Alternativ.nu
Övriga ämnen => Energi => Eltillverkning => Ämnet startat av: Rovan skrivet 13 feb-09 kl 08:13
-
Hej
Jag har sett så kallade 3 fas och 6 fas klopols generatorer. 6 fas är dyrare och jag undrar vad är det för fördelar med en 6 fas jämfört med en 3 fas? Tystare, bättre ampere output osv?
-
3 fas höjer effekten "per material" med roten ur 3 (1.73205081) jämfört med 1fas.
6 fas höjer effekten "per material" med roten ur 6 (2.44948974) jämfört med 1fas.
En 6 fasgenerator borde alltså vara lättare än 3 fasaren.
-
Det beror på vad man menar med en 6-fasgenerator. Mest troligt är att den har två trefasiga statorlindningar som är förskjutna 30 ° (elektriskt sett) i förhållande till varandra. På det sättet får man , efter likriktning, 12 spänningstoppar per period i stället för 6 spänningstoppar som man får från en vanlig trefasgenerator. Allt detta förutsatt helvågslikriktning.
6-fasgeneratorn blir större, tyngre och får förmodligen också sämre verkningsgrad än motsvarande 3-fasgenerator, detta bland annat för att ström flyter en kortare del av tiden genom varje enskild del av lindningen, man utnyttjar alltså lindningarna sämre om man ska likrikta spänningen. Däremot kanske man kan spara en del material på att göra generatorn som en 6-fasgenerator om spänningen inte ska likriktas utan direkt ska mata en resistiv last.
Fördelen med att ha 6-fas om man ska likrikta spänningen är att man får ut en jämnare likspänning med mindre överlagrat "rippel". Det kan ha betydelse om generatorn inte ska samarbeta med något batteri och man ändå vill slippa överlagrade störningar på spänningen.
Man kan få samma resultat som med en 6-fasgenerator om man tar två 3-fasgeneratorer med likriktare, parallellkopplar dem elektriskt och kopplar dessutom ihop dem mekaniskt så att deras rotorer (polhjul) är 30 elektriska ° förskjutna i förhållande till varandra. Om generatorerna är 12-poliga (det vanligaste för bilgeneratorer) så blir det alltså 30/6 = 5 ° mekaniskt sett. Till exempel kan man driva dem med kuggrem eller kedja för att få säkert samma läge på axlarna, och så ordnar man den ena generatorns stator vridbar för att kunna justera in rätt vinkel. Generatorerna bör för övrigt vara identiskt likadana och använda gemensam laddningsregulator så att man vet säkert att båda får exakt samma magnetiseringsström. Helst bör båda generatorernas fältlindningar kopplas i serie så att man inte riskerar att magnetiseringsströmmen fördelas ojämt pga t ex olika övergångsmotstånd mellan kol och släpringar.
-
En trevlig sak är i vindkraftsammanhang kan man slippa växellådan om man tar tillräckligt många poler. De äggformade motorhusen har jag inbillat mig är sådana. Eller där främre delen har extra stor diameter som rymmer alla poler som ju tar större plats.
Växellådorna är en felkälla och drar ner verkningsgraden.
-
Jovisst, men antalet poler är en sak, antalet faser en helt annan sak.
Flera tillverkare, bland annat ABB, har ju tagit fram mångpoliga, lågvarviga generatorer för vindkraftverk, men det verkar ändå som om de flesta föredrar växellåda och högvarvig generator än så länge. När det är fråga om asynkronmaskiner så brukar mångpoliga sådana få dålig effektfaktor, det krävs alltså stora faskompenseringskondensatorer och lindningarna måste dimensioneras grövre än annars för att tåla de reaktiva strömmar det blir frågan om. Det är mycket möjligt att detta ger så mycket merkostnad att det blir billigare att ta förlusterna i växellådan + priset för en växellåda än att betala ränta och amortering för en massa extra koppar i den mångpoliga generatorns lindningar.
En annan fördel med att använda en högvarvig asynkronmaskin som generator i vindkraftverk är ju att den maskinen är i stort sett identisk med en vanlig asynkronmotor, som redan masstillverkas till låga priser av alla stora elmaskinfirmor.
Till saken hör också att de flesta vindkraftverksväxellådor håller bra nuförtiden, det är "bara" frågan om en enda växellådstyp från Vestas, som tyvärr har tillverkats i kopiösa mängder, som har ett dumt konstruktionsfel: På insidan av gavlarna sitter förstyvningsplåtar fastskruvade, och det har hänt några gånger att fästskruvar för de där plåtarna har lossnat och lagt sig mellan kugghjulen. Då blir följden naturligtvis totalhaveri. Dessutom går det inte att kontrollera eller efterdra de där skruvarna när växellådan sitter på plats i maskinhuset, man måste lyfta ner den på marken (med jättelik mobilkran) och demontera den fullständigt för att komma åt.
-
Extra dyrt blir ett sånt konstruktionsfel på vindkraft som ligger ute till havs.
Vi seglade från Köpenhamn till Falsterbokanalen och gled förbi när de hade börjat montera vindkraften på de enorma fundamenten. Det såg ju dyrt ut med den utrustning som man behövde för jobbet. Kostar nog nån miljon att kontrolldra dessa förstärkningsplåtar. Det var nog Vestas största misstag kan jag tänka mig.