การออกแบบวงจรคอนเวอร์เตอร์สำหรับกังหันลมผลิตไฟฟ้าขนาด 1 กิโลวัตต์

Abstract

ในบทความนี้ได้นำเสนอการออกแบบวงจรคอนเวอร์เตอร์สำหรับกังหันลมผลิตไฟฟ้า ที่มีแรงดันและความถี่ด้านออกจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าชนิดแม่เหล็กถาวร เปลี่ยนแปลงตามความเร็วลม ซึ่งมีการควบคุมแรงคุมแรงไฟฟ้า และความถี่ด้านออกจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าโดยใช้วงจรคอนเวอร์เตอร์จะประกอบไปด้วย วงจรเรียงกระแสสามเฟส วงจรทบระดับ โดยใช้การควบคุมแบบป้อนกลับที่ใช้ตัวชดเชยระบบแบบพีไอ และสร้างสัญญาณควบคุมชนิดเฉลี่ยความกว้างพัลส์ ที่ควบคุมด้วยตัวประมวลผลสัญญาณดิจิตัล วงจรพุช-พูลคอนเวอร์เตอร์ เพื่อยกระดับแรงดันไฟฟ้าตรงเท่ากับ 600 โวลต์ และแปลงแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงให้เป็นแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับที่แรงดันไฟฟ้า 380 โวลต์ ความถี่ 50 เฮิร์ต ด้วยวงจรอินเวอร์เตอร์ โดยผลการทดลองพบว่าระบบสามารถยกระดับแรงดันได้ตามที่ออกแบบไว้ได้ และสามารถรักษาระดับแรงดันในช่วงพิกัดคือ 380 โวลต์ ความถี่ 50 เฮิร์ต ที่แรงดันไฟฟ้าด้านออกจากกังหันลมผลิตไฟฟ้า ช่วง 58-70 โวลต์

This paper presents a design of power converter circuits for wind turbine applications. According to the changing of wind speed, the output voltage and frequency of generator are varied and controlled by a power converter, composed of a three phase rectifier, a boost converter with closed loop PI controller and a Pulse width modulation (PWM) Inverter. These systems are implemented in the digital signal system by digital signal processor (DSP). The simulator and experimental results show the benefit of power converter that can control the output voltage up to 600 V with the input voltage about 58-70 V.