Mehatronicki Sustavi SCC Hyb Predavanje 7 A

download Mehatronicki Sustavi SCC Hyb Predavanje 7 A

of 38

Transcript of Mehatronicki Sustavi SCC Hyb Predavanje 7 A

  • 7/23/2019 Mehatronicki Sustavi SCC Hyb Predavanje 7 A

    1/38

    Mehatroniki sustavi

    doc. dr. sc. Saa Sladi, dipl. ing. el.

    Vjetronaponski sustavi

  • 7/23/2019 Mehatronicki Sustavi SCC Hyb Predavanje 7 A

    2/38

    2

    Nadolazea paradigma u tehnici

    Povezivanje razli

    itih izvora energije Elektrine mree (sunce, vjetar...) Hibridni automobili (naftni derivati, el.

    energija, goriveelije, komprimirani zrak...)

    Smanjenje mase i gabarita

    Vjetronaponski sustavi

  • 7/23/2019 Mehatronicki Sustavi SCC Hyb Predavanje 7 A

    3/38

    3

    Bimal K. Bose, Modern Power Electronics and AC Drives, Prentice Hall

    PTR, 2002. (!)

    Erickson, Maksimovi: Fundamentals of P.E. - PFC Kulver academic Press,

    2001.

    Vjetronaponski sustavi

  • 7/23/2019 Mehatronicki Sustavi SCC Hyb Predavanje 7 A

    4/38

    4

    Broj pari polova? (rotor asinkronog kaveznog stroja)

    Vjetronaponski sustavi

  • 7/23/2019 Mehatronicki Sustavi SCC Hyb Predavanje 7 A

    5/38

    5Vjetronaponski sustavi

  • 7/23/2019 Mehatronicki Sustavi SCC Hyb Predavanje 7 A

    6/38

    6Vjetronaponski sustavi

  • 7/23/2019 Mehatronicki Sustavi SCC Hyb Predavanje 7 A

    7/38

    7

    irina magneta (vea ili manja?) [IV]

    Vjetronaponski sustavi

  • 7/23/2019 Mehatronicki Sustavi SCC Hyb Predavanje 7 A

    8/38

    8

    Mehanika obrada

    Vjetronaponski sustavi

  • 7/23/2019 Mehatronicki Sustavi SCC Hyb Predavanje 7 A

    9/38

    9

    Kod autonomnih sustava baterija smanjuje faktor snage

    Vjetronaponski sustavi

  • 7/23/2019 Mehatronicki Sustavi SCC Hyb Predavanje 7 A

    10/38

    10

    Slika : Valni oblici struja generatora bez filtra lijevo), i sa filtrom desno): t=

    100 ms/d.s., 200 mA/d.s.

    Vjetronaponski sustavi

  • 7/23/2019 Mehatronicki Sustavi SCC Hyb Predavanje 7 A

    11/38

    11

    Valni oblici: izlaznog napona generatora lijevo) t=50 ms/d.s., 10 V/d.s. ; izlaznog napona

    ispravljaa desno) t=200 ms/d.s., 10 V/d.s.

    Vjetronaponski sustavi

  • 7/23/2019 Mehatronicki Sustavi SCC Hyb Predavanje 7 A

    12/38

    12Vjetronaponski sustavi

    E1

    R1 L1

    +

    V

    VM1

    D1

    D2

    D3

    D4

    L2

    C1 R2C2 R3

    70,7%

    RMS

    Voltmetar_s_mekim_zeljezo

    POWER

    Vatmetar

  • 7/23/2019 Mehatronicki Sustavi SCC Hyb Predavanje 7 A

    13/38

    13Vjetronaponski sustavi

  • 7/23/2019 Mehatronicki Sustavi SCC Hyb Predavanje 7 A

    14/38

    14

    PFC - silazniVjetronaponski sustavi

  • 7/23/2019 Mehatronicki Sustavi SCC Hyb Predavanje 7 A

    15/38

    15

    PFC-izravni s galvanskim odvajanjem (engl. Forvard)

    Vjetronaponski sustavi

  • 7/23/2019 Mehatronicki Sustavi SCC Hyb Predavanje 7 A

    16/38

    16

    PFC-silazno-uzlazniVjetronaponski sustavi

  • 7/23/2019 Mehatronicki Sustavi SCC Hyb Predavanje 7 A

    17/38

    17

    PFC-neizravni bez G.O. (eng. Flyback)

    Vjetronaponski sustavi

    RS

    V

    C

    EMI filtar

    gv

    DT T T+DT t

    DT T T+DT t

    Si

    Si

    Si

    t

    SV

    oV

    t

    SV

    SV

    Si

    Si

    gv

    L

  • 7/23/2019 Mehatronicki Sustavi SCC Hyb Predavanje 7 A

    18/38

    18

    PFC-uzlazni

    Vjetronaponski sustavi

  • 7/23/2019 Mehatronicki Sustavi SCC Hyb Predavanje 7 A

    19/38

    19

    Srednja vrijednost struje

    Vjetronaponski sustavi

  • 7/23/2019 Mehatronicki Sustavi SCC Hyb Predavanje 7 A

    20/38

    20

    Algoritam regulacija (programiranje) struje

    Vjetronaponski sustavi

  • 7/23/2019 Mehatronicki Sustavi SCC Hyb Predavanje 7 A

    21/38

    21

    Algoritam-granini nain rada

    Vjetronaponski sustavi

  • 7/23/2019 Mehatronicki Sustavi SCC Hyb Predavanje 7 A

    22/38

    22

    Algoritam - nelinearni nositelj

    Vjetronaponski sustavi

  • 7/23/2019 Mehatronicki Sustavi SCC Hyb Predavanje 7 A

    23/38

    23Vjetronaponski sustavi

    vjetrogeneratorskisustavi

    sustavi konstantnebrzine

    sustavi ogranienepromjenjive brzine

    sustavi promjenjivebrzine

    Slika1.Podjelavjetrogeneratorskihsustavapremabrzinivrtnjevjetroturbine

  • 7/23/2019 Mehatronicki Sustavi SCC Hyb Predavanje 7 A

    24/38

    24

    Slika 2. Uz objanjenje rada asinkronog autonomnog generatora sprikljuenim kondenzatorima

    Vjetronaponski sustavi

    rB

    S=i

    AV

    BV

    CV

    AR

    BR

    CR

    CL

    BL

    AL

    A

    -A

    -B-C

    BC

    SV

    t

    C

    i

    Ci

    SV

    obod rotora

    B

    rBR

    B

    -C

    -B

    A-A

    C

    B

    rotor

    stator

    A-BC

    -AB-C

    smjer vrtnjeCi

    RB

    sv

    a) b) c)

    d) e)

  • 7/23/2019 Mehatronicki Sustavi SCC Hyb Predavanje 7 A

    25/38

    25

    Slika 3. Neizravni vjetrogeneratorski sustav stalne brzine vrtnje s kaveznim asinkronimstrojem (SCIG squirrel-cage induction generator) Danski koncept

    Vjetronaponski sustavi

  • 7/23/2019 Mehatronicki Sustavi SCC Hyb Predavanje 7 A

    26/38

    26

    Slika 4. Neizravni vjetrogeneratorski sustav stalne brzine vrtnje s kaveznim asinkronimstrojem (SCIG squirrel-cage induction generator) i sa soft-starterom Danski koncept

    Vjetronaponski sustavi

  • 7/23/2019 Mehatronicki Sustavi SCC Hyb Predavanje 7 A

    27/38

    27

    Slika 5. Danski koncept s klizno-kolutnim asinkronim strojem (WRIG woundrotor induction generator)

    Vjetronaponski sustavi

  • 7/23/2019 Mehatronicki Sustavi SCC Hyb Predavanje 7 A

    28/38

    28

    Slika 6. Vjetrogeneratorski sustav Optislip s klizno-kolutnim strojem bezkolektora (pretvarai promjenjivi otpornici su na rotoru)

    Vjetronaponski sustavi

  • 7/23/2019 Mehatronicki Sustavi SCC Hyb Predavanje 7 A

    29/38

    29

    Slika 7. Vjetrogeneratorski sustav s dvostruko napajanim asinkronim kliznokolutnimstrojem (DFIG doubly fed induction generator)

    Vjetronaponski sustavi

  • 7/23/2019 Mehatronicki Sustavi SCC Hyb Predavanje 7 A

    30/38

    30

    Slika x, Meudjelovanje brzine rotora i frekvencije rotirajueg magnetskog polja u sluajuistog smjera rotirajuih magnetskih polja rotora i statora

    Vjetronaponski sustavi

  • 7/23/2019 Mehatronicki Sustavi SCC Hyb Predavanje 7 A

    31/38

    31

    Slika 8. Vjetronaponski sustav s asinkronim kaveznim strojem (SCIG squirrel cage induction generator)

    Vjetronaponski sustavi

  • 7/23/2019 Mehatronicki Sustavi SCC Hyb Predavanje 7 A

    32/38

    32

    Slika 9. Pogon sinkronog PM vjetrogeneratorskog sustava (PMSG permanentmagnet synchronous machine)

    Vjetronaponski sustavi

  • 7/23/2019 Mehatronicki Sustavi SCC Hyb Predavanje 7 A

    33/38

    33

    Slika 10. Direktni (bez reduktora) pogon vjetronaponskog sustava

    Vjetronaponski sustavi

  • 7/23/2019 Mehatronicki Sustavi SCC Hyb Predavanje 7 A

    34/38

    34

    Slika 11. Direktni (bez reduktora) pogon sinkronog vjetrogeneratora

    Vjetronaponski sustavi

  • 7/23/2019 Mehatronicki Sustavi SCC Hyb Predavanje 7 A

    35/38

    35

    Slika 12. Darijusova vjetroturbina prikljuena na asinkroni kavezni stroj

    Vjetronaponski sustavi

  • 7/23/2019 Mehatronicki Sustavi SCC Hyb Predavanje 7 A

    36/38

    36

    Slika xx, Smulirani valni oblici izlaznog napona izmjenjivaa i izlaznestruje (100 V/d.s., 10 A/d.s., 10 ms/d.s.) [BLA]

    Vjetronaponski sustavi

  • 7/23/2019 Mehatronicki Sustavi SCC Hyb Predavanje 7 A

    37/38

    37Vjetronaponski sustavi

  • 7/23/2019 Mehatronicki Sustavi SCC Hyb Predavanje 7 A

    38/38

    38

    FLC-1 Traenje u realnom vremenu brzine vrtnje generatora pri kojoj

    generator daje maksimalnu izlaznu snagu

    FLC-2

    Traenje, u realnom vremenu, struje uzbude stroja zbog optimizacije

    djelotvornosti stroja pri malom teretu

    FLC-3 Regulacija brzine generatora

    Vjetronaponski sustavi