Geri Dön

Steady- state and transient performance analyses of a double output induction generator operating atsubsynchronous and supersynchronous speeds

Senkron altı ve senkron üstü hızlarda çalışabilen çift çıkışlı bir endüksiyon generatörünün kararlı ve geçici durum başarım analizleri

  1. Tez No: 35699
  2. Yazar: IŞIK ÇADIRCI
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MUAMMER ERMİŞ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Çift çıkışlı endüksiyon generatörü, senkron altı, senkron üstü, çevirgeç, geçiş açısı, enerji dönüşümü, rüzgar enerjisi, Double output induction generator, subsynchronous, supersynchronous, converters, overlap angle, energy conversion, wind energy
  7. Yıl: 1994
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 232

Özet

öz SENKRON ALTI VE SENKRON ÜSTÜ HIZLARDA ÇALIŞABİLEN ÇİFT ÇIKIŞLI BİR ENDÜKSİYON GENERATÖRÜNÜN KARARLI VE GEÇİCİ DURUM BAŞARIM ANALİZLERİ Çadırcı Işık Doktora Tezi, Elektrik Elektronik Mühendisliği Anabilim Dalı Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Muammer Ermiş Mart 1994, 208 sayfa Bu tez, kayma gücünün akış yönü ve büyüklüğünü kontrol ederek senkron -altı ve -üstü bölgelerde geniş bir mil hızı değişim aralığında çalıştırılabilen çift çıkışlı endüksiyon generatörünün kararlı ve periyodik geçici durum başarım analizlerini kapsamaktadır. Yapılan analizlerde, ilk olarak çekirdek kayıpları ve bütün akım-gerilim armoniklerinin ihmal edildiği değişik bir eşdeğer devre modeli kullanılmıştır. Çift çıkışlı endüksiyon generatörünün toplam elektriksel çıkış gücünü maksimize edecek bir optimum kontrol stratejisi belirlenmiş, ve teorik çalışma sonuçları, doğal geçişli çevirgeçler içeren sistem ön planda tutularak deneysel olarak sınanmıştır. Ayrıca, doğal geçişli çevirgeçlerin sınırlamaları ve bunların sistemin çıkış gücü karakteristiğine olan etkileri de tartışılmıştır. vıBu amaçla, iki kontrollü çevirgeç ile donatılmış çift çıkışlı endüksiyon generatörü sisteminin, hem rotor tarafına bağlı çevirgecin geçiş açılarını ve harmoniklerini, hem de şebekeye bağlı çevirgecin harmoniklerini dikkate alan ayrıntılı bir performans analizi yapılmıştır. Bunun için, stator değişkenlerini rotorda sabit bir referans eksenine göre dönüştüren, rotorunkileri ise gerçek üç faz değerler halinde bırakan hibrid bir endüksiyon makinası modeli kullanılmıştır. Bu model, rotora bağlı çevirgecin tiristörlerinin değişen iletim durumlarını doğrudan dikkate alabilmektedir. Elde edilen birinci dereceden, sabit katsayılı 12 diferansiyel denklem dizisi dördüncü derece Runge-Kutta tekniği kullanılarak belirli bir sırada çözülmüştür. Bu matematiksel modeli kullanarak, peryodik geçici durumlarda ve senkron altı ve üstü değişik çalışma noktalarında birçok anlık akım, gerilim, moment ve çıkış gücü eğrileri elde edilmiştir. Rotor tarafına bağlı çevirgecin geçiş açısındaki değişmeler sabit rotor akımı koşullarında, geniş bir mil hızı aralığı ve birçok ateşleme açısı için hesaplanmıştır. Aynı zamanda, sistemi başlatma anındaki geçici durumlar değişken mil hızı koşulunda incelenmiştir. Sistemin peryodik geçici durum başarımı aynı zamanda laboratuvarda, özel amaçlı bir deney seti üzerinde pratik olarak da elde edilmiş ve tezin içerisinde yukarıda belirtilen teorik sonuçlarla karşılaştırmalı olarak sunulmuştur. Deneysel sonuçların teorik sonuçlarla aynı doğrultuda olduğu gözlenmiştir. vııBu sistemin rüzgar enerjisi dönüşüm alanında kullanımı ümit verici gözükmektedir. Bu nedenle, çift çıkışlı endüksiyon generatörlü bir rüzgar enerjisi dönüşüm sisteminin performansı, yıllık enerji ürerimi bazında, çevirgeç geçiş ve sönüm açılarının generator performansına etkileri de dikkate alınarak eniyilenmiştir. Ayrıca, aynı konum ve türbin koşullan için, rüzgar enerjisi dönüşüm sistemlerinde kullanılabilecek değişik endüksiyon generatörlü sistemlerin yıllık enerji üretimi, transfer eğrisi ve bugünkü net değerleri açılarından karşılaştırmaları da yapılmıştır.

Özet (Çeviri)

ABSTRACT STEADY-STATE AND TRANSIENT PERFORMANCE ANALYSES OF A DOUBLE OUTPUT INDUCTION GENERATOR OPERATING AT SUBSYNCHRONOUS AND SUPERSYNCHRONOUS SPEEDS ÇADIRCI, Işık Ph.D. in Electrical and Electronics Engineering Supervisor: Prof. Dr. Muammer Ermiş March, 1994, 208 pages This thesis covers the steady-state and the periodic transient performance analyses of a double output induction generator operated at varying shaft speeds in the sub- and super- synchronous regions, by control of both the magnitude and direction of slip power. First, a modified equivalent circuit is used in the analyses in which core losses and, all voltage and current harmonics are ignored. An optimum control strategy, which maximizes the total electrical power output of the double output induction generator is determined, and theoretical results are verified experimentally with particular emphasis on the system including naturally-commutated converters. The limitations of naturally-commutated converters and then- effects on the output power characteristic of the system are also discussed. inFor this purpose, a rigourous performance analysis of the double output induction generator system with two controlled converters is carried out, including also the effects of both the rotor side converter's commutation angles and harmonics as well as the supply side converter's harmonics. This is achieved by using a hybrid mathematical model of the induction machine in which stator variables are transformed onto a reference frame fixed in the rotor whose variables are kept in actual three-phase quantities. This model allows for the changing states of conduction of the rotor side converter's thyristors. 12 sets of first order differential equations with constant coefficients are obtained and solved in an ordered sequence using the fourth order Runge-Kutta technique. Several instantaneous voltage, current, torque and output power waveforms in periodic transient states and for operations at different points in both the sub- and super- synchronous speeds are obtained by the use of the mathematical model. The variations in overlap angle of the rotor side converter is obtained for a wide range of shaft speeds and for various firing control angles under constant rotor current conditions. Also the starting transients of the system are examined under varying speed conditions. The performance of the system in periodic transient state is also obtained experimentally in the laboratory on a special purpose set-up, and presented in the thesis in comparison with the theoretical results described above. A good agreement between the theoretical and experimental results is observed. IVSince wind electricity generation is considered as a promising field of application for this system, the performance of a wind energy conversion system employing a double output induction generator is optimized on the basis of annual energy production with allowance for the effects of overlap and extinction angles. A comparison is made among alternative induction generator schemes used in wind energy conversion systems on the bases of annual energy production, transfer characteristics and net present worth of these schemes for the same site and turbine.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    656903

    Analysis and design of general type-2 fuzzy logic controllers

    Genel tip-2 bulanık mantık kontrolörlerinin analizi ve tasarımı

    AHMET SAKALLI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. TUFAN KUMBASAR

  2. Tez No

    8159

    Modelling, steady-state and transient analysis of the variable speed constant frequency double output induction generator

    Başlık çevirisi yok

    IRAJ ESKANDARZADEH

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1990

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. YILDIRIM ÜÇTUĞ

  3. Tez No

    467227

    Dikey dalan sıvı jeti için farklı jet çıkış geometrilerinin havalandırma miktarına etkisinin sayısal olarak incelenmesi

    Investigation of the different nozzle geometries for vertical plunging water jet air entrainment with numerical methods

    BURAK ALP KARAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. YAKUP ERHAN BÖKE

    DR. ZAFER GEMİCİ

  4. Tez No

    66630

    Kapalı çevrimli örneklenmiş-verili kontrol sistemlerinde optimum kontrol parametrelerinin tayini

    Optimum controller settings of closed - loop sampled - data process control systems

    SİNAN EKİNCİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1997

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. A. TALHA DİNİBÜTÜN

  5. Tez No

    75344

    PI ve PID tipi kontrol organlarının ayarlanmasında deneysel ve simülasyon metodlarının karşılaştırılması

    Başlık çevirisi yok

    GÖKHAN DENİZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1998

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. A. TALHA DİNİBÜTÜN

Geri Dön