Yo! Sebagai pembekal transformer angin, saya sering ditanya mengenai asas teoretikal di belakang kepingan teknologi yang menakjubkan ini. Jadi, saya fikir saya akan memecahkannya untuk anda dalam catatan blog ini.
Mari kita mulakan dengan asas -asas. Pengubah angin adalah komponen utama dalam sistem penjanaan kuasa angin. Tugas utamanya adalah untuk meningkatkan atau melangkah ke bawah voltan elektrik yang dihasilkan oleh turbin angin. Tetapi untuk memahami bagaimana ia melakukannya, kita harus menggali beberapa teori elektrik asas.
Induksi elektromagnet
Di tengah -tengah setiap pengubah, termasuk transformer angin, adalah prinsip induksi elektromagnet. Ini ditemui oleh Michael Faraday pada abad ke -19. Ia menyatakan bahawa apabila konduktor diletakkan dalam medan magnet yang berubah, daya elektromotif (EMF) diinduksi dalam konduktor.
Dalam pengubah angin, kami mempunyai dua gegelung dawai - gegelung utama dan gegelung sekunder. Gegelung ini luka di sekitar teras yang diperbuat daripada bahan magnet, biasanya besi. Apabila arus berselang (AC) mengalir melalui gegelung utama, ia mewujudkan medan magnet yang berubah dalam inti. Medan magnet yang berubah ini kemudian mendorong EMF dalam gegelung sekunder.
Hubungan antara bilangan giliran dalam gegelung primer dan sekunder dan voltan yang diinduksi diberikan oleh persamaan pengubah:
$ V_p / v_s = n_p / n_s $
Di mana $ v_p $ adalah voltan dalam gegelung utama, $ v_s $ adalah voltan dalam gegelung sekunder, $ n_p $ adalah bilangan giliran dalam gegelung utama, dan $ n_s $ adalah bilangan giliran dalam gegelung sekunder.
Persamaan ini memberitahu kita bahawa jika kita mahu meningkatkan voltan (meningkatkan $ v_s $), kita perlu mempunyai lebih banyak giliran dalam gegelung sekunder daripada dalam gegelung utama ($ n_s> n_p $). Sebaliknya, jika kita mahu melepaskan voltan, kita memerlukan giliran yang lebih sedikit dalam gegelung sekunder ($ n_s <n_p $).
Mengapa melangkah atau turun?
Anda mungkin tertanya -tanya mengapa kita perlu meningkatkan atau melangkah ke bawah voltan dalam sistem kuasa angin. Nah, semuanya turun ke kecekapan dan penghantaran.
Apabila turbin angin menjana elektrik, voltan biasanya agak rendah. Tetapi untuk penghantaran jarak jauh yang cekap, kita perlu meningkatkan voltan. Ini kerana kehilangan kuasa dalam talian penghantaran diberikan oleh $ p_ {loss} = i^{2} r $, di mana $ i $ adalah arus mengalir melalui garis dan $ r $ adalah rintangan garisan. Dengan meningkatkan voltan, kita dapat mengurangkan arus (sejak $ P = VI $, di mana $ P $ adalah kuasa), dan dengan itu mengurangkan kehilangan kuasa semasa penghantaran.
Sebaliknya, apabila elektrik mencapai tujuannya, seperti kawasan kediaman atau loji perindustrian, kita perlu melepaskan voltan ke tahap yang selamat dan boleh digunakan. Di situlah langkah -langkah transformer masuk.
Jenis transformer angin
Terdapat pelbagai jenis transformer angin, masing -masing direka untuk aplikasi tertentu. Ada yang serupa dengan jenis transformer lain yang mungkin anda kenal, sepertiPengubah Photovoltaic,Transformer penerus, danPengubah pengedaran.
- Penjana - transformer sampingan: Ini disambungkan terus ke penjana turbin angin. Fungsi utama mereka adalah untuk meningkatkan elektrik voltan rendah yang dihasilkan oleh turbin ke tahap voltan sederhana yang sesuai untuk pengumpulan dan pengedaran tempatan di dalam ladang angin.
- Transformer Substation: Ini adalah transformer yang lebih besar yang terletak di pencawang ladang angin. Mereka meningkatkan elektrik voltan sederhana dari penjana - transformer sisi ke tahap voltan yang tinggi untuk penghantaran jarak jauh ke grid.
- Grid - transformer sambungan: Transformer ini digunakan untuk menyambungkan ladang angin ke grid kuasa yang sedia ada. Mereka memastikan bahawa voltan dan kekerapan elektrik dari ladang angin sepadan dengan grid.
Reka bentuk dan bahan teras
Inti pengubah angin memainkan peranan penting dalam prestasinya. Seperti yang dinyatakan sebelum ini, ia biasanya diperbuat daripada besi atau bahan magnet lain. Pilihan bahan teras dan reka bentuknya boleh menjejaskan kecekapan, saiz, dan kos pengubah.
- Teras berlapis: Kebanyakan transformer angin menggunakan teras berlapis. Laminasi adalah lembaran nipis bahan magnet yang terlindung antara satu sama lain. Ini membantu mengurangkan kerugian semasa eddy. Arus eddy beredar arus yang diinduksi dalam inti itu sendiri oleh medan magnet yang berubah. Dengan menggunakan teras berlamina, kita boleh memecahkan arus eddy ini dan meminimumkan kerugian kuasa yang berkaitan.
- Teras logam amorf: Dalam beberapa transformer angin kecekapan tinggi, teras logam amorf digunakan. Logam amorf mempunyai struktur atom yang tidak teratur, yang memberi mereka kerugian teras yang lebih rendah berbanding dengan teras besi berlapis tradisional. Walau bagaimanapun, mereka lebih mahal, jadi mereka biasanya digunakan dalam aplikasi di mana kecekapan tinggi adalah keutamaan.
Sistem penyejukan
Transformer angin menjana haba semasa operasi akibat kerugian kuasa dalam gegelung dan teras. Untuk memastikan operasi mereka yang boleh dipercayai dan cekap, sistem penyejukan yang betul diperlukan.
- Minyak - Transformer yang disejukkan: Banyak transformer angin adalah minyak - disejukkan. Transformer dipenuhi dengan minyak penebat khas yang bukan sahaja menyediakan penebat elektrik tetapi juga membantu memindahkan haba dari gegelung dan teras. Minyak ini diedarkan melalui sistem penyejukan, yang mungkin termasuk radiator atau penukar haba, untuk menghilangkan haba ke dalam persekitaran sekitar.
- Udara - Transformer yang disejukkan: Dalam sesetengah kes, terutamanya untuk transformer angin yang lebih kecil atau di kawasan di mana sistem minyak - disejukkan tidak sesuai, sistem udara yang disejukkan digunakan. Transformer ini mempunyai sirip atau struktur haba yang lain di permukaan luar mereka, dan peminat digunakan untuk meniup udara ke atas permukaan ini untuk menghilangkan haba.
Kesimpulan
Oleh itu, di sana anda memilikinya - asas teori transformer angin. Dari induksi elektromagnet ke transformasi voltan, reka bentuk teras, dan sistem penyejukan, setiap aspek transformer ini didasarkan pada prinsip elektrik dan magnet yang baik.
Sekiranya anda berada di pasaran untuk pengubah angin, sama ada untuk projek angin skala kecil atau ladang angin skala besar, kami telah mendapat anda dilindungi. Transformer angin kami direka dan dihasilkan untuk piawaian tertinggi, memastikan kecekapan tinggi, kebolehpercayaan, dan prestasi jangka panjang.
Jangan ragu untuk menghubungi kami untuk membincangkan keperluan khusus anda dan memulakan proses perolehan. Kami di sini untuk membantu anda memanfaatkan sepenuhnya pelaburan kuasa angin anda.
Rujukan
- Grover, FW (1946). Pengiraan induktansi: Formula kerja dan jadual. Penerbitan Dover.
- Chapman, SJ (2012). Asas Jentera Elektrik. McGraw - Pendidikan Hill.
- Fitzgerald, AE, Kingsley, C., Jr., & Umans, SD (2003). Jentera elektrik. McGraw - Pendidikan Hill.
