Rapport

Brushless Wind Power Generator for Limited Speed Range

Uppdaterad 2025-01-30 Publicerad 2018-05-30

De flesta stora konventionella varvtalsreglerade systemen för vindkraft bygger på en släpringad asynkrongenerator. Varvtalsreleringen sker då genom en överföring av den elektriska effekten mellan rotorkretsen och nätet via släpringar och borstar. Men borstar och släpringar är känsliga för bland annat drifttemperatur och luftfuktighet och kräver därför mer underhåll.

Här har forskarna designat, byggt upp, testat och verifierat ett innovativt borstlöst system för varvtalsreglering i vindkraftverk. Systemet utvecklades teoretiskt i ett tidigare Vindforskprojekt som är sammanställt i en licentiatavhandling.

Eftersom borstar och släpringar är känsliga för bland annat drifttemperatur, strömtäthet, periferihastighet och den omgivande luftfuktigheten krävs det mycket kontroll och underhåll. Allt tyder på att de här resultaten leder till minskade underhållskostnader för vindturbiner eftersom det nya systemet har samma fördelar som konventionella system, men utan släpringar och borstar. Systemet bygger på att integrera en hjälp - eller reglermaskin och en roterande strömriktare till huvudmaskinen. Signalöverföringen till den roterande strömriktaren sker då trådlöst. 

Bra för vindkraft till havs
Forskarna har undersökt en innovativ topologi av en borstlös dubbelmattad induktionsgenerator och designat och utvärderat ett fullskalligt RPE-BDIM system för effektområdet 2-10 MW såväl tekniskt som ekonomiskt. Projektet har genomförts på ABB som ett examensarbete med handledning och stöd från personal på ABB. Särskild för havsbaserade vindkraftgeneratorer är det en viktig fördel att kunna eliminera borstar eftersom det minskar underhållskostnaderna och förbättrar tillförlitligheten hos generatorn.

Avhandling: Naveed ur Rehman Malik, Modelling, Analysis and Control Aspects of a Rotating Power Electronic Brushless Doubly-Fed Induction Generator

Lägesrapporter från projektet:
Lägesrapport april 2015

Nyheter

Pressmeddelande: Hälften av Sveriges elproduktion blir väderberoende om tio år

Nästan all ny elproduktion som byggs de kommande åren kommer vara landbaserad vindkraft och solel. Det innebär att om industrins efterfrågan av el ökar kraftigt kommer hälften av all el vara väderberoende 2035. Samtidigt kommer elpriserna variera mer än i dag, enligt en ny rapport från Energiforsk.

21 maj 2025 - Energisystem


Havsbaserad vindkraft bör satsa allt på vätgas – eller allt på el

Havsbaserade vindparker bör välja – använd hela parkens kapacitet till att producera vätgas och avstå från att leverera el, eller skippa vätgas helt. För landbaserad vindkraft bör 30–40 procent av kapaciteten vikas för vätgas.

16 maj 2025 - Energisystem


Säkerhet och dimensionering för betongdammar i nya Eurokoden

Den andra generationens Eurokod utvecklas just nu och kommer senast 2028 att ersätta den första. Mikael Hallgren och Fredrik Stenesand på Tyréns har i ett projekt undersökt skillnaderna mellan den första generationens Eurokod och den kommande generationen avseende betongdammar.

12 maj 2025


Nytt projekt undersöker hur betongstolpar åldras i svenskt klimat

Vattenfall Eldistribution ska rasera en 30 år gammal linje med betongstolpar, vilket ger en unik möjlighet att undersöka hur dessa stolpar har åldrats i svenskt klimat. Forskningen är viktig för att förstå betongstolparnas livslängd och för att kunna fatta välgrundade beslut om underhåll och reinvesteringar.

6 maj 2025 - Elnät


Nu på engelska: Magnetism kopplas till svetsproblem i fjärrvärmesystem

Flera fjärrvärmebolag har upplevt en större mängd defekter i svetsfogar på fjärrvärmerören jämfört med för ett par år sedan. Forskning visar att problemet har att göra med ökad magnetism i rören. I projekten Svetsbarhet av fjärrvärmeapplikationer etapp 1 och 2, har forskare funnit starka indikationer på att det beror på otillräcklig avmagnetisering av stålrören efter tillverkning. Nu finns rapporterna även på engelska.

30 apr 2025 - Värme och kyla


Nyhetsarkiv

Om rapporten

Rapportnummer

2018:503

Författare

Chandur Sadarangani