การศึกษาหลักการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเหนี่ยวนำแบบกระตุ้นด้วยตัวเองสำหรับระบบสะสมพลังงานแบบฟลายวีล (A Study on Self-Excited Induction Generator Operating Method for Flywheel Energy Storage System)

Authors: ไพวรรณ เกิดตรวจ, ธวัชชัย สิมมา, กัญจนา ชัยอมฤต และ ศุภกร วิศวภัทรธนธร

Abstract

วัตถุประสงค์หลักของบทความนี้เพื่อศึกษาหลักการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเหนี่ยวนำชนิดกระตุ้นด้วยตัวเอง (SEIG) สำหรับใช้งานในระบบสะสมพลังงานแบบฟลายวีล (FESS) โดยขณะทำงานเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะถูกขับให้หมุนที่ความเร็วมากกว่าความเร็วซิงโครนัส กำลังไฟฟ้าเสมือนของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะได้รับจากตัวเก็บประจุที่ให้สำหรับกระตุ้น หลังจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าก็จะสามารถจ่ายกำลังไฟฟ้าจริงออกมาให้กับโหลดได้ ในการหาค่าตัวเก็บประจุที่เหมาะสมนั้นคำนวณจากข้อมูลพิกัดกำลังไฟฟ้าจริง, แรงดันไฟฟ้า, กระแสไฟฟ้า, และค่าเพาเวอร์แฟคเตอร์ ที่ระบุไว้ที่ป้ายพิกัดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ผลการทดสอบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเหนี่ยวนำแบบกระตุ้นด้วยตัวเองขนาด 3.7 กิโลวัตต์ ติดตั้งบนระบบสะสมพลังงานแบบฟลายวีลนั้นถูกทดสอบในสภาวะไม่มีโหลด และที่สภาวะมีโหลดที่ความเร็วต่างๆ ในงานวิจัยนี้ยังได้แสดงกราฟความสัมพันธ์ของแรงดันไฟฟ้า, กระแสไฟฟ้า, และคุณสมบัติความสัมพันธ์ของกำลังไฟฟ้าและความเร็วด้วย ซึ่งผลการทดสอบนี้แสดงถึงความเที่ยงตรงของระบบที่ได้นำเสนอ

The aim of this research is to study a self-excited induction generator (SEIG) operating method which applied to flywheel energy storage system (FESS). During operation, the SEIG was driven by a prime mover at speed above synchronous speed. The reactive power of the generator is absorbed from the excitation capacitors. Then the active power will be supplied to the loads. To obtain, the optimal excitation capacitance, the data from the machine nameplate such as rated active power, voltage, current, and also power factor are the parameters used to calculate the rated of reactive power. The experimental results of a 3.7kW self-excited induction generator-based a flywheel energy storage system are carried out in no-load and on-load conditions. This research also presents the waveforms of phase voltage, current, as well as the output power-speed characteristics. The experimental results are displayed to verify the accuracy of the proposed method.

DOI: 10.14456/eenet-journal.2017.6