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

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


Vattenkraftens uthållighet: 80% produktion under kritiska veckor

Svensk vattenkraft har potential att producera på cirka 80% av sin tillgängliga kapacitet under 1–3 veckor, vilket motsvarar ungefär hälften av toppbehovet. Det visar en ny studie från Chalmers som ger oss en djupare förståelse för vattenkraftens förmåga att hantera perioder med hög efterfrågan och låg vindkraftproduktion.

28 apr 2025


Handbok ska hjälpa fjärrvärmebranschen att prioritera temperatureffektiviseringar

Hur sänker vi temperaturerna i dagens fjärrvärmesystem? I en rapport lyfts flera exempel, däribland Luleå Energis framgångsrika arbete med sänkta systemtemperaturer.

22 apr 2025 - Värme och kyla


Var i landskapet ska den nya gröna elproduktionen få plats?

Var i landskapet ska den fossilfria elproduktionen rymmas, när landskapet är så viktigt för den nordiska självbilden? Det ska samhällsplanerarna Daniel Urey och Alexander Marek från Lablab försöka ge svar på i forskningsprojektet Speed Local.

17 apr 2025 - Energisystem


Avbördningssäkerhet i Norden

Dammar måste kunna avbörda överskottsvatten på ett säkert sätt vid högflödessituationer. I det nordiska klimatet är avbördningssäkerhet en central fråga för samtliga anläggningar, oavsett orsaken till avbördningsbehovet. James Yang på Vattenfall och KTH har vidareutvecklat och med hjälp av kollegor utvärderat två olika typer av pianotangentutskov som kan förbättra avbördningssäkerheten.

16 apr 2025


Nyhetsarkiv

Om rapporten

Rapportnummer

2018:503

Författare

Chandur Sadarangani