Bezsenzorsko upravljanje kaveznim asinkronim vjetrogeneratorom temeljeno na fazno zatvorenoj petlji : : doktorski rad - Kutija, Martina (M. Kutija ; Fakultet elektrotehnike i računarstva, 2015)
SAŽETAK: Doktorska disertacija je rezultat istraživanja u području upravljanja kaveznim asinkronim vjetrogeneratorom bez mjernog člana brzine vrtnje koje je provedeno u suradnji s hrvatskim industrijskim sektorom. Zbog svoje pouzdanosti, robusnosti, niske cijene i niskih troškova održavanja, u posljednje vrijeme kavezni asinkroni vjetrogeneratori postaju sve češći izbor u vjetroagregatima s promjenjivom brzinom vrtnje. Dodatno povećanje pouzdanosti i robusnosti takvog koncepta vjetroagregata postiže se izostavljanjem mjernog člana brzine vrtnje. Međutim, upravljanje kaveznim asinkronim vjetrogeneratorom bez mjernog člana brzine vrtnje ima određene specifičnosti koje su još uvijek nedovoljno istražene poput magnetizacije u vrtnji, estimacije magnetskog toka te upravljanja u području slabljenja magnetskog toka. Magnetizacija u vrtnji kaveznog asinkronog stroja bez poznavanja njegove brzine vrtnje predstavlja izazov jer za uspješnu magnetizaciju frekvencija napajanja mora odgovarati brzini vrtnje stroja. U okviru istraživanja za ovu disertaciju razvijena je nova metoda za magnetizaciju u vrtnji kaveznog asinkronog vjetrogeneratora bez mjernog člana brzine vrtnje temeljena na fazno zatvorenoj petlji koja omogućava uspješnu magnetizaciju vjetrogeneratora u cijelom području rada za metode za estimaciju magnetskog toka temeljene na naponskom modelu. Razvijena metoda je implementirana u digitalni sustav upravljanja i eksperimentalno verificirana, a dobiveni rezultati su pokazali da se može primijeniti u praksi. Budući da kavezni asinkroni vjetrogeneratori bez mjernog člana brzine vrtnje ne rade na brzinama bliskim nuli i zahtijevaju magnetizaciju u vrtnji, postojeće metode za estimaciju magnetskog toka nisu prilagođene za vjetrogeneratore. Stoga je u okviru ove disertacije razvijena metoda za estimaciju magnetskog toka kaveznog asinkronog vjetrogeneratora bez mjernog člana brzine vrtnje temeljena na fazno zatvorenoj petlji koja može magnetizirati vjetrogenerator u vrtnji. Razvijena metoda je također implementirana u digitalni sustav upravljanja, a eksperimentalni rezultati su pokazali odlične performanse u stacionarnom stanju i dinamičkim uvjetima. Kavezni asinkroni vjetrogeneratori rade i u području slabljenja magnetskog toka u kojem se referentna vrijednost toka mijenja s brzinom. Zbog zasićenja u željezu, promjenom referentne vrijednosti magnetskog toka mijenja se i glavni induktivitet. Za razliku od motorskog režima rada, korekcija glavnog induktiviteta kod vjetrogeneratora je nužna kako bi se osiguralo da stroj razvije zadani moment. U ovom radu predložena je nova metoda za korekciju glavnog induktiviteta kaveznoga asinkronog vjetrogeneratora u području slabljenja magnetskog toka. Eksperimentalni rezultati pokazali su dobre performanse razvijene metode u cijelom području rada. -