máy phát điện thông thường. Tùy theo lọai tua-bin điện gió mà máy phát điện có điện thế và công suất khác nhau
• 12 V, 24 V ho ặc 48 V: Tua-bin điện gió dưới 2 kW.
• 120 V đến 240 V: Tua-bin điện gió từ 2 đến 10 kW.
• 400 V: Tua-bin điện gió đến 600 kW.
• 400 V: Tua-bin điện gió trên 1,0 MW không hộp số.
Máy phát điện dị bộ (Asynchron generator).
Cho đến khỏang năm 1990, tua-bin điện gió họat động với số vòng
quay cố định theo nguyên tắc tua-bin Đan Mạch. Với nguyên tắc
này cơ năng từ hệ thống Rotor được chuyển vào hộp số để tăng tốc
độ số vòng quay phù hợp với máy phát điện.
Nguyên tắc
máy phát điện dị bộ.
Máy phát điện của những tua-bin điện gió theo nguyên tắc Đan
Mạch là máy phát điện dị bộ có hiệu thế và tần số đáp ứng yêu cầu của lưới điện nên dòng điện có thể chuyển trực tiếp vào mạng điện
Máy phát điện dị bộ kép (Double-fed asynchronous generator - dASG).
Từ năm 1996 phần lớn tua-bin điện gió sử dụng máy phát điện dị bộ kép (Double-fed asynchronous generator - dASG). Máy phát điện này được thiết kế nối thêm với bộ đổi tần để điều chỉnh dòng điện nên có thể họat động với tốc độ số vòng quay khác nhau, một phần dòng điện khoảng từ 20 đến 40% được chuyển qua bộ phận đổi tần để phù hợp với tần số và công suất điện qui định.
Máy phát điện đồng bộ (Synchron generator).
Máy phát điện đồng bộ họat động theo nguyên tắc cảm ứng điện từ và được kích thích bởi chuyển động quay. Tại máy phát điện đồng bộ, nguồn từ trường trong lõi được kích họat bằng dòng điện một chiều tại vòng ngòai hoặc phần lõi được kích thích bởi nam châm vĩnh cửu.
Nguyên tắc
máy phát điện đồng bộ.
Trong máy phát điện nam châm vĩnh cửu, chuyển động quay của lõi tại phần tĩnh (Stator) tạo ra dòng điện xoay chiều.
Công suất và tần số điện lệ thuộc vào tốc độ số vòng quay của lõi và số cặp cực.
Nguyên tắc máy phát điện đồng bộ
với lõi nhánh.
Nguyên tắc máy phát điện đồng bộ
ASG: máy phát điện dị bộ - SG: máy phát điện đồng bộ - dASG: máy phát điện dị bộ kép.