डबल फेड इंडक्शन जेनरेटर का उपयोग करके पवन ऊर्जा से विद्युत उत्पादन

Doubly फेड इंडक्शन जनरेटर जैसा कि इसके नाम से पता चलता है कि यह 3 चरण इंडक्शन जनरेटर है जहां रोटर और स्टेटर वाइंडिंग 3 चरण एसी सिग्नल के साथ खिलाए जाते हैं। इसमें रोटर और स्टेटर दोनों निकायों पर रखे गए मल्टी फेज वाइंडिंग्स होते हैं। रोटर को सत्ता हस्तांतरित करने के लिए इसमें मल्टीफ़ेज़ स्लिप रिंग असेंबली भी होती है। यह आमतौर पर पवन टरबाइन जनरेटर में बिजली उत्पन्न करने के लिए उपयोग किया जाता है।

पवन टरबाइन जनरेटर में उपयोग किए जाने वाले एक डबल फेड इंडक्शन जेनरेटर के बारे में अधिक जानकारी के लिए जाने से पहले, हम पवन ऊर्जा का उपयोग कर बिजली उत्पादन के बारे में एक संक्षिप्त विचार रखें।

जैसा कि हम पहले से ही परिचित हैं, पवन ऊर्जा हाल ही में ऊर्जा के सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले नवीकरणीय स्रोतों में से एक है। हवा के उड़ने के हिसाब से घूमने के लिए बड़े टर्बाइन बनाए जाते हैं और उसी के अनुसार बिजली पैदा की जाती है। आमतौर पर पवन टरबाइन जनरेटर गति में कटौती के बीच हवा की गति की एक सीमा में काम करते हैं (जेनरेटर के लिए पावर ग्रिड से कनेक्ट करने के लिए आवश्यक न्यूनतम हवा की गति) और कट ऑफ स्पीड (जनरेटर के लिए अधिकतम पवन गति को पावर ग्रिड से डिस्कनेक्ट करने के लिए आवश्यक है) ) है।

पवन टरबाइन जनरेटर के 4 प्रकार:

• टाइप 1: इसमें एक गिलहरी केज इंडक्शन जनरेटर होता है जो सीधे पावर ग्रिड से जुड़ा होता है। यह हवा की गति की एक छोटी श्रृंखला के लिए उपयोग किया जाता है।
• टाइप 2: इसमें पावर ग्रिड से जुड़े होने से पहले इंडक्शन जनरेटर के अलावा एसी-डीसी-एसी कनवर्टर शामिल हैं।
• टाइप 3: इसमें एक घाव रोटर इंडक्शन जनरेटर सीधे ग्रिड से जुड़ा होता है, जहां रोटार की गति को रिओस्टेट का उपयोग करके समायोजित किया जाता है।
• टाइप 4: इसमें एक डबल फेड इंडक्शन जेनरेटर होता है जो सीधे ग्रिड से जुड़ा होता है, जहाँ रोटर की गति बैक-टू-कन्वर्टर्स का उपयोग करके समायोजित की जाती है।

डबल फेड इंडक्शन जेनरेटर का उपयोग करके पवन ऊर्जा से बिजली उत्पादन का मूल परिचय।

DFIG में 3 चरण का घाव रोटर और 3 चरण का घाव स्टेटर होता है। रोटर को 3 चरण एसी सिग्नल के साथ खिलाया जाता है जो रोटर वाइंडिंग में एक एसी करंट को प्रेरित करता है। जैसे ही पवन टरबाइन घूमते हैं, वे रोटर पर यांत्रिक बल डालते हैं, जिससे यह घूमता है। चूंकि रोटर एसी के कारण उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र को घुमाता है, रोटर वाइंडिंग पर लागू एसी सिग्नल की आवृत्ति के लिए आनुपातिक गति से भी घूमता है। परिणामस्वरूप लगातार घूमने वाला चुंबकीय प्रवाह स्टेटर वाइंडिंग्स से होकर गुजरता है जो स्टेटर वाइंडिंग में एसी करंट को शामिल करता है। इस प्रकार स्टेटर चुंबकीय क्षेत्र के रोटेशन की गति रोटर की गति के साथ-साथ रोटर वाइंडिंग को खिलाए गए एसी करंट की आवृत्ति पर निर्भर करती है।

पवन ऊर्जा का उपयोग करने वाली विद्युत उत्पादन की मूल आवश्यकता पवन की गति के बावजूद निरंतर आवृत्ति के एसी सिग्नल का उत्पादन करना है। दूसरे शब्दों में, स्टेटर भर में उत्पन्न एसी सिग्नल की आवृत्ति रोटर की गति भिन्नताओं के बावजूद लगातार होनी चाहिए। इसे प्राप्त करने के लिए, रोटर वाइंडिंग पर लागू एसी सिग्नल की आवृत्ति को समायोजित करने की आवश्यकता है।

एक पवन ऊर्जा उत्पादन प्रणाली जो डबल फेड इंडक्शन जनरेटर का उपयोग करती है

रोटर एसी सिग्नल की आवृत्ति बढ़ जाती है क्योंकि रोटर की गति कम हो जाती है और सकारात्मक ध्रुवीयता और इसके विपरीत होती है। इस प्रकार रोटर सिग्नल की आवृत्ति को समायोजित किया जाना चाहिए जैसे स्टेटर सिग्नल आवृत्ति नेटवर्क लाइन आवृत्ति के बराबर है। यह रोटर वाइंडिंग के चरण अनुक्रम को समायोजित करके किया जाता है जैसे कि रोटर चुंबकीय क्षेत्र उसी दिशा में होता है जैसे जनरेटर रोटर (घटती रोटर गति के मामले में) या विपरीत दिशा में जनरेटर रोटर के रूप में (बढ़ती ताप गति के मामले में) ) है।

पूरे सिस्टम में दो बैक टू बैक कन्वर्टर्स होते हैं - एक मशीन साइड कन्वर्टर और एक ग्रिड साइड कन्वर्टर, सिस्टम के फीडबैक लूप में जुड़ा होता है। मशीन साइड कनवर्टर का उपयोग रोटर के डी-क्यू घटकों और मशीन के टॉर्क और गति को नियंत्रित करके सक्रिय और प्रतिक्रियाशील शक्तियों को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है। ग्रिड साइड कनवर्टर का उपयोग एक निरंतर डीसी लिंक वोल्टेज को बनाए रखने के लिए किया जाता है और उपयोगिता ग्रिड से शून्य तक खींची गई प्रतिक्रियाशील शक्ति बनाकर एकता शक्ति कारक संचालन सुनिश्चित करता है। एक संधारित्र दो कन्वर्टर्स के बीच जुड़ा होता है जैसे कि यह एक ऊर्जा भंडारण इकाई के रूप में कार्य करता है। यह बैक टू बैक व्यवस्था जनरेटर की परिवर्तनीय आवृत्ति, चर वोल्टेज के बावजूद एक निश्चित वोल्टेज निश्चित आवृत्ति आउटपुट प्रदान करती है। इंडक्शन जनरेटर के अन्य अनुप्रयोग फ्लाई-व्हील एनर्जी स्टोरेज सिस्टम, पंपेड स्टोरेज पावर प्लांट्स, पॉवर कन्वर्टर्स हैं जो पब्लिक ग्रिड से एक रेलवे पॉवर ग्रिड को फीड करते हैं जहाँ फ्रीक्वेंसी तय होती है।

पूरे पवन ऊर्जा उत्पादन प्रणाली के बारे में थोड़ा सा ज्ञान

पूरी प्रणाली में निम्नलिखित घटक होते हैं:

एक डबल फेड इंडक्शन जनरेटर का कार्य सिद्धांत

• एक पवन टरबाइन: पवन टरबाइन आमतौर पर 3 ब्लेड से युक्त एक पंखा होता है जो हवा के प्रहार करने पर घूमता है। रोटेशन अक्ष को हवा की दिशा के साथ गठबंधन किया जाना चाहिए।
• गियर बॉक्स: यह एक उच्च परिशुद्धता यांत्रिक प्रणाली है जो ऊर्जा को एक उपकरण से दूसरे में परिवर्तित करने के लिए एक यांत्रिक विधि का उपयोग करती है।
• डबल फेड इंडक्शन जेनरेटर: यह एक विद्युत जनरेटर है जिसका उपयोग यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए किया जाता है जो चर आवृत्ति के रूप में होता है।
• ग्रिड साइड कन्वर्टर: यह एक एसी-डीसी कनवर्टर सर्किट है जो इन्वर्टर को एक विनियमित डीसी वोल्टेज प्रदान करने के लिए उपयोग किया जाता है। यह एक निरंतर डीसी लिंक वोल्टेज बनाए रखने के लिए उपयोग किया जाता है।
• रोटर साइड कनवर्टर: यह एक डीसी-एसी इन्वर्टर है जो रोटर को नियंत्रित एसी वोल्टेज प्रदान करने के लिए उपयोग किया जाता है।

5 कारण क्यों डबली फेड इंडक्शन मोटर का उपयोग कर पवन ऊर्जा उत्पादन को प्राथमिकता दी जाती है

• चर रोटर गति के बावजूद ग्रिड के लिए लगातार आवृत्ति आउटपुट संकेत।
• बिजली इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए कम बिजली की रेटिंग और इसलिए नियंत्रण प्रणाली की कम लागत।
• पावर फैक्टर को नियंत्रित किया जाता है, यानी एकता को बनाए रखा जाता है।
• कम हवा की गति पर बिजली उत्पादन।
• पावर इलेक्ट्रॉनिक कनवर्टर को कुल भार का अंश यानी 20-30% संभालना होता है और अन्य प्रकार के जनरेटर की तुलना में इस कनवर्टर की लागत भी कम होती है।

कुछ सोचना है!

मैंने जो कुछ दिया है, वह एक डबल फेड इंडक्शन जनरेटर का उपयोग करके पवन ऊर्जा उत्पादन के बारे में एक बुनियादी परिचय है। अगला, रोटर को खिलाए गए एसी सिग्नल को नियंत्रित करने के लिए विभिन्न नियंत्रण तकनीकों के बारे में अपने विचार दें।

छवि क्रेडिट: एक पवन ऊर्जा उत्पादन प्रणाली, जो लैवोल्ट द्वारा दो-तरफा प्रेरण जनरेटर का उपयोग करती है