10.5.2.Sterowanie.

                  Sterowanie mocą odbywa się przez wymuszenie w obwodzie wirnika prądów o odpowiedniej częstotliwości, amplitudzie i fazie. Poprzez zmiany tych parametrów dla prądu wirnika, możemy kontrolować, zarówno moc czynną, jak i bierną, produkowaną przez generator.

                  Korzystając w schematu zastępczego możemy sporządzić wykresy wskazowe dla różnych sytuacji pracy maszyny dwustronnie zasilanej.

 

 

 

 

cosφ<0

P<0/

Q>0
Rys.41.Wykres wskazowy dla pracy podsynchronicznej

 

                  Na rysunku 41 przedstawiony jest wykres wskazowy dla pracy podsynchronicznej maszyny. W wirniku został wygenerowany prąd Ir. Do wirnika dostarczana jest moc mechaniczna i elektryczna przez obwód wirnika. Skoro suma prądów wypływających i wpływających do węzła musi być zerowa, więc narysować można wektor prądu stojana, który jest sumą geometryczną prądu wirnika i prądu I0 (który z kolei jest sumą geometryczną prądu magnesującego i prądu strat w rdzeniu stojana). Teraz równolegle do prądu stojana rysuje się wektor symbolizujący spadek napięcia na rezystancji uzwojeń stojana ISRS, oraz prostopadle spadek reaktancji rozproszenia ISXS. Dodając to do siły elektromotorycznej E, otrzymujemy napięcie stojana US.

                  Można zaobserwować, że kąt pomiędzy prądem a napięciem stojana jest większy od 900 , więc współczynnik mocy będzie mniejszy od zera co oznacza, że maszyna oddaje moc czynną do sieci, pobiera jednak moc bierną konieczną do magnesowania maszyny.

                  Na rysunku 42 przedstawiono wykres przepływu mocy dla przypadku pracy podsynchronicznej.

 

Rys.42.Przepływ mocy dla pracy podsynchronicznej.

 

                  Pomijając straty , moc użyteczna jest równa mocy pobranej z wału maszyny. Moc mechaniczna, dostarczona przez wirnik wiatrowy po odjęciu strat mechanicznych, zamieniana jest na moc pola wirującego. Następnie ta moc, po odjęciu strat w żelazie i w uzwojeniach stojana, zamieniana jest na moc elektryczną. Część tej mocy pobierana jest do wytworzenia odpowiedniego wektora prądu w wirniku maszyny. Występują też straty w wirniku maszyny i przekształtniku energii.      

                  Przy pracy podsynchronicznej moc jest dostarczana do wirnika maszyny, a przy pracy nadsynchronicznej jest pobierana. Dlatego przepływ mocy (w zamkniętej pętli) może być dwojaki. Istotnym jest to, że niemal cała moc mechaniczna zamieniana jest na moc elektryczną użyteczną.

                  Możliwa jest praca maszyny przy zerowym zapotrzebowaniu na moc bierną. Maszyna może być magnesowana zarówno od strony stojana, ale także od strony wirnika, gdy źródłem mocy biernej jest kondensator w obwodzie pośredniczącym. Dla takiego przypadku wykres wskazowy przedstawiony jest na rysunku 43.

Rys.43.Praca przy zerowym zapotrzebowaniu na moc bierną.

 

                  W tym przypadku przesunięcie pomiędzy prądem a napięciem wynosi 180 stopni a więc współczynnik mocy jest dokładnie minus jeden. Maszyna produkuje jedynie moc czynną.

                  Oczywiście możliwe są jeszcze inne możliwości położenia prądu wirnika, w związku z czym maszyna podwójnie zasilana może pracować jako silnik lub prądnica. Może oddawać lub pobierać moc bierną.