Development and simulation of special rotary transformer - contactless power transmitter and control device for a counter-rotating wind turbine

摘要

W przeciwwirującej turbinie wiatrowej z pionową osią obrotu (VAWT) dla bezkontaktnego przekazywania energii elektrycznej od generatora synchronicznego o magnesach trwałych (PMSG) z wirującymi induktorem i twomikiem, opracowano specjalny trójfazowy transformator, którego polowy rdzenia z pierwotnym i wtórnym uzwojeniami mogą obracać się względem siebie. Zaprojektowano, stworzono oraz zbadano jedną fazę takiego transformatora. W wyniku badań eksperymentalnych opracowano jego model stymulacyjny komputerowy. Wybudowano ogólny model komputerowy siłowni wiatrowej z VAWT o prace autonomicznej z trójfazowym wirującym transformatorem, którego uzwojenia wtórne mają placówki przełączane za pomocą triaków przewidując quasioptymalną pracę VAWT. Przeprowadzono analizę ilości placówek niezbędnej do skutecznego działania siłowni wiatrowej na całym zakresie prędkości wiatru.%In a counter-rotating wind turbine with the vertical axis of rotation (VAWT), a special three-phase transformer was developed for contactless transmission of electric energy from the synchronous generator with permanent magnets (PMSG) and rotating rotor and stator. The half-core of this transformer with primary and secondary windings can rotate relative one to another. One phase of such a transformer was developed, engineered, and studied. According to the results of experimental studies, its computer simulation model was designed. We built and study a general computer model of an autonomous VAWT with a three-phase rotary transformer, the secondary windings of which have taps that are switched by triaks, providing quasi optimal control of VAWT operation. The analysis of necessary amount of taps is conducted for effective work of VAWT on all range of speed of wind.