You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Plecând de la rezultatele obţinute, în limitele parametrilor menţionaţi, urmează a se lua o<br />
decizie referitoare la limitarea acestora, respectiv alegerea unor valori ferme pentru căderea şi turaţia<br />
turbinei, în conformitate cu datele hidrografice ale amplasamentului. Doar pe baza unor astfel de<br />
decizii, ferme, se va putea trece la etapa a doua, conform specificaţiilor din contract, la proiectarea şi<br />
apoi la execuţia turbinei. La funcţionarea turbinei cu dublu flux apa, care iese din ajutaj, trece printre<br />
paletele rotorice deplasându-se dinspre periferie spre centru, apoi trece prin zona liberă din interiorul<br />
rotorului, şi din nou printre palete, deplasându-se de această dată dinspre centru spre periferie cedând<br />
de fiecare dată o parte din energie şi părăseşte rotorul cu o anumită viteză. În acest fel energia<br />
curentului de apă este transferată rotorului în procesul de dublă trecere a apei printre palete. Energia<br />
apei se transformă încă din ajutaj în energie cinetică, iar mişcarea apei în rotor este fără suprapresiune.<br />
Pentru optimizarea curgerii prin turbină, un rol deosebit îl are determinarea optimă a intrării apei în<br />
rotor, ceea ce presupune studiul curgerii în aparatul director. Curgerea apei peste profilul aparatului<br />
director a fost studiată cu ajutorul metodei prof. Octavian Popa, care permite determinarea distribuţiei<br />
de presiuni, a coeficientului de portanţă şi a coeficientului de moment.<br />
3. Modelarea, simularea si validarea, utilizand metoda elementelor finite, a unui generator de<br />
tip RBLDC si DSWA.<br />
Pentru conversia energiei eoliene şi a energiei hidraulice s-a propus utilizarea unor noi<br />
generatoare electrice de tip sincron şi asincron. O cerinţă a proiectului este ca sistemul să poată<br />
funcţiona atât conectat la reţea cât şi în regim insular autonom.<br />
Obiectivul activitatii de fata consta in proiectarea execuţiei şi ulterior testarea a două<br />
generatoare electrice: un generator de inducţie cu două înfăşurări (DSWA) şi un generator sincron<br />
reactiv multifazat fără perii şi fără înfăşurare rotorică (RBLDC). În metodologia de proiectare trebuie<br />
luate în considerare saturaţia şi efectul pelicular, calculul analitic trebuie validat cu ajutorul metodei<br />
elementului finit (FEM) şi în final se va face optimizarea proiectării. Datele obţinute în urma calculului<br />
de proiectare vor fi folosite pentru dimensionarea convertoarelor statice aferente acestor generatoare şi<br />
a bateriei de condensatoare a DSWA.<br />
În vederea îndeplinirii cerinţelor din faza 1 a proiectului au fost identificate următoarele etape<br />
de parcurs:<br />
• studiul bibliografic al surselor cu mare vizibilitate internaţională (jurnale IEEE, baza de date IEEE<br />
xplore, etc.) pentru a vedea stadiul actual în domeniul generatoarelor electrice de inducţie cu două<br />
înfăşurări (DSWA) şi al generatoarelor sincrone multifazate reactive fără perii şi fără înfăşurare<br />
rotorică (RBLDC);<br />
• elaborarea studiului critic şi alegerea parametrilor nominali – putere, tensiune, turaţie pentru<br />
DSWA şi RBLDC;<br />
• alegerea tipului constructiv de maşină pentru DSWA şi RBLDC;<br />
• conceperea programului de proiectare analitică pentru DSWA şi RBLDC în mediul Matlab;<br />
• conceperea programului de proiectare optimală pentru DSWA şi RBLDC în mediul Matlab;<br />
• calculul preliminar al dimensiunilor pentru DSWA şi RBLDC;<br />
• calculul optimal al dimensiunilor, parametrilor şi caracteristicilor DSWA şi RBLDC;<br />
• calculul cu element finit al parametrilor şi caracteristicilor DSWA şi RBLDC;<br />
• compararea rezultatelor obţinute prin calcul analitic cu cele din analiza cu element finit<br />
(FEM).<br />
Pentru simplitate constructivă trebuie luată în considerare soluţia de cuplare directă între<br />
generatoare şi turbine cu dezavantajul de a fi necesare cupluri ridicate la arbore. Turaţia arborilor este<br />
redusă, pentru generatorul eolian s-a considerat la dimensionare 200 rpm iar pentru hidrogenerator 250<br />
rpm. Puterea aleasă pentru proiectarea modelelor experimentale este de 3 kw la o tensiune de linie de<br />
240 V. Datorită creşterii preţului mondial al magneţilor permanenţi din pământuri rare (NeFeB)<br />
soluţiile alese exclud utilizarea acestora. Eliminarea magneţilor permanenţi de înaltă energie sau<br />
înlocuirea lor cu magneţi ieftini din ferite trebuie să se facă prin menţinerea performanţelor ridicate ale<br />
maşinilor electrice. Tipurile de generatoare alese sunt relativ noi, foarte puţin analizate dar cu<br />
perspectivă de utilizare pentru aceste aplicaţii.<br />
6