EN
Pastāvīgā magnēta ģenerators PMG pats par sevi neražo fiksētu spriegumu un frekvenci, kad tā vārpstas ātrums mainās. Vēja, mikrohidroelektrostacijas, dzinēja vai citā mainīgā ātrumā darbojošās sistēmas gadījumā rotācijas ātruma izmaiņas ietekmē ģeneratora neapstrādāto elektrisko izvadi. Stabila elektroenerģija akumulatorā, invertorā, slodzes barošanas līnijā vai pieslēgumā tīklam tiek nodrošināta, ja pastāvīgā magnēta ģeneratoru PMG uzskata par vienu no kontrolētās enerģijas pārveidošanas sistēmas sastāvdaļām.
Šī atšķirība ir būtiska attālinātajos un autonomajos projektos. Ģeneratora datu plāksnīte var aprakstīt nominālo darbības režīmu, tačau objekts darbojas daudzos dažādos režīmos. Praktiskais jautājums nav „Vai ģenerators rada elektroenerģiju?”, bet gan „Vai pilnā sistēma spēj uztvert mainīgo mehānisko enerģiju, saglabāt elektriskās robežvērtības drošībā un piegādāt lietojamu enerģiju slodzei?”
Kāpēc neapstrādātā PMG izvade mainās atkarībā no rotācijas ātruma
Pastāvīgo magnētu ģenerators (PMG) izmanto rotorā iebūvētus magnētus, nevis atsevišķi barotu rotorā novietotu spoli. Kad rotors griežas, tā magnētiskais lauks šķērso statora spoles un inducē maiņstrāvas spriegumu. Jo augstāks ir ātrums, jo biežāk magnētiskais lauks šķērso statora spoles katru sekundi, tāpēc izvades frekvence palielinās. Inducētais spriegums arī parasti palielinās līdz ar ātrumu, kamēr sasniedz konstrukcijas robežas un slodzes ietekme kļūst būtiska.
Tāpēc mainīgā ātruma turbīna parasti nevar tieši savienot ģeneratora kontaktus ar nemainīga sprieguma maiņstrāvas slodzi. Zemā ātrumā spriegums var būt nepietiekams; augstā ātrumā spriegums var pārsniegt to, ko apakšējās ķēdes ierīces paredzētas pieņemt. Mainīga elektriskā slodze pievieno vēl vienu sarežģījumu: strāvas patēriņš rada sprieguma kritumu spolēs un kabelī, bet pārmērīga strāva rada siltumu.
Svarīgākais precizējums ir tas, ka mainīgā neapstrādātā izvade nenozīmē nestabilu lietojamu jaudu. Tas nozīmē, ka Pastāvīgā magnēta ģenerators (PMG) nepieciešama elektriska saskarne, kas atdalītu vārpstas ātruma svārstības no sprieguma un frekvences, ko prasa lietojumprogramma.
Vadības ķēde, kas pārvērš mainīgo ģenerēšanu stabila jaudā
Vairumā moderno mainīgā ātruma sistēmu vadības ķēde veic piecus uzdevumus: pārveidot ģeneratora mainīgās frekvences maiņstrāvu, izveidot kontrolētu enerģijas buferi, regulēt izeju, pielāgot pieejamo mehānisko jaudu un aizsargāt aprīkojumu. Precīzā topoloģija atšķiras akumulatoru lādēšanai, autonomai maiņstrāvai un tīklā savienotiem lietojumiem, taču loģika ir vienota.
1. Ģeneratora izejas vienstrāvas pārveidošana
Trīsfāžu pastāvīgā magnēta ģeneratoru (PMG) parasti baro diodes tiltiņš vai aktīvi vadīts vienstrāvas pārveidotājs. Vienstrāvas pārveidošana pārvērš mainīgās frekvences maiņstrāvu līdzstrāvā. Pasīvais tiltiņš ir vienkāršs, bet aktīvais vienstrāvas pārveidotājs nodrošina vadītājam lielāku kontroli pār ģeneratora strāvu un griezes momentu. Neviens no šiem risinājumiem neatceļ nepieciešamību kabeli, termiskās ceļus un aizsardzību izmērot atbilstoši faktiskajam ekspluatācijas režīmam.
2. Stabilizēt DC saiti
Pēc vienādošanas kondensatori — un dažos sistēmu veidos arī akumulatori vai DC/DC posms — veido DC saiti. Šis posms absorbē īslaicīgo svārstību komponenti un ļauj vadības ierīcei uzturēt mērķvērtību DC sprieguma diapazonā. Pētījumi par PMG–vienādošanas vadību ir parādījuši regulētu DC saites uzvedību dažādās ģeneratora līnijas frekvencēs; tas ir vadības arhitektūras piemērs, nevis universāla sprieguma iestatījuma vērtība katram projektam.
Tāpēc pastāvīgā magnēta ģenerators (PMG) nav jāgriežas ar vienu fiksētu apgriezienu skaitu minūtē, lai beigu lietotājs redzētu stabila DC barošanas līniju. Pārveidotājs novēro barošanas līnijas spriegumu, strāvu, ātrumu vai elektrisko frekvenci un temperatūru, pēc tam maina savu pārslēgšanās vai slodzes uzvedību ietvaros, kas atļauti.
3. Invertēt vai pārveidot beigu lietošanai
Akumulatoru sistēmām lādes vadības ierīce vai DC/DC pārveidotājs regulē lādes strāvu un novērš pārspriegumu. Fiksētai maiņstrāvas slodzei invertors sintezē nepieciešamo spriegumu un frekvenci no līdzstrāvas saites. Tīklam pieslēgtām sistēmām jaudas elektronika sinhronizē piegādāto vilnījumu ar tīklu un ievēro pieslēguma noteikumus. Stabilais 50 Hz vai 60 Hz izvades signāls pieder invertora kontrolētajai saskarnei, nevis mainīgās ātruma pastāvīgā magnēta ģeneratora (PMG) neapstrādātajiem kontaktiem.
Kā slodzes vadība aizsargā gan izvades stabilitāti, gan ģeneratoru
Elektriskā slodze ir arī mehāniskā slodze. Kad vadības ierīce patērē vairāk strāvas, elektromagnētiskais moments, kas pretojas vārpstai, palielinās. Kad tā patērē mazāk, primārais dzinējs var paātrināties. Tas nodrošina Pastāvīgā magnēta ģenerators (PMG) sistēmai noderīgu vadības iespēju: komandēt ģeneratora strāvu tā, lai turbīna, dzinējs vai hidrauliskais rotoris paliktu tuvu piemērotam darba punktam, kamēr līdzstrāvas barošanas līnija paliek iekšējā pieļaujamajā diapazonā.
Maksimālās jaudas punkta izsekošana ir viens piemērs. Mainīgā vējā MPPT kontrolieris novērtē vai mēra piemērotu darba punktu un pielāgo elektrisko slodzi, lai iegūtu enerģiju, neiedzenot rotoru neefektīvā ātrumā. Tas nav burvju māksla: ja vēja resursi vai mehāniskais ievads ir zemi, kontrolieris nevar radīt nominālo jaudu. Tas var padarīt pieejamo enerģiju lietderīgāku un novērst sistēmas centienus sasniegt nepiemērotu fiksētu ātrumu.
Diapazona otrā galā pastāvīgo magnētu ģenerators (PMG) prasa pārātruma un pārsprieguma novēršanas stratēģijas. Atkarībā no primārā dzinēja un projekta dizaina šīs stratēģijas var ietvert lāpstiņu leņķa vai vēja vēršanas regulēšanu, mehānisko bremzi, atdalīšanas vai izlietošanas slodzi, konvertora strāvas ierobežojumus un kontrolētu izslēgšanu. Dizainam jākoordinē visas šīs funkcijas; uz viena komponenta balstīšanās, lai absorbētu visus nenormālos apstākļus, ir slikta prakse.
Tur, kur pastāvīgo magnētu motora (PMSM) principi piemēroti
Pastāvīgo magnētu motors PMSM un pastāvīgo magnētu ģenerators PMG balstās uz vienu un to pašu pastāvīgo magnētu elektromagnētisko pamatu, bet to enerģijas virziens atšķiras. Parasti PMSM saņem regulētu elektrisko jaudu, lai radītu vārpstas momentu; ģenerators saņem vārpstas momentu, lai radītu elektrisko jaudu. Tas pats vektoru vadības princips ir piemērojams: statora strāvas regulēšana ietekmē elektromagnētisko momentu. Ģeneratora sistēmā šī sakarība ļauj pārveidotājam regulēt slodzi uz rotoru.
Šis savienojums ir noderīgs, norādot dzinēja–ģeneratora komplektu. Vadības komandas vietā, lai pieņemtu, ka kontrolieris, kas konfigurēts PMSM darbībai, automātiski apstrādās ģeneratora darbību, ir jāapstiprina sensoru darbība, programmatūras režīmi, avārijas režīmu uzvedība un termiskās pieņēmumi. Hardware var būt līdzīga, taču darbības mērķi un aizsardzības loģika nav identiski.
Ko pārbaudīt pirms izvades nosaucanas par „stabila”
Stabila pastāvīgo magnētu ģeneratora (PMG) sistēmu jāpārbauda kā sistēmu, ne tikai pēc ģeneratora datu lapas. Sāciet ar primārā dzinēja ātruma diapazonu un momenta līkni. Pēc tam dokumentējiet paredzamo ģeneratora sprieguma un frekvences diapazonu, vienfāžu vai trīsfāžu pārveidotāja parametrus, līdzstrāvas saites robežas, kabeļu sprieguma kritumu, akumulatora uzlādes robežas vai invertora prasības, zemēšanu un avārijas aizsardzību.
- Izmēriet reālo ātruma diapazonu: apstipriniet normālos, vēja brāzmas, palaišanas un avārijas apstākļus, nevis izmantojiet vienu nominālo apgriezienu skaitu minūtē.
- Pārbaudiet pārveidošanas posmus kopā: pārliecinieties, ka vienfāžu vai trīsfāžu pārveidotājs, līdzstrāvas saite, vadības ierīce un invertors ir savietojami pēc sprieguma un strāvas robežām.
- Testējiet slodzes solus: novērojiet līdzstrāvas barošanas līnijas atgūšanos, izvades vilnīti, strāvas ierobežošanu un temperatūras izmaiņas, kad slodze mainās strauji.
- Plānojiet liekās enerģijas izmantošanu: norādiet, kas notiek, ja mehāniskais ievads pārsniedz slodzi vai akumulatora uzlādes iespējas.
- Uzsākt uzstādīšanu: pārbaudīt vadu pretestību, savienotāju kvalitāti, zemējumu un vadības iestatījumus; sistēmas zudumi var tikt nepareizi uzskatīti par ģeneratora problēmu.
Pareizas stabilitātes stratēģijas izvēle
Nav universāla vadības iekārta visiem pastāvīgā magnēta ģeneratoriem (PMG). Kompakta akumulatoru uzlādes sistēma var izmantot vienvirziena strāvas pārveidotāju, speciāli izstrādātu uzlādes vadības ierīci un novirzīšanas slodzi. Attālinātai maiņstrāvas mikrotīklam var būt vajadzīga izturīga līdzstrāvas saite, invertora vadības ierīces un krātuves koordinācija. Tīklam pieslēgtai vēja enerģijas sistēmai ir nepieciešams pārveidotājs, kas paredzēts sinhronizācijai, tīkla kodeksa prasībām un aizsardzībai.
Attālinātiem, salu, kalnu un izkliedētās enerģijas projektiem visuzticamākā specifikāciju apspriešana sākas ar vietnes datiem: ātruma diapazons, mehāniskā ieejas profils, apkārtējās vides apstākļi, kabeļa attālums, akumulācija, slodzes un servisa pieejamība. Piegādātājs ar lietojumprogrammām specifisku konstrukciju un tinumu iespējām var palīdzēt pielāgot ģeneratora spriegumu, fāzes, termisko konstrukciju un vadības ierīces savietojamību šiem apstākļiem. Šis process ģeneratoru ar pastāvīgajiem magnētiem (PMG) pārvērš par stabila elektroenerģijas sistēmas daļu, nevis par atsevišķu komponentu, kurš pašam ir jārisina katrs mainīgais lielums.
Ja Jūs novērtējat komerciālos pastāvīgo magnētu elektromotorus pārdošanai un nepieciešams inženieru izstrādāts piedziņas risinājums, kas garantē efektivitāti un ilgmūžību, ENNENG ir Jūsu uzticamais partneris. Sazinieties ar ENNENG jau šodien .Piesakieties mūsu tehniskās inženierijas komandai, lai saņemtu pielāgotu piedziņas priekšlikumu.
- Whatsapp:+86 18562780228
- E-pasts: [email protected]
- Tālrunis: +86 532 66000559
