So halten Sie eine stabile Spannung an einer Windkraftanlage für Wechselrichter aufrecht

In meiner Freizeit mache ich einige Experimente an einer Windkraftanlage. Momentan läuft meine Anlage gut und ich kann gute Ausgangswerte meines Generators messen. Zum Beispiel:

  • 38 V bei 18 Hz bei 30 U/min
  • 97 V bei 37 Hz bei 60 U/min
  • 220 V bei 72 Hz bei 120 U/min
  • 343 V bei 108 Hz bei 180 U/min
  • 466 V bei 144 Hz bei 240 U/min

Die maximal gemessene Stromabgabe beträgt 18A.

Jetzt möchte ich einen Wechselrichter verwenden, um einen dreiphasigen Ausgang zu erhalten. Das Problem ist, dass ich versucht habe, im Internet zu suchen, und ich habe nur Wechselrichter für Solarmodule gefunden, die einen stabilen Spannungseingang erfordern (mein gleichgerichteter Spannungsausgang ändert sich je nach Drehzahl). Mein System hat einen variablen Spannungsausgang in Abhängigkeit von den Drehzahlen (offensichtlich) und die Frequenz ändert sich auch, wenn die Drehzahl steigt.

Was ist die am besten geeignete Lösung, um unabhängig von der Eingangsdrehzahl eine stabile Ausgangsspannung zu erhalten? Gibt es einen kommerziellen Wechselrichter, der variable Eingänge akzeptiert?

Danke schön!

Antworten (2)

Sie müssen zuerst Ihren Wechselstrom mit variabler Frequenz in Gleichstrom umwandeln und dann einen Wechselrichter verwenden, der Gleichstrom in den Wechselstrom des Netzes umwandelt. Es gibt Wechselrichter auf dem Markt, die den Gleichrichter enthalten.

Eine alternative Lösung besteht in einer rotorgespeisten Asynchronmaschine. Die Idee ist, die Differenzwechselstromfrequenz in den Rotor einzuspeisen, damit die Statorfrequenz mit dem Netz in Phase bleibt. Auf diese Weise muss der Wechselrichter nicht die gesamte Leistung, die die Turbine liefert, weitergeben. Es war vor 20 Jahren ziemlich beliebt, als große Wechselrichter unglaublich teuer waren.

Ja, ich korrigiere bereits den Ausgang meines Generators, aber das Problem ist, dass ich keinen 8-10-kW-Wechselrichter finden kann, der eine variable Spannung als Eingang akzeptieren kann. Auch wenn ich die Spannung gleichrichte, ändert sie sich je nach Drehzahl. Können Sie mir einen guten Wechselrichter für meinen Fall empfehlen?
Die Spannungsspreizung kommerzieller Windturbinen-Wechselrichter scheint etwa 2,5 zu betragen. Ein 500-V-Wechselrichter akzeptiert also bis zu 200 V an seinem Eingang. Sie müssen speziell nach Wechselrichtern für Windkraftanlagen suchen , sie sollen beide Probleme lösen.
Ich habe bereits versucht, nach "Wechselrichter für Windkraftanlagen" zu suchen, aber ich habe nur wissenschaftliche Arbeiten oder kleine Unternehmen gefunden, die nie auf meine Nachrichten antworten (möglicherweise laufen sie nicht mehr). Ich bin wirklich nicht in der Lage, einen kommerziellen Windturbinen-Wechselrichter zu finden.
Ich habe auch überlegt, einen Antrieb (oder ein Getriebe) mit konstanter Geschwindigkeit zu verwenden, wie er für die Flugzeuge verwendet wird, aber ich kann keines dieser Geräte für den kommerziellen Gebrauch finden.
Sie befinden sich im 10-kVA-Bereich. Das ist ein mittelgroßes Windrad mit ca. 100m² Windquerschnitt. Dessen sicher? ABB hat einige Angebote für solche Generatoren.
Ja, die Getriebeidee ist so ziemlich die gleiche Idee wie bei der rotorgespeisten Asynchronmaschine. Nur noch schlimmer, weil Sie dieses zusätzliche Planetengetriebe und den zusätzlichen Motor haben.
Ja das ist meine Situation. Meine Turbine ist sehr groß :) Ich habe ABB gestern eine Nachricht geschickt, ich hoffe, sie werden mir antworten. Ich habe ihr Datenblatt überprüft und es scheint, dass sie haben, was ich brauche.
Leider kann ABB keine Windprodukte mehr anbieten.

Zum Beispiel würde der ACS 355 für Sie arbeiten. Sie können die richtige Leistung auswählen und es ist sehr einfach zu installieren. In einigen Branchen werden solche Produkte als "Antriebe" und nicht wie in der wissenschaftlichen Literatur als "Wechselrichter" bezeichnet.

VFDs sind im Allgemeinen nicht geeignet, um als Wechselrichter zu fungieren. Sie geben keinen sinusförmigen Ausgang und werden wahrscheinlich ausfallen, wenn sie keine Motorlast erkennen - daher das "D" in VFD.
In der Dokumentation heißt es: "... enthält einfach zu verwendende Bibliotheken für Anwendungen in den Bereichen Wind, Wasser, Solar, Antriebe, Bewegung, Robotik und Sicherheit". Die Wechselrichterspannung ist sinusförmig und kann ohne erkannten Motor betrieben werden. Aber vielleicht nicht die beste Wahl muss ich zugeben. Wir haben den ACS800 für die Netzanbindung eingesetzt, aber das liegt in einem höheren Leistungsbereich als hier besprochen.
Ich kann immer noch nicht erkennen, wie Sie beabsichtigen, dass das OP das von einer Gleichstromversorgung mit dem in der Frage aufgeführten 38 - 466-V-Gleichstromversorgungsbereich ausführt. Ein Frequenzumrichter ist für den Betrieb mit dem internen DC-Bus bei 450 bis 550 V an einer 400-V-AC-Versorgung ausgelegt. Wenn die Zwischenkreisspannung niedrig ist, wird der Antrieb abgeschaltet. Wenn es hoch ist, wird es in den Bremswiderstand (falls vorhanden) geleitet, der jedoch nur eine begrenzte Zeit verwendet werden kann, bevor er durchbrennt. Hatten Sie einen anderen Plan?
Leider bietet ABB kein Produkt mehr für Windanwendungen an.
So halten Sie eine stabile Spannung an einer Windkraftanlage für Wechselrichter aufrecht
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