การออกแบบวงจรคอนเวอร์เตอร์สำหรับกังหันลมผลิตไฟฟ้าขนาด 1 กิโลวัตต์

Abstract

งานวิจัยนี้ได้นำเสนอการออกแบบวงจรคอนเวอร์เตอร์สำหรับกังหันลมผลิตไฟฟ้า ที่มีแรงดันและความถี่ด้านออกจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าชนิดแม่เหล็กถาวร เปลี่ยนแปลงตามความเร็วลม ซึ่งมีการควบคุมแรงดันไฟฟ้า และความถี่ด้านออกจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าโดยใช้วงจรคอนเวอร์เตอร์ วงจรคอนเวอร์เตอร์จะประกอบไปด้วย วงจรเรียงกระแสสามเฟส วงจรทบระดับ โดยใช้การควบคุมแบบป้อนกลับที่ใช้ตัวชดเชยระบบแบบพีไอ และสร้างสัญญาณควบคุมชนิดเฉลี่ยความกว้างพัลส์ ที่ควบคุมด้วยตัวประมวลผลสัญญาณดิจิตัล วงจรพุช-พูลคอนเวอร์เตอร์ เพื่อยกระดับแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงเท่ากับ 600 โวลต์ และแปลงแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงให้เป็นแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับที่แรงดันไฟฟ้า 380 โวลต์ ความถี่ 50 เฮร์ต ด้วยวงจรอินเวอร์เตอร์ โดยผลการทดลองพบว่าระบบสามารถยกระดับแรงดันได้ตามที่ออกแบบไว้ได้ และสามารถรักษาระดับแรงดันในช่วงพิกัดคือ 380 โวลต์ ความถี่ 50 เฮร์ต ที่แรงดันจากกังหันลมช่วง 58-70 โวลต์ งานวิจัยนี้สามารถควบคุมแรงดันไฟฟ้า และความถี่ที่ออกจากกังหันลมผลิตไฟฟ้าที่จะเปลี่ยนแปลงตลอดเวลาตามความเร็วลมที่มาปะทะใบกังหันลม และทำการยกระดับแรงดันไฟฟ้าให้สูงขึ้นด้วยวงจรคอนเวอร์เตอร์เพื่อได้แรงดัน และความถี่ด้านออกจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าตามที่ต้องการที่ 380 โวลต์ 50 เฮร์ต

This thesis presents a design of power converter circuit for wind turbine application. According to the changing of wind speed, the output voltage and frequency of generator are varied and controlled by using power connector. These converter circuits are composed three phase rectifier, boost converter circuit with the closed loop PI control and a PWM Inverter. These systems implemented are in the digital signal system by using digital signal processor (DSP). The simulation results and experimental show that the benefit of power converter that can control the output voltage up to 600 V with the input voltage about 58-70 V Research can control voltage and frequency of wind turbine generator a regulate the constant high voltage using by converter circuit.