Как поддерживать стабильное напряжение на ветряке для инвертора

В свободное время я провожу эксперименты с ветряной турбиной. На данный момент моя система работает хорошо, и я могу измерять хорошие выходные значения своего генератора. Например:

  • 38 В при 18 Гц при 30 об/мин
  • 97 В при 37 Гц при 60 об/мин
  • 220 В при 72 Гц при 120 об/мин
  • 343 В при 108 Гц при 180 об/мин
  • 466 В при 144 Гц при 240 об/мин

Максимальный измеренный выходной ток составляет 18А.

Теперь я хотел бы использовать инвертор, чтобы получить трехфазный выход. Проблема в том, что я пытался искать в сети, и я нашел только инверторы для солнечных панелей, которые требуют стабильного входного напряжения (мой выход выпрямленного напряжения постоянно меняется в зависимости от оборотов). Моя система имеет переменное выходное напряжение в зависимости от оборотов (очевидно), и частота также меняется при увеличении оборотов.

Какое решение является наиболее подходящим для получения стабильного выходного напряжения независимо от входных оборотов? Есть ли коммерческий инвертор, который принимает переменные входы?

Спасибо!

Ответы (2)

Сначала вам нужно преобразовать переменный ток переменной частоты в постоянный, а затем использовать инвертор, который превращает постоянный ток в переменный ток сети. На рынке есть инверторы, которые включают выпрямитель.

Существует альтернативное решение, которое включает асинхронную машину с роторным питанием. Идея состоит в том, чтобы подавать разность частот переменного тока на ротор, чтобы частота статора оставалась в фазе с сетью. Таким образом, инвертор не должен передавать всю мощность, выдаваемую турбиной. Это было несколько популярно 20 лет назад, когда большие инверторы были невероятно дорогими.

Да, я уже выпрямляю выход своего генератора, но проблема в том, что я не могу найти инвертор на 8-10 кВт, способный принимать на вход переменное напряжение. Даже если я исправляю напряжение, оно продолжает меняться в зависимости от оборотов. Можете ли вы предложить мне хороший инвертор для моего случая?
Разброс напряжения коммерческих инверторов ветряных турбин составляет около 2,5. Итак, инвертор на 500 В принимает на вход до 200 В. Вы должны специально искать инвертор для ветряных турбин , они предназначены для решения обеих проблем.
Я уже пробовал искать "инвертор для ветряных турбин", но нашел только научные статьи или небольшие компании, которые никогда не отвечают на мои сообщения (возможно, они уже не работают). Я действительно не могу найти коммерческий инвертор для ветряных турбин.
Я также рассматривал возможность использования привода с постоянной скоростью (или редуктора), подобного тем, что используются в самолетах, но я не смог найти ни одно из этих устройств для коммерческого использования.
Вы находитесь в диапазоне 10 кВА. Это ветряная мельница среднего размера с площадью поперечного сечения около 100 м². Уверен в этом? У АББ есть несколько предложений для таких генераторов.
Да, идея редуктора почти такая же, как у асинхронной машины с роторным питанием. Просто хуже, потому что у вас есть дополнительный планетарный редуктор и дополнительный двигатель.
Да это моя ситуация. Моя турбина очень большая :) Вчера отправил сообщение в ABB, надеюсь мне ответят. Я проверил их техническое описание, и кажется, что у них есть то, что мне нужно.
К сожалению, ABB больше не может поставлять продукцию для ветроэнергетики.

Например, вам подойдет ACS 355 . Вы можете выбрать правильную мощность и очень легко установить. В ряде отраслей такие изделия называются «приводами», а не «инверторами», как в научной литературе.

Частотно-регулируемые приводы обычно не подходят для работы в качестве инверторов. Они не дают синусоидальный выходной сигнал и, вероятно, выйдут из строя, если не обнаружат нагрузку на двигатель — отсюда и буква «D» в частотно-регулируемом приводе.
В документации говорится: «... включает простые в использовании библиотеки для приложений, связанных с ветром, водой, солнечными батареями, приводами, движением, робототехникой и безопасностью». Напряжение инвертора синусоидальное и может работать без обнаружения двигателя. Но, возможно, не лучший выбор, я должен признать. Мы использовали ACS800 для сопряжения с сетью, но это в более высоком диапазоне мощностей, чем то, что обсуждается здесь.
Я до сих пор не понимаю, как вы собираетесь использовать OP для работы от источника постоянного тока с диапазоном питания 38–466 В постоянного тока, указанным в вопросе. Преобразователь частоты предназначен для работы с внутренней шиной постоянного тока с напряжением от 450 до 550 В при напряжении питания 400 В переменного тока. Если напряжение на шине постоянного тока низкое, привод отключится. Если он высокий, он будет сбрасываться на тормозной резистор (если он установлен), но это будет иметь ограниченное время использования, прежде чем он сгорит. У тебя был другой план?
К сожалению, ABB больше не производит продукцию для ветроэнергетики.