Si j'ai quelque chose comme un générateur d'éolienne qui génère du courant alternatif, mais à fréquence variable, de quel (s) appareil (s) aurais-je besoin pour convertir cette fréquence variable en une fréquence constante de 60 Hz, afin que la puissance puisse être utilisée pour la mesure nette?
Existe-t-il un appareil qui convertit toute fréquence CA en 60 Hz?
Réponses:
Comme l'ont noté plusieurs personnes AC-> DC-> AC est le moyen le plus simple et serait le plus normal.
Mais -
Cycloconverter - Olde tech system - de quoi réfléchir pour les plus avertis techniquement.
Cependant, si la fréquence AC de votre éolienne est toujours élevée par rapport à AC, vous pouvez obtenir un résultat assez bon en utilisant ce que l'on appelle un cyclo-convertisseur.
C'est une option que je n'ai pas entendu parler d'être utilisée sur le marché domestique WT et qui est généralement associée à des puissances élevées ou à la technologie Olde MAIS un cycloconvertisseur pourrait être extrêmement facilement mis en œuvre à bon prix dans la gamme de tailles 100 Watt - 30 KW avec des technologies
modernes électronique.
Il est indiqué à plusieurs endroits sur le Web que Honda utilise des cycloconvertisseurs dans certains de ses groupes électrogènes portables. Ce n'est pas certain, mais cela pourrait bien être vrai car cela leur permettrait d'utiliser des fréquences élevées avec des magnétiques de taille réduite conséquente et permettrait également un certain degré de stabilisation de fréquence. J'avais remarqué la très petite taille de leurs unités par rapport aux niveaux de puissance et je me demandais quelle magie ils avaient opérée.
Un cycloconvertisseur prend les formes d'onde disponibles et les compare à une forme d'onde de sortie souhaitée de référence. Il tire ensuite la puissance de la forme d'onde la plus proche de ce qui est requis.
La distorsion de la forme d'onde se produit évidemment, mais si les fréquences relatives sont élevées et que plusieurs phases sont disponibles, un filtrage de sortie assez modeste peut produire un résultat acceptable dans de nombreux cas.
Un avantage est que le rendement peut être très élevé, car la "meilleure" phase d'alternateur est simplement commutée à la sortie à tout moment et les pertes sont principalement des pertes de dissipation de commutation (généralement MOSFET) plus des pertes de commutation. Les pertes de commutation sont modestes car même à 10: 1, la fréquence de commutation de fréquence d'entrée à sortie n'est que d'environ quelques kHz. (Plusieurs commutations par cycle de sortie signifient que la fréquence de commutation est> N x fout)
Le schéma ci-dessous montre le fonctionnement de base avec 3 phases et 1 phase. Un avantage majeur est que parce que l'entrée et la sortie flottent l'une par rapport à l'autre, et une phase d'entrée donnée peut être instantanément inversée en polarité par rapport à la sortie si nécessaire. Cela augmente considérablement le nombre de segments de forme d'onde à choisir et donc la pureté spectrale disponible pour une entrée donnée: arrangement de sortie.
Plusieurs phases d'entrée sont nécessaires pour choisir - le plus sera le mieux. Comme les WT ont souvent une sortie triphasée et peuvent en avoir plus, cette méthode peut être une bonne correspondance avec l'exigence. (Le nombre disponible est effectivement augmenté par l'inversion de polarité - voir ci-dessous).
Commentaire technique - non pertinent pour l'intervenant:
C'est très BOTE mais semble OK - La fréquence d'entrée variable est facilement gérée avec un certain effet sur la pureté spectrale. Tant que le taux de changement de fréquence est faible par rapport à la fréquence, ce ne sera pas un problème majeur. Les inerties typiques du rotor chargé ne posent généralement pas de problème. par exemple dans le diagramme ci-dessus la phase fin_3 est d'environ 3 x Fout_1 phase. La période de temps la plus courte entre les commutations est d'environ 10% de la dérive. Le plus long est d'environ 25% Fin. Si fout = 50 Hz, alors la période de temps du segment le plus long ~~ = 1 / (50 x 3 x 10) = <1 mS. Hélice WT à 3000 tr / min = 50 tr / min = 20 mS par tour = segment 20 fois plus long. L'inertie de la lame doit être telle que la vitesse de la lame ne change pas considérablement au cours de disons 1 tour. Si le taux de rotation WT doublait en 1 seconde (wow), la vitesse changerait de ~ = 2% / tour = OK.
Notez que ce qui précède concerne la fréquence mais pas les changements de tension. Dans de nombreux cas, un système AC-DC-AC sera préféré en raison de la liberté de teinture i donne pour modifier la fréquence et la tension bith.
Wikipédia - cycloconvertisseurs
[Livre, 1972, MIT press The theory and design of cycloconverters
Environ 20 pages papier UoTK, Knoxville. À propos du didacticiel 2000 Cycloconverter
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Awesome Answer, j'ai beaucoup de choses à lire maintenant, merci beaucoup.
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wfbarksdale
Vous devez rectifier l'alimentation en courant continu, puis utiliser un onduleur pour générer votre forme d'onde 60 Hz.
Est-ce très perdant?
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wfbarksdale
@Madcow: Je serais vraiment très impressionné si vous pouviez me montrer un convertisseur CA / CA efficace à 98%.
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Olin Lathrop du
Cela dépend de la façon dont vous l'implémentez. La plupart des onduleurs commerciaux bon marché sont de l'ordre de 80 à 90%, je suppose, et l'efficacité des ponts de diodes les plus simples pour la rectification est très dépendante du courant que vous consommez. Pour une bonne implémentation avec des MOSFET à commutation active des deux côtés et un bon contrôleur, vous pourriez probablement effectuer la conversion entière à 90-95% efficace. @OlinLathrop. Vous avez raison, j'ai été un peu rapide pour ignorer les choses qui n'étaient pas les MOSFET. Modifié à un chiffre plus raisonnable ..
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Madcowswe
@weezybizze car la fréquence d'entrée est variable, je ne vois pas vraiment d'autre moyen de faire ce dont vous avez besoin (sauf pour des choses très stupides comme des transformateurs rotatifs ...)
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Madcowswe
Convertissez la sortie de votre générateur de moulin à vent en courant alternatif en courant continu. Ensuite, alimentez le DC dans un onduleur GRID-TIE.
Vous pouvez acheter un onduleur raccordé au réseau presque partout qui fournit des panneaux solaires et des éoliennes.
EBay est une autre source bon marché d'onduleurs raccordés au réseau. J'achète plusieurs unités de 250 watts pour moins de 80 $ US. Ils viennent également dans des tailles beaucoup plus grandes, mais j'ai décidé de diviser mon grand système en plusieurs systèmes plus petits. De cette façon, une seule défaillance n'entraînerait pas la défaillance de l'ensemble du système.
De: https://en.wikipedia.org/wiki/Grid-tie_inverter
"Un onduleur raccordé au réseau (GTI) ou un onduleur synchrone est un type spécial d'onduleur qui convertit l'électricité en courant continu (DC) en courant alternatif (AC) et l'injecte dans un réseau électrique existant. Les GTI sont souvent utilisés pour convertir le courant continu produite par de nombreuses sources d'énergie renouvelables, comme les panneaux solaires ou les petites éoliennes, en courant alternatif utilisé pour alimenter les maisons et les entreprises. "
NB: "Note to SYSOP" supprimé, ces messages doivent aller dans Meta Electronics et non dans les réponses.
Outre les solutions standard redresseur + onduleur et cycloconvertisseurs, il y a aussi le convertisseur matriciel moins connu (ceux-ci ont une matrice de commutateurs pour connecter n'importe quelle entrée à n'importe quelle sortie), qui, comme redresseur + onduleur, utilise une électronique de puissance pour convertir à partir de une entrée CA à une autre, mais sans liaison CC au milieu.