Çift Beslemeli Doğrudan Sürüşlü Sabit Mıknatıslı Modüler Rüzgar Generatörü Ve Sürücüsü Geliştirilmesi
No Thumbnail Available
Date
2021
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Rüzgar Enerji sistemlerinin yenilebilir enerji sistemleri içinde zaten ağır olan payı her geçen gün artmaktadır. Özellikle açık deniz uygulamalarında en büyük rüzgar enerji sistemini yapma yarışı bir tarafta devam ederken, rüzgar hızının çok düştüğü şehire yakın uygulamalarda küçük ve verimliyi tasarlama yarışı da paralelinde devam etmektedir. Diğer taraftan, proje başlarken pek telafuz edilmeyen ama son bir yıldır çokça konuşulan (ve muhtemelen daha çok konuşulacak olan) insanların kırsal kesimde izole yaşama talebi, farklı bir enerji sorununuda beraberinde taşımıştır: Dağıtık enerji kavramına uygun olarak yerinde enerji üretimi. Çok büyük kapasiteli rüzgar enerji sistemleri, ulusal şebekenin makro düzeydeki enerji güvenliğini sağlarken, küçük ölçekli sistemler tüketici bazındaki taleplere, şebeke kararlılığını daha az tehlikeye atarak cevap vermektedir. Sektörün teknoloji geliştiren oyuncuları, ticari pozisyonlarını korumak isteyen özel şirketler olmakla beraber, akademik camia her alanda olduğu gibi en ekonomik, en hafif, en verimli, en az bakım isteyen sistemleri bulmak için, endüstriye temel konularda destek sunmaktadır. Bu projenin de benzer niyetle hazırlanan ve tamamlanan bir proje olduğunu belirtmek faydalı olacaktır. Rüzgar enerji santrallerinde, diğer yenilenebilir enerji santralleri göz önüne alındığında daha küçük kurulum alanlarında daha yüksek güç kapasite değerleri elde edilebilmektedir. Ancak, rüzgar enerji santrallerinin kurulum maliyetleri ve hava koşulları değişimine bağlı olarak enerji üretim kapasitesinin sürekliliğinin sağlanamaması en önemli dezavantajları olarak ortaya çıkmaktadır. Rüzgar santralinde tam kapasite ile enerji üretimi, kurulu bulunduğu bölgeye bağlı olarak değişmekle birlikte yılın çok kısa dönemlerinde sağlanabilmektedir. Bu durum yatırım maliyetlerinin geri kazanım süresini oldukça uzatmaktadır. Rüzgar enerji üretim sistemlerinde, mevcut rüzgar enerjisinin en ucuz maliyet ile en verimli şekilde yakalanması yatırım masraflarının geriye dönüşünü hızlandırmak adına önemlidir. Bu projenin amacı; daha düşük maliyet ile modüler yapıda, kolay kontrol ve entegre edilebilir bir rüzgar Generatör/Dönüştürücü sistemi geliştirmektir. Önerilen sistemde, çift beslemeli, doğrudan sürüşlü, sabit mıknatıslı, modüler generatör ve sürücüsü tasarımı ele alınmaktadır. Tasarlanan generatör çift sargı setine sahiptir ve elde edilen rüzgar enerjisi bu iki sargı grubu üzerinden şebekeye aktarılmaktadır. Birinci sargı seti şebekeye doğrudan bağlı iken, ikinci sargı seti ise dönüştürücü üzerinden şebekeye bağlıdır. Önerilen projenin dört konudaki özgünlüğü mevcut sistemlere göre farklı bir konuma gelmesini sağlamaktadır. Bunlardan ilki, çift beslemeli yapı sayesinde düşük konverter (konvertör) gücü ile şebeke bağlantısı mümkündür. İkinci olarak; önerilen proje doğru tasarlanması halinde daha düşük rüzgar hızlarında enerji üretmeyi mümkün kılmaktadır. Üçüncüsü; sabit mıknatıslı senkron generatör sayesinde dişli takımının ortadan kalkması ile yüksek verim ve doğrudan sürüş yeteneği kazanılmaktadır. Dördüncüsü-ve en az ilk üçü kadar önemli olarak; yeni sargı ve konverter yapısı sayesinde modüler generatör ve konverter sistemi ile kolay entegre edilebilirlik ve ölçeklenebilir olma özellikleri kazanılmaktadır. Proje kapsamında geliştirilen rüzgar enerji üretim sisteminde; -Sürücü kapasitesi düşürülerek aynı enerji üretimi için daha düşük maliyetli bir yapı oluşturulması, -Enerji üretimi elde edilebilecek rüzgar hızı bandının genişletilmesinin sağlanması, -İkincil sargı setinin hem enerji üretimi hem de şebeke senkronizasyon kontrolü için kullanılması ile mevcut generatör yapılarına kıyasla daha verimli enerji üretiminin elde edilmesi, -Modüler yapı ile kolay montaj ve kapasite değişimi, -Doğrudan tahrik yapısı ile dişli takımı kullanılmayarak daha verimli enerji aktarımı, hedeflenmektedir.