Sebelum menuju ke rincian lebih lanjut perihal Generator Induksi Doubly Fed yang dipakai dalam generator turbin angin, mari kita buat ilham singkat perihal pembangkit listrik menggunakan energi angin.
Seperti yang telah kita ketahui, energi angin baru-baru ini yakni salah satu sumber energi terbarukan yang paling banyak digunakan. Turbin besar dibentuk untuk berputar sesuai dengan tiupan angin dan itu akan menciptakan listrik.
Umumnya generator turbin angin melakukan pekerjaan dalam kisaran kecepatan angin antara kecepatan potong (kecepatan angin minimum yang dikehendaki untuk generator untuk terhubung ke jaringan listrik) dan kecepatan potong (kecepatan angin maksimum yang dikehendaki untuk generator untuk tentukan sambungan dari jaringan listrik)).
4 Jenis Generator Turbin Angin
- Tipe 1 : Terdiri dari generator induksi kandang bajing yang terhubung eksklusif ke jaringan listrik. Ini dipakai untuk kisaran kecil kecepatan angin.
- Tipe 2 : Terdiri dari konverter AC-DC-AC selaku suplemen pada generator induksi sebelum dihubungkan ke jaringan listrik.
- Tipe 3 : Terdiri dari generator induksi rotor wound yang terhubung eksklusif ke jaringan, di mana kecepatan rotor diubahsuaikan menggunakan Rheostat.
- Tipe 4 : Terdiri dari Generator Induksi Doubly Fed yang terhubung eksklusif ke jaringan, di mana kecepatan rotor diubahsuaikan menggunakan konverter back to back.
Intruksi Dasar Pembangkit Listrik Energi Angin menggunakan Generator Induksi Double Fed
DFIG (Double Fed Induction Generator) berisikan rotor wound 3 phase dan stator wound 3 phase. Rotor diumpankan dengan sinyal AC 3 phase yang menginduksi arus AC di belitan rotor. Ketika turbin angin berputar, mereka mengerahkan kekuatan mekanik pada rotor, menyebabkannya berputar.Ketika rotor berputar, medan magnet yang dihasilkan alasannya yakni arus AC juga berputar pada kecepatan yang seimbang dengan frekuensi sinyal AC yang dipraktekkan pada belitan rotor.
Sebagai akibatnya, fluks magnet yang berputar secara konstan melalui belitan stator yang membuat induksi arus AC pada belitan stator. Dengan demikian kecepatan rotasi medan magnet stator tergantung pada kecepatan rotor serta frekuensi arus AC yang diumpankan ke belitan rotor.
Persyaratan dasar untuk pembangkit listrik menggunakan energi angin yakni untuk menciptakan sinyal AC frekuensi konstan terlepas dari kecepatan angin. Dengan kata lain frekuensi sinyal AC yang dihasilkan melintasi stator mesti konstan terlepas dari kombinasi kecepatan rotor. Untuk meraih hal ini, frekuensi sinyal AC yang dipraktekkan pada belitan rotor perlu disesuaikan.
Frekuensi sinyal AC rotor meningkat saat kecepatan rotor menyusut dan memiliki polaritas faktual dan sebaliknya. Dengan demikian frekuensi sinyal rotor mesti diubahsuaikan sehingga frekuensi sinyal stator sama dengan frekuensi garis jaringan.
Hal ini dijalankan dengan menyesuaikan urutan phase dari belitan rotor sedemikian rupa sehingga medan magnet rotor berada pada arah yang serupa dengan rotor generator (dalam hal penurunan kecepatan rotor) atau dalam arah yang bertentangan dengan generator rotor (dalam hal memajukan kecepatan rotor ).
Seluruh tata cara berisikan dua konverter back to back - konverter segi mesin dan konverter segi grid, yang terhubung dalam loop umpan balik sistem. Konverter segi mesin dipakai untuk mengontrol daya aktif dan reaktif dengan mengatur unsur d-q rotor dan juga torsi dan kecepatan mesin. Konverter segi grid dipakai untuk menjaga tegangan tautan DC konstan dan menentukan operasi aspek daya kesatuan dengan menciptakan daya reaktif ditarik dari grid utilitas ke nol.
Kapasitor terhubung antara dua konverter sehingga berfungsi selaku unit penyimpanan energi. Pengaturan back to back ini menciptakan output frekuensi tetap tegangan tetap terlepas dari frekuensi variabel, output tegangan variabel generator. Aplikasi lain dari generator induksi yakni tata cara penyimpanan energi flywheel,
Sedikit Pengetahuan perihal Seluruh Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Angin
Seluruh tata cara berisikan komponen-komponen berikut:
- Turbin Angin: Turbin angin lazimnya berupa kipas yang berisikan 3 bilah yang berputar saat angin menerjangnya. Sumbu rotasi mesti sejajar dengan arah angin.
- Gear Box: Ini yakni tata cara mekanik presisi tinggi yang menggunakan metode mekanis untuk merubah energi dari satu perangkat ke perangkat lainnya.
- Generator Induksi Doubly Fed : Ini yakni generator listrik yang dipakai untuk merubah energi mekanik menjadi energi listrik yang berupa frekuensi variabel.
- Konverter Sisi Grid : Ini yakni rangkaian konverter AC-DC yang dipakai untuk menawarkan tegangan DC yang dikelola ke inverter. Digunakan menjaga tegangan tautan DC konstan.
- Konverter Sisi Rotor : Ini yakni inverter DC-AC yang dipakai untuk menampilkan tegangan AC yang terkendali ke rotor.
5 Alasan mengapa Pembangkit Listrik Tenaga Angin menggunakan Motor Induksi Doubly Fed lebih disukai
- Sinyal output frekuensi konstan ke jaringan terlepas dari kecepatan rotor variabel.
- Peringkat daya rendah dikehendaki untuk perangkat elektronik daya dan karenanya tata cara kendali ongkos rendah.
- Faktor daya dikendalikan, yakni dipertahankan pada kesatuan.
- Pembangkit tenaga listrik pada kecepatan angin rendah.
- Konverter daya elektronik mesti menanggulangi fraksi dari total beban yaitu, 20-30% dan juga ongkos konverter ini lebih rendah ketimbang generator lainnya.
