Θέ α: Α ιθ ός ια ιβής :

Transcript

1 Δ ατ η ατ ό Πρόγρα α Μ ταπτυχ α ώ Σπου ώ «α α έ άσι ι ή έ ια αι οι ο έ ς ι α ές ο ο ές ια ια ί ισ αι οι ο ο ία ς» α ια ή ι α ι ή ασία ς έσ οι ας- ι ίας ο ά ι α ού ο α ο ό ο α ι ού & Α ο α ού Α ιθ ός ώο : Θέ α: Π οσο οί σ ασ ια ής α ο ή ιας σ ο ο α α ισ ι ό ιβά ο ο atlab/simulink Ε ιβ έ ω ύ βο ος αθ ής: αθ ής ι ό αος Α. οβός Α ιθ ός ια ιβής : Πά α, 10/02/2017

2 Πα π ή Πα, ή α Η γω Μηχα α χ γ α π γ Δ π α-β ω α Γ ω γ υ η 2017 Μ η π φ α η πα α α ο σύ ο ο ς ασίας α ο ί ό ο έ ο, α α θέ α ό έσ οι α- ι ία ο ά, αι α αβιά ι ι αιώ α α ί αθ οιο ή ο ό ο. Α ασία ιέ ι ι ό, ο ο οίο έ ι α α θ ί α ό ο ί ιο, α ό ί αι ιά ι ο αι α αφέ αι ώς ός ο ι έ ο ς ασίας ς οϊό ασίας ί ο, σ ιώ ο ας α ο οί ς σαφή ό ο α σ οι ία α ο οί σής ο, ώ α ά α β βαιώ ι ς σ ί σ ήσ ς α ούσι αφι ώ α α α ασ άσ, ι ό, αφ ά., έ ι άβ ι ίς ιο ισ ούς ά ια ο α ό ο α ι ώ ι αι ά ια σ ί αι α ό ο θ οσί σ ο ι ού α ού. Π α, 7 Σ α 2

3 ΠΙ ΟΠΟΙΗ Η Πισ ο οι ί αι ό ι α ια ή ι α ι ή ασία θέ α: Π οσο οί σ ασ ια ής α ο ή ιας σ ο ο α α ισ ι ό ιβά ο ο atlab/simulink ς ας έσ οι ας- ι ίας ο ά ι α ού ο α ο ό ο α ι ού αι Α ο α ού α ο σιάσ οσί ς σ ο ή α Η ο ό α ι ώ ο Πα ισ ίο Πα ώ σ ις 10/02/2017 αι άσ αι ίθ α ό α ό ο θ ασ ι ή ι ο ή:. οβός, αθ ής Πα ισ ίο Πα ώ, ιβ έ αθ ής. ια α ό ο ος, αθ ής Πα ισ ίο Πα ώ, έ ος ι ούς ασ ι ής ι ο ής Π. οβός, έ ο ας Πα ισ ίο Πα ώ, έ ος ι ούς ασ ι ής ι ο ής Πά α, / / Ο ιβ έ ύ βο ος αθ ής αθ ής. οβός Ο ι θ ής ο αθ ής. οβός Π α, 7 Σ α 3

4 Π ς Η α ούσα α ια ή ι α ι ή ασία ο ήθ α ά ο α α αϊ ό έ ος σ ο ασ ή ιο σ ά σ ύος, Α α ώσι ς αι α α έ ς Πα α ής σ α αίσια ο ια α ι ού ο ά α ος α ια ώ σ ο ώ ί ο «α α έ άσι ι ή έ ια αι οι ο έ ς ι α ές ο ο ές ια ια ί ισ αι οι ο ο ία ς». α ήθ α α α ισ ήσ ο ιβ έ ο α αθ ή. ι ό αο οβό ια αι ία ο ο έ σ α ασ ο θώ έ α όσο ιαφέ ο θέ α α ά αι ια αθο ή σ ο ο α ί α ά ιά ια ασ ό σής ο α ούσα ασία. ι έο, θα ήθ α α α ισ ήσ ι ιαί α ο έ ο α. Πα α ή οβό ια ο ύ ι βοήθ ιά ο αι ις ήσι ς σ βο ές ο ο α ί α ά ιά ια ς ό σ ς ς α ούσας ι α ι ής. έ ος, θα ήθ α α α ισ ήσ ο ς ο ίς ο ο σ ί ο άθ ό ο ό α α ά α ό ια σ ο ώ ο αι ίς α ούς θα ί α φ άσ ι έ ι ώ, α ά αι ο ς ι ούς ο α θ ώ ο ς ο ί αι ά α ί α ο αι ισ ύο σ έ α. Π α, 7 Σ α 4

5 Π σ ι ή ο ή ο ιαφέ ο σ έφ αι ο οέ α αι ισσό ο σ ις Α α ώσι ς Π ές έ ιας όσο ια ιβα ο ι ούς όσο ια οι ο ο ι ούς ό ο ς. Ο ά ος α ο ί ια ασ ί αι αθα ή ή έ ιας ο β ίσ αι ύθ α σ φύσ ίς α α αι ί ι ή α έ βασ α ό ο ά θ ο. Η ά σ ς αιο ι ής έ ιας ια α α ή ισ ού ί αι α ό α ές ο σ ύο ι ι ή έ ια ο α έ ο αι α έ ο σ ι ή ώσ α α α α θ ί α θ ίας ή α ιο θ ί σ ο ί ο αφο άς. Οι α ές α ές ο ο ά ο αι α ο ή ι ς αι σ ήθ ς σ α ώ αι σ αθ οισ έ ς σ αιο ι ά ά α. Η αϊ ή ίσ α ία ο ο ή σ σ ά α ά α ο ιώ αι α ό ο θα αιο ι ώ ά σ όσο ο όσ ος ο ς ή α α ά ό αι ήσ ο ς ιο ισ έ. ή α ό ς α ά ς ο ο ίας α σ σ ή α α α ο ής αιο ι ής έ ιας α ο ού ι ό α ά σ ώς α α ό ο οσοσ ό ς ια ής α α ής. α σ σ ή α α α ο ής αιο ι ής έ ιας ιαφέ ο α ό ις σ βα ι ές ή ι ς ι α ό αι α ι ή ο ς έ ί αι α α αί ώσ ισ ύς ο α έ ο α σ α θ ί σ έ α σύσ α ισ ύος. ια έ αι α ά έ οι σ σ ά έ α ήσι ο α ίο σ α έ ια ο α ι ού ί αι οσο οί σ ο σ σ ή α ος ο οία οσφέ ι ο ο έ α α οβ έ ι αι α ι άφ ι σ ιφο ά ο α ό ο σ σ ή α ος, ίς ήσ ο α α ι ού. Η α ά ός οσο οι έ ο σ σ ή α ος ί αι ο σιασ ι ής σ ασίας ια ασ ια ή έ α αθώς β ιώ ι α ο ο ι ό α αι α ο σ α ι ό ά ς ώ ιώ ι ο ό ο ι α ής ς αι ο ι α α ι ό όσ ος. α ούσα ασία ί αι οσο οί σ σ ο ιβά ο ο Matlab/Simulink ς ασ ια ής α ο ή ιας S ο σι ο οι ί ή ια ό ι ο α ή, αι σ ί ο αι α α ο έσ α ά ς ι α α ι ά α ο έσ α α, ώσ α ια ισ θ ί ό α ς οσο οί σ ς. ια θ ώ ο αι ς ής: α φά αια ς ασίας Π α, 7 Σ α 5

6 ο φά αιο ά αι ι ή ιος ύ α α ο ιώ, ο ά ος ώ α ο σιά ο αι α ο ή α α ήσ ς ς αιο ι ής έ ιας αθώς αι σ α ισ ι ά σ οι ία σ ο ι ό αι α όσ ιο ί ο. ο φά αιο ι άφο αι ι ο ία, α ί α ά αι ο έ ος α ο ιώ. ο φά αιο ί αι α αφο ά σ ις σύ ο ς ή ι ς, ώ οσο ή σ ιά αι σ ις σύ ο ς ή ι ς ό ι ο α ή, σ α ί, σ ι ο ία α ά αι σ ο ο οί σή ο ς. ο φά αιο α α ύο αι ο οσ ιο ισ ός α α ισ ι ώ θώ ς α ής, οσο οί σ ο α ο ι ή α, ς ή ιας αι ο ό ο ο σ σ ή α ος σ ο Matlab/Simulink αι α α ο έσ α α ο ο ύ ο σ ί ο αι ι α α ι ές ήσ ις ο έ αβα ώ α σ ο ασ ή ιο. Π α, 7 Σ α 6

7 Abstract In recent years renewable energy sources attract interest for environmental and economic reasons. Wind is characterized as an endless, clean energy source which de a ds o hu a s i terfere e. Wi d a hi es e ploit i d e erg for electricity generation as they capture the kinetic energy of wind and convert it into electric energy. These machines are called wind turbines and congregate in wind farms. Financial crisis in gas in the early seventies contributed to the development of wind turbines, however, the cost was too high and their use was limited. Nowadays, the development of technology leads to the increment of wind energy conversion systems for energy production. Wind energy conversion systems differ from conventional generators, hence they demand dynamical study in order to assimilate that power of wind in the power system. Engineers require simulation programs in order to study and develop these systems. i ulatio a des ri e a d predi t a s ste s eha ior as in the real case. Development of simulated system is essential for researchers due to the less time and cost needed compared to the experimental procedure as well as for efficiency matters. This study presents the simulation of the S800 wind turbine which consists of a permanent magnet synchronous generator in Matlab/Simulink. The simulated values of this model are compared to experimental measurements in order to validate the accuracy of simulation. Chapter 1 describes the power and the statistical analysis of wind and the advantages of wind energy use. Furthermore, it presents statistical data from Europe and globally. In Chapter 2 the operation, types and power control of wind turbines are described. Chapter 3 refers to synchronous generators and specifically to types, operation and modeling of permanent magnet synchronous machines. In Chapter 4 simulation of the wind turbine is extensively described and the results are compared to experimental measurements Π α, 7 Σ α 7

8 Π Π ό ο ος... 4 Π ί... 5 Abstract... 7 Πί α ας σ ο ύσ Ά ος αι αιο ι ή έ ια α ισ ι ή ι αφή ο α έ ο ιαθέσι ισ ύς α έ ο Αιο ι ή έ ια αι ΑΠ Αιο ι ή έ ια αι ισ ός Αιο ι ή έ ια σ ά α Α ο ή ι ς Α ή ι ο ίας Α/ ί Α ο ιώ α ισ οί έ ο ισ ύος α ύ ς αι ιο ές ι ο ίας Αιο ι ά ά α ύ ο ή ια σο ύ α ο ύ α α α ισ ι ή α ύ α ή ισ ς ή ιας Π οσ ιο ισ ός α α έ σύ ο ς ή ιας ύ ο ή ια ό ι ο α ή ο ο οί σ σύ ο ς ή ιας ό ι ο α ή Π οσο οί σ α ο ή ιας ήσ ο Matlab/Simulink Π οσο οί σ α ο ι ή α Π οσο οί σ ή ιας ό ι ο α ή Π ι α α ι ές ήσ ις ή ιας Π οσ ιο ισ ός α α έ ή ιας ύ ισ ι α α ι ώ ήσ ς ή ιας α α ο έσ α α ς οσο οί σ ς Π οσο οί σ α ο ή ιας Π ι α α ι ή ια ι ασία ύ ισ α ο σ ά ιβ ιο αφία Π α, 7 Σ α 8

9 Α α φα αί σ, σ ισφο ά αι οο ι ές σ έ ισ ς ς ασίας Π α, 7 Σ α 9

10 Π ς σ σ Α/ : Α ο ή ια Α/ : Α ο ι ή ας ΑΠ : Α α ώσι ς Π ές έ ιας. : αϊ ή Έ σ AL: Α ο ί ιο NI: ι έ ιο CO: οβά ιο HAWT: Horizontal Axis Wind Turbine VAWT: Vertical Axis Wind Turbine PMSG: Permanent Magnet Synchronous Generator AC: Alternating Current DC: Direct Current RMS: Root Mean Square SCADA: Supervisory Control And Data Acquisition Π α, 7 Σ α 10

11 1.Ά ς α α α Ο ά ος ο α ί αι α ό ιαφο ά ί σ ς έσα σ α όσφαι α. ά α ό ή ί σ ο ά ος α ι ί αι ος ις ιο ές α ό ί σ. Όσο α ύ ιαφο ά ί σ ς έ ο ύο ιο ές, όσο α ύ ς έ ασ ς ά οι θα έο. Η ιαφο ά ί σ ς σ ι ά ς, οφ ί αι σ ισ οφή ς ς αι σ θέ α σ ς α ό ο Ή ιο. α φαι ό α α ά ο α ού α όσ ια οφο ία, α ή α ί σ αέ ι α ώ σ ο ό ο ο α ή. ός, ό ς, α ό α όσ ια οφο ία σ άθ ιο ή ι α ού αι ο ι ά φαι ό α ο σ ί ο αι ο φο ο ία, ο ί α. Η έ ια ο α έ ο ο ο ά αι αιο ι ή αι ά σή ς ι ά α ό α α αία ό ια α α ισ ι ό α ά ι α οι Αι ύ ιοι ο σι ο οιούσα σ α σι οΐα ο., σ ί αι ο ο αιώ α. ήσ α ό ια ά σ ού αι ά σ α σι ώ ώ ο ο James Blyth, σ ία, α ασ ύασ ώ αιο ι ή α ή ια α α ή ισ ού. ο ο Α ι α ός Charles Brush α ασ ύασ ώ α ό α α ο ή ια kw ο οία ιέθ αι φ έ ο ώσ α α έ αι ασφά ια σ ούς α έ ο ς ή α 2). α ό α ό ια έ ι α ο ές ι έ ς οσ άθ ι ς ια α ασ ή αιο ι ώ α ώ σ όσο α ό α α α ίφθ α. α ία ο αι ό ς α ό ο ς αύ σ ς ο αίο ο ιαφέ ο σ άφ α ά σ έ ια ο α έ ο αι έσ β ι ώ α ο ο ήσ σ ις α ές ς α ίας ο ί σ ά α ά αι ιο ία αιο ι ώ ά σ ιάφο ς ώ ς. Α ό ό αι έ ι σή α, αιο ι ή έ ια σι ο οι ί αι ός α ό ισ ιο οΐα ί ς σ ο α α ω ή αι α ο ή ς σ ι ή έ ια ί αι α ό ις α ο ή ι ς Α/Γ. Π α, 7 Σ α 11

12 ή α 1:Πα α οσια οί α ό οι ή α 2:Αιο ι ή α ή α ασ ασ έ α ό ο Blyth(α ισ ά, α ο ή ια α ασ ασ έ α ό ο Brush ιά 1.1 σ Ο ά ος α ο ί έ α σ αθ ό φαι ό ο σ ο ό ο ι α ό αι ί αι α α αί σ α ισ ι ή ι αφή ο. Η ώσ ς έσ ς ι ής αι ς ιασ ο άς ς α ύ άς ο σ ια ιο ή ί αι α α αί α σ οι ία ια ά σή ο. Οι σ ιασ ές αιο ι ώ α ώ ιά ο αι α ές ις οφο ί ς ια β ισ ο οί σ α ασ ώ ο ς α ά αι όβ ι όσ α ώ. ά α ό ήσ ις σ άθ ιο ή, β ίσ αι έσ ι ή ς α ύ ας α έ ο ια ά οιο σ ι έ ο ο ι ό ιάσ α. έσ ι ή ού, ώ ας, ή α, έ ο ς. ια α α ο οθ ί σ α ισ ι ά ο αιο ι ό α ι ό σ ια ιο ή α ο ο θ ί αι σ ι έ ασία ήσ : ώ α ο ο ί ο αι οι έσοι ό οι α ή ια έ α ι ό ο ι ό ιάσ α. ό ά ο. σ έ ια, α ά ο α ο α ιθ ό ήσ αι ιθ ή α ίβ ια, ι έ αι Π α, 7 Σ α 12

13 α ά ο ιάσ α V ο ο οίο σι ο οι ί αι ια ο α ο οί σ ήσ. Η ί α α α ή ί αι σ ι έ ο ς ή α α V i, V i + V αι αθ οί αι ο α ιθ ός φο ώ n σ ό α φά ισ ς ο α ύ α φά ισ ι ές έσα σ ο άθ ή α. α ό ο ό ο α ασ ά αι ο ιά α α n/n =f(v ό ο ί αι ο σ ο ι ός α ιθ ός α α ήσ. ια ι αφή ο ια ά α ος σι ο οι ί αι α α ο ή Weibull ο ο ί αι ς ής: k 1 k k V V fv ( ) exp c c c αι f ( V ) dv 1 Ε. 0 f(v ιθα ό α φά ισ ς ς α ύ ας V, k έ α α ιάσ α ο σ σ ή ο ο ο ά αι σ σ ής σχή α ος shape coefficient) αι c ο σ σ ή ί α ας scale coefficient). [9] ή α 3: ά σ ό ας ιθα ό ας α έ ο αι α α ο ή Weibull 1.2 σ σ ς Έσ ιφά ια Α σ ο οία οσ ί ι άθ α ο ά ος α ύ α V. Η ιαθέσι ισ ύς ο α έ ο ο οσ ί ι σ ιφά ια θα ί αι: 1 2 E mv ή P 2 ό ς m SV ο ό t t t 1 3 P AV [ W ] (Ε. 2 Π α, 7 Σ α 13

14 αι σ ί σ ο ο ά ος οσ ί ι ό ία θ ά σ ιφά ια [9]: P Ε. 3) SV cos 1.3 Π Η αιο ι ή έ ια α ή ι σ ις Α α ώσι ς Π ές Ε έ ιας ΑΠ αθώς οέ αι α ό φ σι ές ια ι ασί ς αι ί αι α ά σ φύσ, αθώς αι σ ις ή ι ς ο φές αφού ια ά σή ς α αι ί αι ά οια ι ή α έ βασ.. ό, ά σ, αύσ, α ά ό ο οή έ ιας σ φύσ. Α ο ί αθα ή ο φή έ ιας, φι ι ή ος ο ιβά ο ο οία έ ι ή ο α ί ύ ο ς. Ό ς ό ς οι ΑΠ, α ο ί ύσ σ ο όβ α ς α α ό ς ά σ ς α α ώσι α οθ ά ο ώ α σί αι ς ό σ ς ο ιβά ο ος. Πιο α α ι ά α α άφο αι α ο ή α ά ς ο ού ια ί α ο ί ιο α έ ς α α σσό ή έ ιας σ ο όσ ο: Α ο ί ασ ί ή έ ιας Ο ά ος ί αι ια ο φή ια ής έ ιας. Οι ά οι ο α ού αι α ό θέ α σ ς α όσφαι ας α ό ο ή ιο, ισ οφή ς ς αι ις α α ί ς ο άφο ς ς. Όσο, οι ό, ο ή ιος ά ι αι οι ά οι φ σού έ ια ί αι ι α ή α α ά ι ισ ύ. βά ι σ α α ούφισ ς ύ α σ ς ο ιβά ο ος. Α ί ι α σ ι θ ί ό ι έ ς ς. α αφέ ο ς ια σ α ι ή α ι α άσ ασ σ βα ι ώ α σί ΑΠ αι ί ς αιο ι ή έ ια, θα ο ούσ α σ βά ι σ ί σ ο ώ ιο ι ίο ο ά θ α α σ ο α α ή ο ά ισ ο α ά %, ο ός ο ο ί αι σ ί σ ο φαι ο έ ο ο θ ο ίο. Η ά σή ς α βά ι ώ α σ αφι ά ιάσ α ς ιο ές Π α, 7 Σ α 14

15 Α ο έ σ α α ής ς ιασ ο άς ί αι α ο έ σ ο ια ού σ σ ή α ος, ί ο ας α ό α ά ς ια ώ α α ώ σ ο ι ό αι ιφ ια ό ί ο. ο θά σ α α ο οί σ ς άθ ώ ας α ό α ά α ο άς α σί α ό ά ς ώ ς ιο ί θέσ ις ασίας. Η ιο ία ο ά ά σ ς αιο ι ής έ ιας ο α ί ά α ά σ α θ ώ ι ο α ι ό σ ία ό ς α ασ ή, α άσ ασ, σ ή σ αι ι ο ία α ο ιώ, οι σί ς marketing, οι αφο ές, οι έ ς α άσ ασ ς.α. Ο ό ος ΑΠ σ ώς α ά αι σ α α ή ισ ού, θέ α σ ς, ύ ς α ά αι σ ο ο έα αφο ώ. Η α α ή ισ ύος σ ώ α ο α ύ αι ά ο ο ώ α ό σ βα ι ές θό ο ς α α ής ό ς ο έ αιο (fuel oil, ο ά θ α ας coal, ο αέ ιο gas αι ι ή έ ια (nuclear αι σ έφ αι σ αιο ι ή έ ια, ια ή, βιο ά α α ά αι ις ό οι ς ΑΠ. ο ή α ο α ο ο θ ί α α ί αι ο οσοσ ό έας α άσ ασ ς α α ής έ ιας (MW σ ώ έ ι ο έ ος ο αι ς α ό ί αι α ά σα σ ις ιάφο ς ο φές ς. Α ί ι α α α θ ί ό ι αιο ι ή έ ια α α ά ο α ύ ο οσοσ ό, % α ά σα σ ΑΠ α ά αι σ σ βα ι ές ο φές έ ιας ό ς ο αέ ιο gas αι ι ή έ ια nuclear). ή α 4: α α ο ή ο α σ έ ς α α ής έ ιας σ ώ α ά ο έ ος Π α, 7 Σ α 15

16 1.4 σ ς α ή, ια α α ή ισ ού α ό ά σ ς αιο ι ής έ ιας ο όσ ος ή α α ά ά ο αι α α ο ι ό αι ια α ό ο ό ο ιο ίσ σ ι α α ι ές φα ο ές. ή α, ό ς, αιο ι ή έ ια α βά αι ό σ ο ς ίσ ο ς σ ιασ ούς έ ιας α έ α ώ αι α ο ί ι ό, α ά α α ό ο οσοσ ό ς ια ής α α ής. Η αιο ι ή έ ια α ί ο ι ή, ια ή αι βιο ά α α α ί ο αι έο α α οσια ές ές ό ς ο ά θ α ας αι ι ή έ ια. ο ή α ο α ο ο θ ί α ο σιά αι α άσ ασ α α ής MW α ά ο α ο φή έ ιας σ βάθος ίας - σ ώ. Α ί ι α σ ι θ ί ό ι α α ί αι αύ σ σ ις α ασ άσ ις ΑΠ α ά ά ο ο ώ, ώ ί σ σ ις α ασ άσ ις α α ής α ό έ αιο GW, ά θ α α GW αι ι ή έ ια GW). ή α 5: α ασ άσ ις α α ής ισ ού σ ώ, (MW) ια α ί ι ιο α α ο ή α ία ς ά σ ς ς έ ιας ο α έ ο, α ί ι α σ ι θ ί ό ι ά ή α ό α σ ι ή ο ο ία α α ασ ί α ύσι ο ό ο ο αιο ι ό α ι ό ς ς, ι ά αι ό ι α α ό σ έ α ό ο έ ια α ό ο ά ο θα ή α ι άσια α ό ις α ά ς σ ι ή έ ια ο ό ς ς α θ ό ας σ ο ί ιο ο ι ό ιάσ α. ιβ βαιώ αι, οι ό, ό ι έ ια ο α έ ο α ο ί ο έ ο σ ο α α ή αι Π α, 7 Σ α 16

17 σ ο ό ι ο ιαφέ ο θα έ ι α σ αφ ί σ ο ς ό ο ς αι σ α σ σ ή α α ά σής ς. ώ σ α ή ο όσ ος α ασ ής, α άσ ασ ς αι σ ή σ ς έ οι σ σ ά ή α α ά ά ο, ο ό αι ήσ ο ς ή α α ά ιο ισ έ, ήσ όσφα ι ά σ ο ο ία ι ώ, α ο ο ία, ο ι ή αι α ο α ι ή έ ι α βάσ ι σ ά ί α α ό οσ, ιώ ο ας σ ώς ο όσ ος ς α α ό ς έ ιας. Π έο οι α αι ού ς α ασ άσ ις ο ού α α ασ ού οι ο ο ι ά βιώσι ς, σύ φ α α σ ι ά ο έ α αι έο α α ί ο αι ις σ βα ι ές ο φές έ ιας α ό α αι σ ο όσ ος. 1.5 σ Η ά α ιαθέ ι αι ι ά ούσιο αιο ι ό α ι ό ή α 6 σ α ές ιο ές ς ή ς, ς Π ο ο ήσο, ς ύβοιας αι σιώ ο Αι αίο α ύ ς ο ού α -10m/s ό ο αι ί σ α ά α ισσό α αιο ι ά ά α. ο ή α φαί αι α σ έ α α ή MW α ά ο α ιο ή. ή α 6:Αιο ι ό α ι ό σ ά α αι σ ά α ώ ά σ ς αιο ι ής έ ιας ι ό α ο ς α ό ο ς ια ο ά σ α σι ώ. α έσα σ ς α ίας ο έ α α Π α, 7 Σ α 17

18 φά ισή ο ς οι ώ ς α ο ή ι ς ι ή α σ έ ισ ύ. α ία ο α ά ή α α ά ι ή, ό ις, MW σ ο ι ή α σ έ ισ ύς. Ωσ όσο α ό ις α ές ο ί σ ια ίο ος α ά ς ο οία σ ί αι έ ι αι σή α ή α 7. Α ί ι α σ ι θ ί ό ι ο έα α σ έ ισ ύς έφθασ α MW, 1,3% ς σ ο ι ής α άσ ασ ς σ ώ ή α 8). ή α 7: ο ι ή α σ έ ισ ύς MW) σ ά α α ά έ ος ή α 8: έα α σ έ ισ ύς α ά ώ α, ώ Π α, 7 Σ α 18

19 ια αι έ α ά σ σ ά α ο ής αιο ι ής έ ιας σ ά α α ά αι α οσ ί ς, ί αι α α αί έ, α α ό σ αι α ά σ έ ια α ά αιο ι ώ σ σ ά. 2.Α ς Οι α ές ο α έ ο αιο ι ή έ ια σ ι ή ο ο ά ο αι α ο ή ι ς (Α/Γ. Οι Α/ σ ύο σ α ύ ιά ο ς ι ι ή έ ια ο α έ ο α ο έ σ α α α ή α ι ού ο ής m σ ο α ο ι ή α. Ο α ο ι ή ας σ έ αι ια ή ια σύ ο α ι ή ο οία α έ ι α ι ή ισ ύ σ ι ή T e. 2.1 ς / ή α 9: ο έ ο ι ο ίας Α/ Οι Α/ ια ισ οφή ί ο ς αι α ά σ έ ια ια α α ή α ι ής ο ής, α ύο αι ις ά ις ο ασ ού αι α ό ο ά ο ά σ ιφά ια ί ο ς. Η οή ο α έ ο ά α ό ια ιφά ια ιο ί ύο ί α ο α ι ώ ά : ο ισθέ ο σα D (drag αι ά ωσ L (lift. Η σ ισ α έ ύο α ώ ά ί αι ωσ ι ή ύ α T (Thrust). Ο ισθέ ο σα Ό α έ α α α ι ό σ ό έ ι ύ α ό έ α ύ ι ο ιο ί αι ασ ία σ α ά ο ο ια ού σ ώ α ος αι α ά α ο ύ α ος α ά ο ί ο ή α 10 ό ς α ο ό σής ο. Έ σι ί σ ο ασ ί αι ά σ ο ύ ι ο α ό ο σ ό έ ι ί ια α ύθ σ οή αι θ ί ο ύ ι ο Π α, 7 Σ α 19

20 ος α ίσ. Η ύ α α ή ο ο ά αι ο ισθέ ο σα. ια ί σ ς ο ισθέ ο σας ί αι α α αί ί σ ο έθο ς ο α ο ύ α ος. Α ό ί αι ί ο ας σ ο ύ ι ο έ α ιο α ο α ι ό σ ή α ή α 11) [9]. ή α 10: ιο ία α ο ύ α ος ή α 11:Α ο α ι ό σ ή α Ά ωσ Η ά σ ί αι άθ σ ο ιά σ α ς α ύ ας ς οής. ια α φα ισ ί ί αι α α αί ο οή ύ α ό έ α ύ ι ο α ί αι σ ι ή. Α ό ι ά αι έ α ισ φό ο ύ ι ο ή σφαί α. ο ισ φό ο σώ α α ασέ ι ό ι ώ ο ς ο σ ό αι ο ι α ύ ι σ ά ά ώ ο ιβ α ύ ι σ ά. ύ φ α ίσ σ Bernoulli σ α ι ή ί σ ιώ αι ό ο α ά αι α ύ α αι σ ώς σ ο ι ή ύ α ο ο ύ ι ί αι άθ σ α ύ α ο σ ού ή α 12). ί σ α ο ά αι αιο ι ώ α ώ, ασ ία ς οής ο ί αι α α αί ια ή σ ς ά σ ς, ισά αι ο οθέ σ ς α ο ο ής ό ία σ σ έσ α ύ α ο α έ ο V. Η ία α ή ο ο ά αι ω ία οσβο ής α angle of attack) ή α 13). ό σ ο ά έ ος ς α ο ο ής ιο ί αι ο ί σ αι Π α, 7 Σ α 20

21 ι ά σ, ώ σ ο ά ιβ ά σ αι ί σ ή α 12. Πα α ί αι ό ι α α όφ σ σ ο ά έ ος ς α ο ο ής ί αι ο ό ο ά σ ο ύ ος ς ή α 14. ι α ό ο ό ο ια α α θ ί ά σ ί ια α ο ο ή σ ιά αι α ύ ό α [9]. ή α 12: Ά σ αι ιέσ ις ή α 13: ία οσβο ής α ή α 14: α α ο ή ιέσ σ α ο ο ή Π α, 7 Σ α 21

22 Ωσ ι ή ύ α Η σ ι ή ύ α α ο ί σ ισ ώσα ς ά σ ς αι ς ο ισθέ ο σας αι ί αι α ή ο οία ο α ί ισ οφή ί ιας αιο ι ής α ής. ή α 15: ά ις ο ασ ού αι σ α ο ο ή Η ο ισθέ ο σα αι ά σ ί ο αι α ό ο ς ύ ο ς: 1 D 2 2 V CDc [N/m] Ε. 1 2 L V CLc [N/m] Ε. ) 2 Ό ο = ό α ο σ ού [kg/m 3 ] V= α ύ α ο α ια ά α ο σ ού [m/s] c= ο ή ς α ο ο ής [m] Οι C L αι C D ί αι α ιάσ α οι σ σ ές ο φ ά ο ά σ ά α ώ α ό ο ούς α ά ο ς ό ς ία οσβο ής. Η ά σ σ σ ώ α ό ία οσβο ής φαί αι σ ο ή α 16. Ο C L α ά αι α ι ά α έ ι ις ί ο ό ο αί ι αι έ ισ ι ή ο ώ ο C D α ά αι α ά ο α ο ά ο ς α. ά ι οι ό ία ι ή ς α ια ο οία ο ό ος C L / C D ισ ο οι ί αι. Α ή ί αι αι βέ ισ ω ία οσβο ής α ο οία α ο ί αι ο ιθ ό σ ίο ι ο ίας α ο ά αι αιο ι ώ α ώ. [9] Π α, 7 Σ α 22

23 ή α 16: σ ές C L αι C D αι ία οσβο ής ια α ύ ς ί ς οσβο ής αι ά ο C L α ί ι α ιώ αι α ό ο α ώ ο C D α ά αι ά α ο ύ ό ο αι α ο σιά αι ο φαι ό ο α ώ ιας σ ή ι ς stall) αι ά αι α ό ο α ά σ. ή α 17: ό ος L/D αι α ώ ια σ ή ι ς. έ ισ ισ ύς αι ό ιο Betz Η θ ία ο α ο ο θ ί α α ύ θ ο α ό ο α ό φ σι ό Albert Betz αι ί ι έ ισ ισ ύ ο ο ί α α ά ι ια αιο ι ή α ή ο ι ο ίο ά ο α. ια θ ί σ ς θ ίας, θ ού έ α ο ό σ ή α οής αι έσα σ α ό έ α ο οι ή ίσ ο actuator disc. Ο ίσ ος α ός έ ι ά ι α ύ ια α ι οσ ού ά ο ς αι ισ έφ αι α ι οσ ή α ύ α. ο σία ό ι αι ια ια Π α, 7 Σ α 23

24 ιά α ο α ο οφά ι ι ή έ ια ο α έ ο ι ό ια α α ή σ ο σ ό. Ο ο ός σ ή ας ύ α ό ο ίσ ο α ά ι σ ιά ο α ό α ά σ α ά ο ίσ ο Α 3 >Α 1 >Α 0. Α ό σ βαί ι ιό ι αθώς ο ίσ ος α ο οφά ι ι ή έ ια ο α έ ο, α ύ ά ο ιώ αι αι σύ φ α ίσ σ σ έ ιας, α ά αι ια ο ή. ια α α α ύσο ις σ θή ς οής ύ α ό ο ίσ ο θ ού ις θέσ ις: - ο ύ ι ο ίσ ο ό ο ο σ ό ί αι α ια ά α ο, α ιβώς α ά ο ίσ ο, -α ιβώς α ά ο ίσ ο αι - ο ύ α ιά α ό ο ίσ ο ό ο αι ά ι ο σ ό ί αι α ια ά α ο. ι ή ο ίσ ος α ο οφά έ ια ίσ σ ο Bernoulli ο ί α φα οσ ί ό ο ια ις θέσ ις - αι - αι ό ι -. Η α ύ α ο α έ ο αβά αι σ ή ό ο αθώς ά ια έσο ο ίσ ο αι ο ά σ ώς ιού, V 0 >V 1, V 2 >V 3 ). Α ό ίσ σ σ έ ιας ο ύ ι ό ι V 1 =V 2 αφού A 1 =A 2. Η σ α ι ή ί σ σ θέσ αι ί αι ί ι ς α οσφαι ι ή αφού ο ά ος β ίσ αι σ α άσ ασ ισο ο ίας α ια ά α ο σ ό. φα ό ο ας ίσ σ ο Bernoulli σ ις θέσ ις αι ο ύ ι ό ι P 1 >P 0 αφού V 1 <V 0 ο ός ο οφ ί αι σ ο ο ά ισ α ο ο α ί ο ίσ ος σ ο ά ο. ίσ ς ισ ύ ι P 3 >P 2 αφού V 3 <V 2. ο έ ς α α ί αι ασ έ ια σ ί σ P 1 >P 2. ί σ ιας α α ι ής αιο ι ής α ής α ό ί αι αθώς σ θέσ α ύ ια φα ί ο ιφά ια ής ί σ ς α ο ο ώ ο ς ώ σ θέσ ά ι ιο ή ο ί σ ς ή α α όφ σ ς. [9] ή α 18: ή ας οής ο ο οι ή ίσ ο α α α ά ο έ α αι ήσ ισώσ σ έ ιας A 0 V 0 =A 1 V 1 =A 2 V 2 =A 3 V 3 αι ς ίσ σ ς Bernoulli ο ύ ι: P0 V0 P1 V1 P1 P0 ( V0 V1 ) Ε. Π α, 7 Σ α 24

25 P2 V2 P3 V3 P3 P2 ( V2 V3 ) Ε. Π οσθέ ο ας α ά έ ις ισώσ ις αι, αι ο έ α ό ι P 0 =P 3, V 1 =V 2 ο ύ ι: P1 P2 ( V0 V3 ) 2 Ε. Η ίσ σ βο θά α φ άσο ύ α Thrust ο οία ο ά ος θ ί ο ίσ ο. Α ό ιαφο ά ί σ ς ο ύ ι: T ( P1 P2 ) A1 1( V0 V3 ) 2 Ε. Η ί ια ύ α ο ί α ο ο ισ ί α ό αβο ή ς ο ής ο α έ ο. Α ι ά ια ά α m ο σ ού έ ι ο ή mv 0 αι αφού άσ ι α ό ο ίσ ο ο ή ς ί αι mv 3 ο ό : m T ( V0 V3 ) T V1 1( V0 V3 ) t Ε. ισώ ο ας αι ( V0 V3 ) V 1 1( V0 V3 ) V1 ( V0 V3 ) 2 2 Ε. ) Η α ό ι ς ίσ σ ς 11 ο ο ά αι θ ώ α Rankine-Froude. ο έ ς, ο ού ύ ο α α ο ο ίσο ισ ύ ο α ο οφά αι α ό ο ίσ ο, θ ώ ας P=FV ό ο F ύ α ο οία ιέ ι ο ίσ ος ο ά ο αι ί αι α ί ασ ς α, αι V α ύ α ο σ ού σ ιο ή ο ίσ ο : P TV1 P V1 1( V0 V3 ) P 1 ( V0 V3 ) ( V0 V3 ) Ε. ) Η ιαθέσι ισχύς ο α έ ο ί αι : 1 P AV Ε. ) V3 έ ο ας ο ύ ι: V P 1 AV [ (1 )(1 )] 2 2 Ε. ) Π α, 7 Σ α 25

26 Η α άσ ασ έσα σ ις α ύ ς 1 2 ο ο ά αι αι σ σ ής ισχύος 2 [ (1 )(1 )] (power coefficient, Cp αι ισού αι ο ό ο ς ισ ύος ο α ο οφά αι α ό ο ίσ ο ος ιαθέσι ισ ύ ο α έ ο : P 1 Cp P CpAV 1 3 AV Ε. ) Ο σ σ ής ισ ύος φ ά ι α ο α ι ή α ό οσ ιας αιο ι ής α ής ο αφο ά σ α ο ή ς ι ι ής έ ιας ο α έ ο σ α ι ή. Η σ ο ι ή α ό οσ n ς α ής ο ί α β θ ί ά φθού ό οι α ώ ι ς ο σ σ ή α ος ισ οφής αι οι α ώ ι ς α ά α ο ή ς α ι ής έ ιας σ ι ή. Η α ο οφού ισ ύς ισ ο οι ί αι ό α : 2 dcp 2 d(1 ) d(1 ) 0 (1 ) (1 ) 0 (1 )(1 3 ) 0 d d d Ε. Η ύσ =- α ο ί αι αθώς έ ι φ σι ό ό α. Έ σι ο ύ ι = /. 1 2 Α ό ίσ σ 11 ο ύ ι: V3 V0 αι V1 V0 3 3 αι α ό ις ισώσ ις αι α α ή ο σ ο ό ιο Betz: 16 Cp Ε. Α ή ι ή ί αι αι ο έ ισ ο ς α ό οσ ς ο ο ί α α α θ ί α ό ια αιο ι ή α ή ο ι ο ίο ά ο α. Ο σ σ ής ισ ύος C p έ ι σ αθ ή ι ή α ά α ο ί σ ά σ ο α ιάσ α ο ό ο α ο ίο (tip speed ratio αι ς ω ία ο βή α ος ω ίω β (pitch angle αι ί αι α ό σ έσ : i c5 i c Cp(, ) c ( c c ) e αι 1 1 0, , i Ε. 8 &19) Π α, 7 Σ α 26

27 ό ος αχύ ας α ο ίο tip speed ratio) ό ος α ο ίο ο ο ά αι ο ό ος ς α ι ής α ύ ας ί ος α ύ α ο α έ ο αι φ ά ι όσο ή ο α ισ έφ αι ο ο έας σ σ έσ ο ά ο: R V Ε. ό ο Ω: ια ή α ύ α ί [rad/s] R: α ί α ί [m] V: α ύ α α έ ο [m/s] ο ή α 18 φαί αι ια ό φ σ ο σ σ ή ισ ύος C p ια ιαφο ι ές ι ές αι β. ή α 19: σ ής ισ ύος σ α ήσ ι αι β. 2.2 ώ Οι α ο ή ι ς ί ο αι σ ύο α ο ί ς α ά ο α ο οσα α ο ισ ό α ό ω ο ς σ σ έσ οή ο α έ ο, σ ις Α/ ο ι ο ίο horizontal axis wind turbine,hawt) αι α α ό φο ά ο α (vertical axis wind turbine, VAWT). Π α, 7 Σ α 27

28 Α/Γ ο ι ο ίο ά ο α ις Α/ ο ι ο ίο ά ο α, ο ά ο ας β ίσ αι σ ώς α ά α ι ύθ σ ο α έ ο. Α ού ο ί ο ς οι Α/ ιαθέ ο ύ ο σ ή ι ς ο ο οίος ο οθ ί αι σ ήθ ς σ ύ ος ά α ό έ α α ό ιφά ια ο άφο ς ό ο α ύ α ο α έ ο ί αι α ύ αι ιο ο α ή, ώ σ ο φή ο ο οθ ί αι ά α ος αι σ ή ς φα ό ο αι α ύ ια. ο σ ι ό ς α ά ο β ίσ ο αι ο ο έας, ο σύσ α ά οσ ς ί σ ς ο ο οίο α ο ί αι α ό ο ύ ιο ά ο α αι ο ιβώ ιο α ή αι ο σύσ α έ σ ς ο ο οίο οσ α ύ ι α ή σ ι ώσ ις ο α ύ α βαί ι ά οιο ό ιο, αι ή ια. ο ήθος ί α ά αι α ό α ο α ι ή φό ισ, ο βαθ ό α ό οσ ς, ο όσ ος α ασ ής αι α ό θέ α α α ο ής αι σ ο ισ ού ό α α ώσ. ο ού α έ ο έ α, ύο, ία ο ά ισσό α ύ ια α ά ια σ σ ή α α α α ής ισ ού σ ήθ ς σι ο οιού αι α ασ ές ιώ ί. ιαθέ ο αισθ ή ς ο α ι ύο α ύθ σ ο α έ ο αι σ έφο φα ή ο ύ ο α ά α ώσ α β ίσ αι α ι έ ο ά ο. Α ή α ο ία Α/ ια ί σ α ο ά αθώς α ο ί ο % ο σ ό ο α σ έ α ώ. Έ ο α ό α ύθ ισ ς ς α ύ ας ισ οφής ς ής αι ς ίας βή α ος ί ια ό ο ς οσ ασίας σ ι ώσ ις ο ύ ισ ώ α έ. ο βασι ό ο ς ο έ α ί αι ο ά ος βαθ ός α ό οσής ο ς, ια ασφά ισ ο ο οίο ί αι α α αί ο α ιαθέ ο α ισ ό ισ οφής ί σ ι ύθ σ ο α έ ο. ι έο, α ύο αι α ύ α ις ά ς α ύ ς α έ ο ό ύ ο ς. ώ ί αι ύ ο ς σ σ α ο ό σ, ο όσ ος α α ής αι αφο άς ο ς ί αι α ά ά ο. [14][6] Π α, 7 Σ α 28

29 ή α 20: Π όσο αι ά ια ό Α/ ο ι ο ίο ά ο α ή α 21: Ά α ος Α/ ο ι ο ίο ά ο α Π α, 7 Σ α 29

30 Α/Γ α α ό φο ά ο α Ο ά ο ας σ α ή α ο ία α ο ιώ ί αι σ αθ ός αι άθ ος σ ιφά ια ο άφο ς αι ο ού α α ασ αθού ο ά ή αι ά σ ο έ αφος αθώς ιαθέ ο ύ ο σ ή ι ς, ο ός ο ί ι α ό α ο οθέ σής ο ς σ ισσό α έ α ά σ ς, α ο ι ό ο ο ς,. ο α α ό ο α ι ό έ ο αφέ αι έσ ο α α ό φο ά ο α σ ο έ αφος ό ο αθίσ α αι ή ια α α ής ι ού ύ α ος. Οι σύ ο ς Α/ ή ι ς α α ό φο ά ο α ο α α ύ θ α ί αι ύ ο Savonius ή α ύ ο ί σ, ι ό α ό οσ αι Darrieus ή α σ ο ό ί σ, α ύ α ό οσ. ι ο ού α ά α α ό ι ύθ σ ο α έ ο ίς α ά ύθ ισ ς, ι α ό σ ιφέ ο αι α ύ α σ ις α α ές ς. Η ο οθέ σ ς ή ιας αι ο ιβ ίο α ή σ βάσ ά ι ο οθέ σ αι σ ή σή ο ς ιο ύ ο. Α ο ού ιο α ές α ασ ές, ι ό ο όσ ος, ώ α ά ο ι ό ο θό βο α ό ις Α/ ο ι ο ίο ά ο α, σ όσο ό ο ι ού ο ς έθο ς ο ού α α ού ές α ύ ς α έ ο αι ο βαθ ός α ό οσής ο ς ί αι ι ό ος. έ ος, έ ο α ή ο ή ί σ ς ο σ αί ι ό ι ι ο ού σ α ές α ύ ς ισ οφής. [14][6] ή α 22: Α/ άθ ο ά ο α ύ ο Darrieus Π α, 7 Σ α 30

31 ή α 23: Α/ άθ ο ά ο α ύ ο Savonius Α ά ο α αχύ α ισ οφής ο ο έα ο ς, οι Α/ ια ί ο αι σ σ αθ ώ αι αβ ώ σ οφώ. αθ ώ σ οφώ Α ά α α ύ α α έ ο, ο ο έας ο ι ή α ά σ ι έ α ύ α ο οία ο ί αι α ό σ ό α ο ι ύο αι ι έ ο ήσ α ώ ιώ. φα ό αι ά οιος έ ος α ο έ σ α α ό α ς ι ο ίας, σ όσο, α ό έ ι ς α ο έ σ α ο οι σ ή ο ια ά σ ις ισ ύος, ια α α ές ο ι ύο ή σ οβι ισ οί ο α έ ο α ού σ ο σύσ α ίς α όσβ σ. ο ο ός α ό ιώ ι οιό α ισ ύος ο ια έ αι σ ο ί ο, ώ α α ύσσο αι α ιθύ ς α ι ές άσ ις σ ο Α/. [2][6] αβ ώ σ οφώ Π οσα ό ο α ύ α ί ο ς σ ις α α ές α ύ ας ο α έ ο σ ο ό α ι ο ού ά α ις α ά ς σ οφές ια ο οια ή ο α ύ α α έ ο, ώσ α ι ά αι ο βέ ισ ος βαθ ός α ό οσ ς C pmax. Α αι ού ο ύ ο ς θό ο ς έ ο, ώ ί αι α α αί ήσ α ο έα ια σύ σή ο ς σ ο ί ο. [2][6] Π α, 7 Σ α 31

32 έ ος, ί αι ια ισ ός α ο ιώ α ά ο α ο α ιαθέ ο ιβώ ιο αχ ή ω geared) ή όχι gearless). Οι ο ίς α ο ι ή ο ού α ισ έφο αι ά ς σ οφές ο ό. Ωσ όσο, οι σ βα ι ές ι ές α ές ι ο ού σ ο ύ ό ς α ύ ς, ια α ά ι α α ο ά ς σ οφές ο ό. Ο ό ος ο ιβ ίο α ή ί αι α αφέ ι α ι ή έ ια α ό α ή σ ή α ύ α. ώ οι ό ο ές φο ές ήσ ο ί αι α α όφ, έ ι αι ο ά ιο ή α α ό ς ί ο α άσ ασ, α αι ί σ ή σ, α βά ι ο όσ ος ο ισ ού, ί αι ό ος α ιώ αι οσθέ ι α ο σ ι ό θό βο. Οι οσ ιασ έ οι α ο ι ή ς ίς ιβώ ιο α ή α ο ού ια ιο α ιό ισ, α ο ο ι ή αι ι ό ο θο βώ ι ο ή. Ωσ όσο, ιβά ο α ά ια ι ι ή ή ια ο οία ί ι α ί αι α ά ο ώ ς. Α ό σ ι ή ο ά ι α ό α ήσ ς α ο έ, α ιβώ ια α ή ο ού α α α φθού σ ις Α/ αβ ώ σ οφώ α ό σ ι ή ο ί ο α ό α σ ις ή ι ς α ι ο ού σ α ές σ οφές ίς α ά ι όβ α σύ σ ς ο ί ο. Πα ό ο ο οι α ο ίς ί αι ές α ιώ, ι α ό α έ ο ί αι έ α ά ο ο έ α σ σύ ισ ήσ ο ιβ ίο. [2][4] ή α 24: σ ι ό α ά ο ιβώ ιο α ή Π α, 7 Σ α 32

33 2.3 Μ σ σ ς ι ώσ ις α ώ α έ ί αι α α αί ο α α οβά αι έ α έ ος ς έ ιας ο α έ ο ώσ ή ια α ι ο ί σ α ι ά ό ια α ύ ας αι ο ής ς,ο ύ ος σ ή ι ς α β ίσ αι σ ι ά ό ια α ο ής αι α β ιώ αι α ο α ι ή α ό οσ ς α ής. Οι ίς έθο οι έ ο ο φα ό ο αι σ ις σύ ο ς Α/ ια α ό ο σ ο ό ί αι ο έ χος ω ίας βή α ος ίο pitch control, αθ ι ή passive stall control) αι ι ή α ώ ια σ ή ι ς active stall control). Έ χος ω ίας βή α ος ίο Οι Α/ ο ιαθέ ο έ ο ίας βή α ος ίο θ ί ο ία ί α ά ο α ο ά ο. Ό α α ύ α ο α έ ο β ί ο ο ασ ι ή, ο ής ιώ ι σ α ια ά ία όσ σ ς ώσ α ι θ ί σ ό έ ια αι α ά σ έ ια ο ή. Η ιαφο ά ί σ ς οσ ά αι ίσ α ό ο ύ ιο ιώ αι, ο ώ ας σ ί σ ς ά σ ς ο έ αι ο ύ ιο. Α ίθ α, ό α α ύ α β ίσ αι σ ο ο ασ ι ή ς ι ή ή ά α ό α ή ία θ ί αι ώσ α ύ ια α σ ύο έ ισ α ή έ ια. [6][15] ή α 25:Έ ος ίας βή α ος ίο Π α, 7 Σ α 33

34 Παθ ι ή α ώ ια σ ή ι ς α ύ ια ί αι σ έ α σ ια ι α ι ή ο ο ασ ι ή ία όσ σ ς ά σ ή ο ο έα. Ό α α ύ α ο α έ ο β ίσ αι ά α ό ο ο ασ ι ή ς ι ή, α ύ ια ο ο ασ ι ή ία όσ σ ς ο ού α α ι ύσο α ύ α ή έ ια α ό ο ά ο. Ό α ό ς α ύ α ο α έ ο β ί ο ο ασ ι ή ς ι ή, ιο ί αι ύ β σ ιφά ια ο ίο ο έ αι α ι έ ο ά ο. ο ο ός α ό έ ι ς α ο έ σ α ί σ ς α σ ι ής ύ α ς αι α ά σ έ ια ιβ ά σ ο Α/. ο φαι ό ο α ό ο ο ά αι α ώ ια σ ή ι ς stalling) αι βο θά σ ί σ ς σ ό ς ισ ύος ώσ α α οφ θ ί β άβ σ ο σύσ α. ις Α/ ο φα ό αι ι ή α ώ ια σ ή ι ς, α ύ ια αβά ο ία βή α ός ο ς αι ί αι α ο α ι ά σ ιασ έ α ώσ α ώ ια σ ή ι ς α σ β ί ό ο σ ις ι ώσ ις ό ο α ύ α ο α έ ο β ί ο ο ασ ι ή ς ι ή. ια α ιασφα ισ ί ό ι α ώ ια σ ή ι ς θα ί ι ο α ά αι ό ι α ό ο α, α ύ ια σ β ώ ο αι αφ ά α ά ή ος ο ά ο ά ο ς. Η έθο ος α ή ί αι α ά α ή σ όσο α αι ί ο ύ ο ο α ο α ι ό σ ιασ ό, ώ ί αι ιθα ό α ί αι σ θέσ α α ήσ ι σ αθ ή ι ή ς α ι ής έ ιας σ ια σ αθ ή ι ή αθώς αι α β ί ο ο ασ ι ή ι ή ς α α ό ς ισ ύος σ ά οι ς ές α ύ ς α έ ο. [6][15] ή α 26: Α ώ ια σ ή ι ς Π α, 7 Σ α 34

35 Ε ι ή α ώ ια σ ή ι ς Η ι ή α ώ ια σ ή ι ς φα ό αι σ ήθ ς σ ά ς Α/ MW αι ά. ο φαι ό ο α ώ ιας σ ή ι ς ο α ί αι ό ι ό ο α ό ις ές α ύ ς α έ ο α ά αι α ά ο ας ία όσ σ ς σ ο ύ ιο. ι α ό α ή έθο ος έ ι θ ι ό α ύ ια α ισ ό ο οσα ό ι ία ο ς. Ό α α ύ α ο α έ ο β ί ο ο ασ ι ή ς ι ή, ία όσ σ ς α ά αι αι ιο ί αι α ώ ια σ ή ι ς α ο έ σ α ιβ ά σ ς α ής. Α ίθ α, ό α α ύ α β ίσ αι σ ο ο ασ ι ή ς ι ή ή ά α ό α ή ία θ ί αι ώσ α ύ ια α σ ύο έ ισ α ή έ ια ια α α ήσο ο βαθ ό α ό οσής ο ς, ό ς α ιβώς αι οι α ές ο ιαθέ ο έ ο ίας βή α ος. α ή έθο ο ί αι α ό α σ α ή α ι ο ί σ ι ή α ίβ ια σ ο ο ασ ι ή ς ι ή α ό α αι σ ές α ύ ς, ώ, σ σ έσ αθ ι ή α ώ ια σ ή ι ς, ισ ύς έ αι α ύ α ίβ ια ώσ σ ο ί α ιας ι ής α έ ο α α οφ θ ί έ βασ ς ο ο ασ ι ής ισ ύος. [6][15] 2.4 ς ς ς Η ι ο ία ς Α/ αθο ί αι α ό ις α ύ ς αι έσσ ις ιο ές: α ύ α cut in : ί αι α ύ α ο α έ ο α ό ο οία Α/ ι ά α ια έ ι ισ ύ. Ο ο ασ ι ή α ύ α rated : σ α ή α ύ α ή ια α ά ι ο ο ασ ι ή ς ισ ύ. αχύ α cut out: έ ισ α ύ α σ ο οία ο σύσ α ο ί α ι ο ί ασφά ια. ι ά ί αι ι ό α ό m/s. Πά α ό α ή σ α α ά ι ο ία αι ο σύσ α ίθ αι σ parking mode. [2] Π α, 7 Σ α 35

36 ή α 27:Χα α ισ ι ές α ύ ς αι ιο ές ι ο ίας Α/ Π ιο ή : Η α ύ α ο α έ ο ί αι ι ό α ό cut in α ύ α. Η ισ ύς ο σ ύ αι α ί ια α α ισ αθ ίσ ι σ ι ή α α ά σ αι ις α ώ ι ς α ο έ σ α ο α ο ι ή ας α ί ι. Π ιο ή : Η ι ή ς α ύ ας β ίσ αι α ά σα σ cut in αι ο ο ασ ι ή. Η Α/ έ αι α ό ο MPPT ώσ α ι ο ί ο έ ισ ο βαθ ό α ό οσ ς. Π ιο ή : Η α ύ α ο α έ ο β ίσ αι α ύ ς ο ο ασ ι ής αι ς cut out. α ή ιο ή σι ο οιού αι ιάφο ς ι ές έ ο ό ς σ αθ ής α ύ ας ο έα, σ αθ ής ο ής ο έα αι σ αθ ής ισ ύος ο έα. Π ιο ή : Η ι ή ς α ύ ας βαί ι cut out α ύ α αι Α/ ίθ αι ός ι ο ίας. [2]. Οι Α/ σ ήθ ς ο οθ ού αι ο ές α ί σ σ σ οι ί ς σ ά ς αφι ές άσ ις ό αιο ι ό α ι ό ο ο ο ά ο αι αιο ι ά ά α αι α ά ο σ αθ οισ έ ι ή έ ια. α αιο ι ά ά α, ο ί α ί αι σαία ή ά ια. Ο ισ ός ο α ά αι ί οι ά αι σ ο ο ι ό ί ο αι ια έ αι σ ο ς α α α ές, ί σ ί σ ο ί αι α ύ ος α ό ή σή ο, σ ά α οθ ύ αι ια α σι ο οι θ ί α ό α, ό α ή σ θα ί αι α ύ α ό α α ή. Π α, 7 Σ α 36

37 ή α 28: Χ σαία αιο ι ά ά α Π α, 7 Σ α 37

38 ή α 29: ά ιο αιο ι ό ά ο Η αθ ι ή ι ο ία ός αιο ι ού ά ο α α ο ο θ ί αι αι έ αι ήσ ός ο ι ού σ σ ή α ος έ ο αι σ ο ής ο έ SCADA, ο ο οίο σ έ ι ις ο έ ς Α/, ο οσ αθ ό αι ο ο ο ι ό σ αθ ό σ έ α ι ό ο ο ισ ή. βαί ο ας σ ι ο ία ο ά ο, ο ο ο ισ ής έ ι ά ο ισ ύ, ο ιοθ ί ισ ύ ό ο σύ φ α ις ο ί ς ο ι ισ ή ι ύο αι σ ο ί ι άσ αι σ ό α ις ο αθο ισ έ ς ι ές. ή α 30: ύσ α έ ο αι ο έ SCADA Π α, 7 Σ α 38

39 Η ι ο ή ιας ιο ής ια ιο ία ός αιο ι ού ά ο ί αι α ή όθ σ. Η ο οθ σία ο θα ι ί έ ι α οί σ ι έ ς ο ια αφές ό ς : έσ ήσια α ύ α α έ ο σ ό ο m ά α ό ο έ αφος α ί αι α ύ m/s ι όσο ί αι ιο σ αθ ή, α α ο σιά ο αι α ά ί α ύ β ς, φά ισ ι ώ α έ ο α ί αι σ ή αι θέσ ς α άσ ασ ς α β ίσ αι σ ό ο ι ό ο α ό m αι α ύ ο α ό - 10m. Η σ ο ή σ ι έ ο έ ια α ύ α αι ι ύθ σ ο α έ ο ς ιο ής ί αι ο ύ σ α ι ή ια ο οσ ιο ισ ό ο αιο ι ού α ι ού ιας ο οθ σίας. α έθ ο έ ι α θού ί αι α ής: έσ ήσια ι ή α ύ ας α έ ο ο οσ ιο ί ι ο ια ό ι ό ο ιας ιο ής. ί ο ύ β ς ια ο ο ο ισ ό αβα ό φο ί ο ο ού α ο ήσο σ ή α σ ια αιο ι ή α ή. έ ισ ι ή ς φα ι ό ς α ύ ας ια ί σ α ο ο ι ής ασ ο ίας. α ύ ό ας ιθα ό ας ια ο ο ο ισ ό ο ια ού οφέ ο ς. α ύθ σ ο α έ ο. Οι ο ι οί ά οι ιας ιο ής α α άφο αι σ ήθ ς ια έ α ό ο ή ισσό ο σ ο ό ιο ία αιο ι ώ α ώ ι α άσ ασ ο αιο ι ού ά ο. Ο αέ ας φ σά ι ο ό α σ ό α ό α ό ς ι έ ς ί ασ ς ς ο ισθέ ο σας. Η αύ σ ς α ύ ας ά αι α ό ο ο αφία, α ύ α ο άφο ς αι α ό ό ια ό ς ί ια αι έ α. ι ά αύ σ ς α ύ ας ο α έ ο αύ σ ο ύ ο ς α ο ο θ ί ια σ έσ α ύ αςύ ο ς wind profile power law ο οία οβ έ ι ό ι α ύ α ο α έ ο α ά αι α ά ο α ς έβ ο ς ί ας ο ο έ ο. ο έ ς, ι ασιά ο ας ο ό ο, α ά ο αι οι οσ ο ώ οι ά οι α ά % αι οσ ο ώ ισ ύς α ά %. ο α ύ ο α σ έ ο σαίο αιο ι ό ά ο β ίσ αι σ α ιφό ια Η.Π.Α, Αlta Wind Energy Center, Α/ αι ι α ό α α α ής, GW ώ ο α ύ ο ά ιο αιο ι ό ά ο β ίσ αι σ ο Η έ ο ασί ιο, London Array Α/ ι α ό α α α ής MW. Π α, 7 Σ α 39

40 ή α 31: ο α ύ ο σαίο αι ά ιο αιο ι ό ά ο. ύ φ α σ α ισ ι ά σ οι ία ο α σ έ α α ή έ ιας σ ώ α έ αι σ α GW (131GW σαία αι GW ά ια, α ία α α α ά ώ θέσ σ α α ή GW, ώ σ ο ι ή α όσ ια α σ έ α α ή έ ιας έ ι ο έ β ιο ο ί ιο έ ο ς α έ αι σ α 433GW. ο ή α 32 α α ί αι α όσ ια ι α ό α α α ής ια α έ ώ σ ο ή α 33 α α άφο αι οι ώ ς α ύ σ ο ι ή α σ έ α α ή έ ι ο έ ος ο αι, έ ος, σ ο ή α σ ο ι ή α σ έ ισ ύς σ ώ ια α έ ή α 32: Πα όσ ια ι α ό α α α ής Π α, 7 Σ α 40

41 ή α 33:Οι έ α ώ ς α ύ ι α ό α α α ής έ ι ο ή α 34: ήσια σ ο ι ή α α ή σ ώ, Π α, 7 Σ α 41

42 3.Σύ χ η α ια α α ή ς ι ής έ ιας σι ο οιού αι ι ι ές α ές ο ο ο ά ο αι ι ές ή ι ς ή α ά ή ι ς. ια α α ή ο ισ ού έ ι α ά ο σ ίσο ό ο ς α ι ή έ ια α ό ισ οφι ή ί σ. Α ά ο α ο ί ος ο ι ού ύ α ος ο α ά ο οι ή ι ς ί ο αι σ σ ούς αι α ασσό ο ύ α ος. Η ύ α ο ία ί αι αι α ή ο σ α ά αι ιο σ ά σ ο ς σ αθ ούς α α ής ι ής έ ιας. Οι ή ι ς α ασσό ο ύ α ος ια ί ο αι σ ύο ά ς α ο ί ς: ις σύ ο ς α α ή ς αι ις ασύ ο ς. Η Α/ ο οία ά αι σ α ούσα ασία σι ο οι ί σύ ο ή ια ό ι ο α ή. ή α 35: ύ ο ή ια Ό ς ή α αφέ θ, σύ ο ή ια ί αι ια σύ ο α ή ο α έ ι α ι ή έ ια σ ι ή. Ο ό ος σύ ο ο ύ ι ιό ι οι σ ό ς άσ ο α ά ι ί αι α ά ο ς ς α ύ ας ισ οφής ς. f n p [Hz] Ε. 120 Ό ο f σ ό α, n α ύ α ισ οφής ς α ής αι p ο α ιθ ός ό ς α ής. Π α, 7 Σ α 42

43 ίσο ό ς έ αι α ι ή ισ ύ P m ώ σ έ ο ό ς α ά ι ι ή ισ ύ P e Pm Tm m [Watt] αι Pe 3 V I cos( ) [Watt] Ε. & Ό ο T m ο ή σ ο ά ο α ς α ής, m ια ή α ύ α ισ οφής ο ο έα, V φ άσ ό ο ς ή ιας α ά φάσ, I φ ο ύ α ό ο α ά φάσ αι cos φ ο σ σ ής ισ ύος. Α ο ί αι α ό έ α α ί ο έ ος, ο σ ά, σ ο ο οίο β ίσ ο αι οι ό οι ς α ής, αι έ α ι ό, ο ο έα, ο ο οίος ι ί αι α ό ο α ι ό φο ίο ο σ έ αι σ ο ά ο α ς ή ιας. Ο ο έας, ο ο οίος α ι ά ί αι έ ας σ φό ος ο α ή ς, ο ί α ί αι ί ι ι ός ή α 37, ί έ ό, α ή οι ό οι α ια ί ο αι σ ιφά ιά ο ή α 38. α ί α ά ο ί αι οφο οσία σ ούς ύ α ος α ό ία ι ή ή ή α ό ι ι ή ή ο οία β ίσ αι ο οθ έ ά σ ο ά ο α ς ή ιας. ο ύ α α ό ο ο ά αι ύ α ιέ σ ς αι αθώς ια έ ι ο ς ό ο ς ς α ής ιο ί α ι ό ίο. ο σ φό ο α ό α ι ό ίο α ά ι ιφασι ή άσ ιαφο ά φάσ ς ο οία φα ί αι σ έ ο ο ς α ής. Οι ις φάσ ις σ έ ο ο ς ή ιας σ έο αι σ σ ο ο ία ασ έ α ή ι ώ ο αι α α ί ο αι α ά α α a, b αι c ( ή α 36) ή α 36: ις φάσ ις ή ιας Π α, 7 Σ α 43

44 ή α 37: ι ι ός ο έας ή α 38: ο έας έ ό Η α α ό άσ ο ά αι σ άθ φάσ ς ή ιας ί αι: E K A m Ε. Ό ο : : αθ ά ο ι άφ ι α α ασ ασ ι ά α α ισ ι ά ς ή ιας : α ι ή οή α ά ό ο m : ια ή α ύ α ισ οφής ο ο έα rad/s) Η A ισού αι άσ V φ σ ο ς α ο έ ς ς άθ φάσ ς, ό ο σ ί σ ο ο α ίσ οι ο ύ α ια έ αι α ό ι ό ύ α. άθ ά ί σ έ ι α φθού ό α ά ο ς ό ς α ί ασ ο ο ισ ού, Π α, 7 Σ α 44

45 α α ή αι ι ή α ίσ ασ α ώ ο σ θέ ο ο ύ α ο σ ά. Η α ί ασ ο ο ισ ού οφ ί αι σ ο ύ α ο ια έ ι ο ς α ούς ο σ ά ό α ί αι σ έ ο ά οιο φο ίο σ ή ια. ο ύ α α ό ιο ί α ι ό ίο B s ο ο οίο ά ι ο α ι ό α ι ό ίο B R σ ο σ ι ό ς α ής αβά ο ας ι ά άσ σ α ά α ς ή ιας. Π οφα ώς σ ί σ α ο σίας σ έ ο φο ίο α ό άσ οφ ί αι α ο ισ ι ά σ ο ίο B R. Ό α ό ς ύ α ια έ ι ο ύ α ο σ ά, ο α ι ό ίο B s έ ι σα α ο έ σ α α ή ι όσθ ς άσ ς E stat σ άθ φάσ. ι ά, άσ σ α ά α άθ φάσ ς ί αι σ ο ι ά ίσ V A E stat Ε. 3.1 Ισ ο α ι ό ισο ύ α ο σ βο ί ο Xs σύ ο α ί ασ ς α ής ο οία α ο ί άθ οισ α ς α ί ασ ς ο ο ισ ού αι ς α α ής ι ά. X X X s A Ε. ο ύ ι α ς ιέ σ ς α ισ ά αι α ό ια ι ή α ίσ ασ R f αι ια α α ή L f, σ έ ς σ σ ι ά ια θ ισ ι ή α ίσ ασ R adj ια ο έ ο ο ύ α ος ιέ σ ς. ο ό οι ο ύ α α ο ί αι α ό α ή α α ο α ισ οι ού σ άθ ία α ό ις ίς φάσ ις ί ό ο φα ί αι α ό άσ Α σ ο σ ι ό ς α ής, σύ ο α ί ασ s αι ι ή α ί ασ R A. Η ό ιαφο ά σ α ία ί έ ο ς ώ α α α α ί αι σ φάσ ς α ό ς άσ ς ή α 39. ια ο ό ο α ό ο ί α σι ο οι θ ί α α ι ά ο ισο ύ α ο ύ α α ά φάσ ή α 40, ό ο R A α ίσ ασ ί α ος σ ά α ά φάσ, I A ο ύ α αι V α ίσ ασ σ ο ς α ο έ ς α ά φάσ. Α ό ο ισο ύ α ο ύ α ο ύ ι: V I R I [V] Ε. S A A A Π α, 7 Σ α 45

46 ή α 39:Ισο ύ α ο ύ α ιώ φάσ ή α 40: Ισο ύ α ο ύ α α ά φάσ ί σ ο οι ίς φάσ ις ί αι σ έ ς σ ασ έ α οι ο ι ές άσ ις ί αι VT 3 [V] Ε. V ώ ια σύ σ ι ώ ο VT V [V] Ε. ) Π α, 7 Σ α 46

47 3.2 Χ σ σ ς ς Η α ύ α ή ισ ς α ο σιά ι αβο ή ς άσ ς ό ο σ α ήσ ι ο ύ α ος ιέ σ ς ια ι ό φο ίο αι σ αθ ή ια ή α ύ α ισ οφής ο έα. Η άσ ό ο α ά αι α ι ά σ σ έσ ο ύ α ιέ σ ς έ ι φά ισ ο σ ού σ ές ι ές ύ α ος ιέ σ ς. Η α ύ ο ο ά αι αι χα α ισ ι ή α οι ού ώ α ος (open circuit characteristic ή α 41). ή α 41: α ύ α ή ισ ς 3.3 Π σ σ ς σ ς ς ύ φ α ο ισο ύ α ο ύ α οι α ά ο ς ο ά ο ι ο ία ς ή ιας ί αι σ έσ ύ α ος ιέ σ ς άσ ς Α, σύ ο α ί ασ αι α ίσ ασ ί α ος ο ισ ού. ια ο οσ ιο ισ ό ο ς ι ά α α α οι ού ώ α ος αι β α ύ σ ς. α α ο οιού αι α Π ί α α α οι ού ώ α ος ίς α ί αι σ έ ο ά οιο φο ίο σ ή ια, α ή ισ έφ αι ο ο ασ ι ές σ οφές ο ό άσ V φ σ α ά α ιας φάσ ς θα ισού αι Α ιό ι ο ύ α Α ί αι ι ό. Έ σι αβά ο ας ο ύ α ιέ σ ς ο ύ ι α ύ Α - f α ή χα α ισ ι ή α ύ α οι ού ώ α ος (open circuit characteristic).η α ύ ί αι θ ία α ή ια ι ές ι ές ο ύ α ος ιέ σ ς έ ι α α ίσο α φα ί ο αι α φαι ό α ο σ ού. ώς α ό α α ισ ι ή α ή ο ύ ι ι ής ς άσ ς ια άθ ύ α ιέ σ ς. Π α, 7 Σ α 47

48 Π ί α α β α ύ σ ς α ώ ο ας α ά α φάσ έσ α ο έ, ο ύ ι V φ = αι Α = β α ο ό : I A R A EA X j s Ε. Α ά ο ας ο ύ α ιέ σ ς έ ι ια ασφα ή ι ή, α α άφ αι α ύ Α - f ο ί αι χα α ισ ι ή β αχ ύ ωσ ς closed circuit characteristic) αι α ισ ά αι ια θ ία α ή ια ο ής ό ο: ο α ι ό ίο ο σ ά α ι ά ο ώ ι ο ίο ο ο έα, α ο έ σ α ο σ ο ι ό ο ς άθ οισ α σ ο ι ό ίο α έ ι ι ή ι ή. Έ σι, φα ί αι ο σ ός αι α ό αβο ή α α έ ι α ι ή. ο έ ς, α ό α α ισ ι ή β α ύ σ ς ο ύ ι ι ή ο Α ια σ ι έ ο ύ α ιέ σ ς. ι ά έσ ο ο ισ έ ι ώ Α αι Α ια ις ί ι ς σ οφές αι ύ α ιέ σ ς ο ί α ί ι ί σ ς σύ ο ς α ί ασ ς. Α θ θ ί α έα ι ή ς α ίσ ασ ς R A : X s E I A A Ε. ια ο ο ο ισ ό ς α ίσ ασ ς R A ο ώ α ος ο σ ά, ί αι α ό α φα οσ ί ή σ ούς άσ ς σ α ί α α ό α ή ια β ίσ αι σ ι ο ία. ώ ας ο ύ α ο ο ύ ι ο ο ί αι R A αφού ήσ σ ούς άσ ς α ο ί ι ί ασ ς σύ ο ς α ί ασ ς. Π α, 7 Σ α 48

49 .δ. a Τ ση αέ έ (V) Χ.α.κ Χ.. Ρ ύ α αχυ ύ ωση (Α) 0 f Ρ ύ α ση (Α) 0 ή α 42:Χα α ισ ι ές α οι ού ώ α ος αι β α ύ σ ς Η ήσ σύ ο ιώ σ αιο ι ά σ σ ή α α α α ής ι ής έ ιας ί αι α ά ια ο έ ό α α ισ ι ώ ο α ο σιά ο : ο ού α σ θού α θ ίας σ έ α α ο ι ή α ίς ήσ ιβ ίο α ή. ο ο ός α ό ο ί σ ί σ ο θο ύβο, ο βά ο ς ς α ασ ής, α ιώ α ά αι ο όσ ο ς σ ή σ ς. ί ο α ό α αύ σ ό α ι ο ού σ α ές σ οφές. Ωσ όσο, ο ο ός α ό ο ί σ αύ σ ιασ άσ αι α ίσ οι α ο βά ο ς. Έ ο α ό α α θ ί ο α ι ή ο ς άσ, σ α ίθ σ ς ασύ ο ς σ ις ο οί ς άσ ό ο ο ς αθο ί αι α ό α ή ο ι ύο σ ο ο οίο σ έο αι. ο ού α ι ο ού α ό ο α. Ωσ όσο, ο βασι ό ο ς ο έ α ί αι ό ι σ ό ά ο ς α ά αι ά σα α ό α ύ α ο α έ ο ο οσ ί ι σ α ύ ια ο Α/. Α ό σ αί ι ό ι ί αι σ αθ ή α ο έ σ α σ ί σ α ά ς ια σύ σ ο ί ο άσ, σ ό α αι φάσ ο ς α σ ο ισ ού α ές ο ι ύο. α ή ί σ, Α/ έ ι α σ θ ί α ο ίς ι σ ά σή ς σ ο ί ο, ο ός ο ά ι ο σύσ α ιο σύ θ ο αι ί ο ο. [5] Π α, 7 Σ α 49

50 3.4 Οι σύ ο ς ή ι ς ό ι ο α ή PMSG α ο ού ο α ο ία σύ ο ιώ. ί σ ιας PMSG ο α ι ό ίο ιο ί αι α ό έ α σ ές ύ α ιέ σ ς α ά α ό ό ι ο ς α ή ς ο β ίσ ο αι σ ο ο έα. Οι ι ιό ς ι ώ ό ι α ώ ί αι α ές ο ά ο ις ι όσ ις ς α ής ι α ό ια ι ο ή ι ώ α αι ί αι ι ιαί ώσ ι ιο ή α ά αι α α ισ ι ώ ο έ ι α έ ι α ή. Οι ώ οι α ή ς α ασ άσ α α ό σ ό α σά ι αι α ή ισή ο ς α ο ούσ ύ ο ια ι ασία, ό ς ο ούσα α σ α ήσο ι ό οσό έ ιας α ο έ σ α α α ο α ί ο αι ύ ο α. α αία ό ια σι ο οιού αι ά α α α ο ι ίο AL, ι ίο NI αι οβα ίο CO, σ ά αι ς ALNICO, φ ί ς σ ο ίο αι βα ίο οι ο οίοι α ο ού οι ο ο ι ή ι ο ή, αθώς αι ά α α σ ά ι αιώ, ό ς σα ά ιο οβα ίο SmCo, ο ο οίο α ο σιά ι ή ό α οής α ά ί αι ο ύ α ιβά, αι ο ύ ιο σί ο -βό ιο NeFeB) ο ο οίο α ο ί ιο σ ή ι ο ή ια α ασ ή ό ι α ώ. [8] βάσ ι ύθ σ ς α ι ή ο ς οής σ ο σ ι ό ς α ής, οι σύ ο ς ή ι ς ό ι ο α ή α ι ο ού αι σ ις α ο ί ς: α ι ι ής οής radial flux, α ο ι ής οής axial flux) αι ά σιας οής transversal flux). Α ι ι ής οής Η οή έ ι α ι ι ά ια έσο ο ια έ ο ς α ής. Α ο ί ο ιο σ βα ι ό ύ ο α ής αθώς ο ο ία α ασ ής ς ί αι α ά α ά θ ι έ, σ ώς α α ή ς ί αι οι ο ο ι ό σ σ έσ ις ό οι ς α ο ί ς. Π ο ι ά αι σ φα ο ές ο ι ο ού σ α ές σ οφές αι σι ο οι ί αι ί ς σ αιο ι ά σ σ ή α α, σ ο ο ι ή αι σ ό σ οί. [2][3][4] Π α, 7 Σ α 50

51 ή α 43:Α ι ι ή οή Α ο ι ής οής Η οή έ ι α ά α ο ά ο α ς α ής ια έσο ο ια έ ο. Η ήσ έ οι α ώ ί αι ι ιαί α ια ο έ ό ς ο ο ό ας ς α ασ ής ο ς. Ωσ όσο, α ο σιά ο ά ο ή α ά ο ά α ό ο αι αθώς ο έ θός ο ς ί αι ι ό ο σ σύ ισ ις α ές α ι ι ής οής ο ι ώ αι σ φα ο ές ο οβά ο ιο ισ ούς σ ο έ θος ς α ής, ι ιαί α σ α ο ι ή ι ύθ σ. σι ο οιού αι σ σ σ ή α α α σ ή, σ σ βο ι ή ς αι σ σ σ ή α α ό σ ς. [2][3][4] ή α 44:Α ο ι ή οή Π α, 7 Σ α 51

52 Ε ά σιας οής ο ί ο ς οής ί αι άθ ο σ ι ύθ σ ς ί σ ς ς α ής. ύ ιά ς ο ή α α ί αι ή ο ή α ά ο ά α ό ο αι ο ο ός ό ι ο φο ίο ύ α ος αι ο α ι ό φο ίο ο ού α θ ί ο αι α ά α. Ωσ όσο, α ο σιά ι ή ια οή ο ο ί σ ί σ ο σ σ ή ισ ύος αι ί αι ύσ ο σ α ασ ή. α ώ αι σ αιο ι ά σ σ ή α α, σ β ι ι ά ο ή α α αι σ ό σ οί. [2][3][4] ός α ό ι ύθ σ ς οής ο ς οι ή ι ς ό ι ο α ή α ο ιο οιού αι αι βάσ ο ο ο ία ο οθέ σ ς α ώ σ α ή. Οι α ή ς σ α ώ αι σ ά σ ιφά ια ο ο έα (surface mounted magnets, έσα σ ιφά ια ο ο έα inset magnets) αι ός ο ο έα buried magnets). ιφά ια ο ο έα Οι α ή ς οσ ο ώ αι ά σ ιφά ια ο ο έα σ ήθ ς σ α ι ι ή α ύθ σ αι ιο σ ά ια σ ι ι ή. Α ή ι ο ή ο ο ο ίας ί αι α ή σ α ασ ή αι σ α ο ό σ, σ όσο οβά ι ιο ισ ούς σ ις α ύ ς ι ο ίας ς α ής οι ο οί ς έ ι α α ιού αι σ α ά ί α ό ο ι ύ ο α ο ό σ ς α ώ αι ίας φ ό ά. [3] ή α 45: α ή ς σ ιφά ια ο ο έα Π α, 7 Σ α 52

53 έσα α ό ιφά ια ο ο έα Οι α ή ς ο οθ ού αι σ ι ι ά ια ο φ έ ς α α ώσ ις σ α ι ι ή α ύθ σ. Πα ο σιά ο α ύ ια οή σ σ έσ ο ς α ή ς ά σ ιφά ια ο ο έα, ο ός ο ο ί σ ί σ ο σ σ ή ισ ύος. [3] ή α 46: α ή ς έσα α ό ιφά ια ο ο έα Ε ός ο ο έα Οι α ή ς ο οθ ού αι ί α ι ι ά ί ι ι ά. Πα ό ο ο ί αι α ασ ή ιας έ οιας α ής ί αι ιο ο ύ ο α ο σιά ι α ά ο ή α α ό ς ασφα ή ι ο ία σ ές α ύ ς ίς ί ο α οσ ό σ ς ό φ ό ά, ι έ ο ί ο α ο α ή ισ ς αι οσ ασία α ώ α ό ούσ ις ή ιάβ σ. Ωσ όσο, ή ια οή ο ί αι ώ σ ί σ ο σ σ ή ισ ύος. [3] ή α 47: α ή ς ός ο ο έα Π α, 7 Σ α 53

54 Η ι ο ή ιας σύ ο ς ή ιας ό ι ο ς α ή ς ί αι ό ο αι ιο σ ή σ ις Α/ ό ο ά ο α ο σιά ο : [5] Η α ό οσ ί αι α ύ αθώς α ο σία ο ύ α ος ιέ σ ς ά ο αι α ώ ι ς σ ο ύ ι α ιέ σ ς. Η ιέ σ α αι ί αι έ α ο ή έ ιας. α ό όσ ος σ ή σ ς ό α ο σίας ώ αι α ί. ι ο ού α ά αι α ιό ισ α σ ιαφο ι ές α ύ ς. ί αι α ές αι α θ ι ές α ές. ί αι οι α α ό ς σύ ο ς α ές ια ήσ ίς ιβώ ιο α ή. Ωσ όσο, α ο σιά ο αι ιο ή α α: Α ό σ ι ή ο ο ύ α α ά αι α ό ο ς ό ι ο ς α ή ς ι ό ι α ό ά οια ι ή ή, ί αι α ό α έ ο ς ιέ σ ς αι ς αέ ο ισ ύος. ο όσ ος α ασ ής ο ς ί αι ό ό α ιβώ ι ώ α ώ. ές θ ο ασί ς ο ί α ί ι α ο α ισ ός α ώ α ο έ σ α α ί αι ιθ ό ο σύσ α ύ ς. ι ή α ο α ή ισ α ώ ασθ ού οι ι ιό ές ο ς, ώ σ ί σ ς ο ι ής α ο α ή ισ ς ά ο αι ώς α ο έ σ α σ ήθ ς α α αι ί αι αι ού ια α ή. Πιθα ό α α ο σιάσο ύσ α σ ιφο ά σ ις α α ές α ύ ας ο α έ ο, αθώς α ύ α ο ο έα αι α ά σ έ ια σ ό α ς α α ό ς άσ ς α ά ο. Ωσ όσο, α ό α ο ί σοβα ό όβ α αθώς α ά σύ σ ς Α/ σ ο ί ο σι ο οι ί αι α ο έας ο ο οίος οσα ό ι α α ό σ ό α σ α ή ο ι ύο. [5] Π α, 7 Σ α 54

55 3.5 Μ σ σ ς ς ια α ο οί σ ισώσ ιας ή ιας σι ο οι ί αι ο ασχ α ισ ός Park ώσ α α α ού σ α ι ές ισώσ ις σ αθ ούς σ σ ές. ύ φ α α ή ι ή οι a-b-c οσό ς ο α ισ οι ού σ άθ φάσ ς α ής, ασ α ί ο αι σ έ α έο σύ ο ο α ίσ οι οσο ή ο ο ο ά ο αι σ ισ ώσ ς. Α ές ί αι οι σ ισ ώσ ς θέος ά ο α d, ά σιο ά ο α q αι ι ής α ο ο θίας. ά ο ασ α ισ ό, ο αθ α ι ό ο έ ο ο ιέ ι ι ο ία ιας σύ ο ς ή ιας ό ι ο ς α ή ς ι άφ αι ις α α ά ισώσ ις: = ( + ) + Ε. = 1 + [ + + ] + Ε. Ό ο d αι q φ σι ές οσό ς ο έ ο αφ θ ί σ ο ς α ίσ οι ο ς ά ο ς,rs α ίσ ασ ο σ ά ς ή ιας σ Ohm, L d αι L q οι α α ές σ Henry, L lq αι L ld οι α α ές ια οής σ Henry, f ό ι α ι ή οή σ W b αι e σ φό ι ή α ύ α σ rad/s ο οία ι άφ αι α ό ίσ σ : [rad/s] Ε. e g p ό ο p α ά ια ό. ια α ο ο θ ί ο αθ α ι ό ο έ ο ί αι α α αί αι ίσ σ ς ο α ι ής ο ής: 1,5 p( L L ) i i i Ε. e ds is d q q f α ή α α αι α ο σιά ο αι οι ισο ύ α οι ύ οι ια ο d αι q ά ο α α ίσ οι α. Π α, 7 Σ α 55

56 ή α 48:Ισο ύ α ος ύ ος d ά ο α ή α 49:Ισο ύ α ος ύ ος q ά ο α Π α, 7 Σ α 56

57 4.Π σ ωση α ας χ ση Matlab/Simulink ο φά αιο ο α ο ο θ ί α ο σιά αι οσο οί σ ς ασ ια ής Α/ S ς αι ίας Greatwatt α α α ισ ι ά ο φαί ο αι σ ο Πί α α οσ έ α α ό ο α ασ ασ ή. Ο ο ασ ι ή ισ ύς 600W Ο ο ασ ι ή άσ 48V Ο ο ασ ι ή α ύ α ισ οφής 700rpm Ο ο ασ ι ή α ύ α α έ ο 10m/s α ύ α cut in 3m/s ιά ος ο έα 1,67m ιφά ια σά σ ς 2,2 m 2 Α ιθ ός ί 3 Πί α ας 1: Χα α ισ ι ά ασ ια ής Α/ Α/ σ α ώ αι έ α ο α ι ό φ έ ο ώσ ό α α ύ α ο α έ ο β ί α m/s σ α α ά ι ο ία ς ια ό ο ς οσ ασίας. σ έ ια α ο σιά αι α α ι ά οσο οί σ ισ ά ο α ο ι ή α, ς ή ιας αι έ ι α ο ό ο ο σ σ ή α ος ήσ ο ο ά α ος Matlab/Simulink. Η οσο οί σ ίσ σ ία έ : σ οσο οί σ ο α ο ι ή α, ς ή ιας αι σ σ έ ια ο σ ο ι ού σ σ ή α ος. ια α ια ισ θ ί ά ο οσο οι έ ο ο έ ο α ί αι ο α α ι ό έ αβα ώ α σ ο ασ ή ιο ι α α ι ές ήσ ις ς ασ ια ής Α/ ώσ α σ ιθού α α ο έσ α α ο Simulink. 4.1 Π σ σ Η οσο οί σ ο α ο ι ή α έ ι ήσ ο block wind turbine ς βιβ ιοθή ς ο Simulink. ο block έ αι ς ισό ο ς α ύ α ο α έ ο, ία βή α ος ίο αι α ύ α ισ οφής ς ή ιας ο οία ο σιασ ι ά α α οφο ο ί αι α ό ή ια σ ίσο ο ο ι ή α. Ό ς α α ί αι αι σ ο ή α 52, α ύ α ς ή ιας έ αι ά οι ς α ο ές έ ι ισέ θ ι σ ο ι ή α αθώς ί αι α α ή σ ο α ά Π α, 7 Σ α 57

58 ο ά α σύσ α per unit). ια οσο οί σ ο α ο ι ή α ισά ο αι ά οι ς α ά οι ό ς φαί αι σ ο ή α 50. ή α 50:Πα ά οι α ο ι ή α Nominal mechanical output power (W) Η ο ο ασ ι ή α ι ή ισ ύς ο ο ί αι θ ώ ας ς α ό οσ ς α ής ί αι %: Pe Pe 600 n 0.9 Pm Pm Pm 660 [W] P m Ε. Base power of the electrical generator (VA) ί αι ο ο ασ ι ή ισ ύς ς ή ιας ό ο ί αι α ό ο α ασ ασ ή P e =600 [W] Base wind speed (m/s) Η έσ α ύ α α έ ο ι ήθ V=8[m/s]. Maximum power at base wind speed (pu of nominal mechanical power) Η έ ισ α α ό ισ ύς ια m/s ί αι α ό ο ιά α α ο α ασ ασ ή ίσ ί ο 75 [W] ο έ ς: Π α, 7 Σ α 58

59 475 pu Ε. ) Base rotational speed (pu of base generator speed) Η α ύ α ισ οφής ς α ής ώσ α α ά ι ο ο ασ ι ή άσ ίς φο ίο ί αι rpm, ο έ ς: 700 pu Ε. ) Pitch angle beta Η ία βή α ος ί σ σ ι έ α ο ή ια ί αι ίσ έ αθώς ο ί α αβά ι ίσ ο ς. ισα ή α α έ ο Matlab ά ι α ό α α ις α α ισ ι ές α ύ ς ς α ής ή α οι ο οί ς ί ο α α ό ισ ύ σ σ έσ α ύ α ισ οφής ο ο έα αι α ύ α ο α έ ο. ή α 51:Χα α ισ ι ές α ύ ς Α/ ια ο έ ο ς σ σ ής οσο οί σ ς αι ισα ής α α έ ο ι ά ο αι α ο ο ασ ι ά έθ ο ι ή α ια ο ο ασ ι ή α ύ α α έ ο V α =10 m/s αι Π α, 7 Σ α 59

60 Ls [ H] Ε. ) Ό ς ή ο ο ίσ α ι ή ο ή ο α ο ι ή α ί αι P m =660 [W] ο ό ο ο ασ ι ή α ι ή ο ή : m Pm / nom 660 / [ N * m] [N*m] Ε. ) ή α 52:Π οσο οί σ α ο ι ή α σ ο Matlab/Simulink ή α 53: ιά α α ο ο ασ ι ής ο ής- ό ο ύ φ α ο ή α αι ο ο ασ ι ή ο ή ο α ά ι σ έ ο ο ο ο οσο οι έ ος α ο ι ή ας ί αι T m =9.029 [N*m]. α ή α ο ί ι 0.27% α ό θ ι ή ι ή, ο ός ο αθισ ά οσο οί σ α ά α ιό ισ. Α ί ι α Π α, 7 Σ α 60

61 σ ι θ ί ό ι σ α α ι ό α ο ή ο ι ή α αί ι α θ ίας έ ισ ή ς ι ή α ά έ ι α άσ ι ά οιο ο ι ό ιάσ α. Α ό σ βαί ι ό ς α ά ιας ς α ής. Ωσ όσο, α ά ια α βά αι ό σ ο ο έ ο ς ή ιας. ι έο, έ ο ος ο Α/ θα ί αι ά α α ι ή ό α α ο οφά αι έ ια α ό ο ά ο, αθώς έ σι ο ί αι α ό ο block ο Matlab. 4.2 Π σ σ ς Η οσο οί σ ς ή ιας ό ι ο α ή έ ι ήσ ο block Permanent magnet synchronous machine ς βιβ ιοθή ς ο Simulink. ο block έ αι ς ίσο ο ί α ύ α ισ οφής ί α ι ή ο ή. έ ο ό ο σ έ αι ιφασι ό ι ό φο ίο αι ο ο ί ο αι οι RMS ι ές ς ο ι ής άσ ς αι ο ο ι ού ύ α ος. ή α 54:Π οσο οί σ ή ιας ό ι ο α ή. ια σ σ ή ι αφή ς ή ιας σ ώθ α α α α ά σ οι ία α ο οία ού αι α ό ο ο έ ο ο Simulink. Π α, 7 Σ α 61

62 ή α 55: ια ό φ σ ι ή ιας ο ή α α ο σιά ο αι α σ οι ία ο ι άφο σύ ο ή ια ό ι ο α ή ό ς ού αι α α ά : Number of phases Ο α ιθ ός φάσ ί αι ις. Back EMF waveform Η άσ αι ο ύ α ο α ά ι ή ια ί αι ι ο ο ι ούς ο φής. Rotor type Η ή ια ί αι ι ι ού ο έα. Mechanical input Η ή ια έ αι σα ίσο ό ς α ι ή ο ή T m ο α ά ι ο α ο ι ή ας. Π α, 7 Σ α 62

63 ια α ιβή ο ο οί σ έ ι α ισα θού σ ι έ ς α ά οι σ ο ο έ ο ο Simulink, σ όσο α σ οι ία ο α ασ ασ ή ί αι α ή αι ι α ό ο ό ο έ α οσ ιο ισ ού σ ο ασ ή ιο. ια ο οσ ιο ισ ό α α έ α ά αι ο έ ο ς σ σ ής οσο οί σ ς ο οθ ήθ σ ο ασ ή ιο ία ί ια ή ια ό ι ο α ή α ή ο σι ο οι ί α α ι ή α ο ή ια. Η ή ια σ ίσο ό ς σ έθ έ α α ι ό ι ή α ο ο οίο ο οιώ αι α ι ή ο ή αι οι σ οφές ο ο έα ς α α ι ής Α/ ή α 56). ή α 56:Π ι α α ι ή ιά α έσα σ ο ασ ή ιο Π ς σ ς ς ια ο έ ο ς σ σ ής οσο οί σ ς ς ή ιας ή α α α αί ο α ί ο ά οι ς ι α α ι ές ήσ ις ώσ α ό α α α ο έσ α α α σ ιθού α ά ο οσο οι έ ο ο έ ο. Α ι ά ίς α ί αι σ έ ο ά οιο φο ίο σ α ή, ιβο ή ιαφο ι ώ σ οφώ σ ο α ι ό ι ή α αι α ά σ έ ια ιαφο ι ή ίσο ο σ ή ια, α α άφ α οι RMS ι ές ς ο ι ής άσ ς σ έ ο ο ς α ής. σ έ ια, σ έθ α σ ή ια ιαφο ι ά ι ά φο ία R DC αι ια ο άθ έ α α ό α ά α α άφ α οι RMS ι ές ς ο ι ής άσ ς αι ο ο ι ού ύ α ος αθώς αι οι ι ές ς σ ούς Π α, 7 Σ α 63

64 άσ ς V DC ια ιαφο ι ές α ύ ς ισ οφής ς α ής. Η ή ια ί αι α σ θ ί α θ ίας φο ίο σ ούς ύ α ος, α ά ό ο α ασσό ο ό ς φαί αι σ ο ή α : ή α 57: ύ α ή ιας φο ίο α ασσό ο ύ α ος ι α ό ο ό ο σι ο οιήθ α ο θ ι ή έφ α ιώ φάσ ό ο α έ ι ο α ασσό ο φο ίο σ σ ές ή α ή α 58: Α ό θ σ α ό α ασσό ο σ σ ές φο ίο Ο ο ο ισ ός ς R AC έ ι σύ φ α ίσ σ : P AC P n DC V AC RAC RDC n VDC 2 [Ohm] Ε. ) Ό ο n α ό οσ ο α ο θ ή ο θ ήθ % σ ο ί έ α... Π σ σ ς ς Οι α ά οι ς ή ιας ο έ α οσ ιο ισ ού ι α α ι ό ό ο σ ο ασ ή ιο ί αι ο α ιθ ός ό p, σ αθ ά άσ ς V const, ι ή α ίσ ασ ο σ ά R s αι α α ή L s. Α ιθ ός ό Η ο ο ασ ι ή α ύ α ς ή ιας σύ φ α ο α ασ ασ ή ί αι rpm. ι ή ο α ι ός ι ή ας ο σ έφ ι ή ια ια ό ο ς ασφα ίας ί αι α ισ αφ ί ά α ό 500rpm αι ό α ο σίας ιβ ίο α ή ή ια σ άφ rpm αι α α άφ σ ό α ς ο ι ής άσ ς Π α, 7 Σ α 64

65 ό ο 23.47Hz. ι ή σ έσ ί αι α ι ή ο ί α ο ο ισ ί σ ό α ισ οφής ια rpm ς ής: 700*23.47 f [Hz] 352 Ε. ) ο έ ς ο α ιθ ός ό ο ο ί αι α ό σ έσ : f n* p 120*46.67 p Ε. ) ο έ ς ή ια έ ι ό ο ς. αθ ά άσ ς Η σ αθ ά άσ ς ί αι έ ισ ο ι ή άσ ς ή ιας ό α α ή ισ έφ αι rpm. Ό ς ή α αφέ θ ο α ι ός ι ή ας ο σ έφ ι ή ια ια ό ο ς ασφα ίας ί αι α ισ αφ ί ά α ό rpm αι ό α ο σίας ιβ ίο α ή ή α α ό α α α αφ ί α θ ίας σ αθ ά άσ ς. Η ια ι ασία ο α ο ο θήθ ή α ής: α α ο οιήθ α ήσ ις ώ αι ιο ήθ έ α ιά α α άσ ς-σ οφώ. ι ή σ ις ή ι ς ό ι ο α ή ά ι ύ α ιέ σ ς, αβο ή ς σ ι ής άσ ς ς α ής Α ί αι α ά ο σ οφώ : EA f Ε. ) Π α, 7 Σ α 65

66 ή α 59: ιά α α άσ ς-σ οφώ βοήθ ια ο ο ά α ος xcel ο ύ ι οσ ισ ι ά ό ι ίσ σ ο ιέ αι α ό α σ ία ί αι : E ( rpm) [V] A Ε. ) Πα α ί αι ό ι σ έσ ο ο ύ ι ί αι α ι ή ά ισ α ό ισ ο ό ο ού α ο ο ίσο άσ σ ις σ οφές α ά ό ς ής: V [V] 453 Ε. ) Η ι ή ς άσ ς ί αι RMS ι ή ο ό έ ι α ο ο ισ ί έ ισ : peak RMS peak RMS 2 Ε. ) 2 ο έ ς: Vconst [V] Ε. ) Ω ι ή α ίσ ασ ο σ ά R s Η ι ή α ίσ ασ ο σ ά ήθ ό ο. αθώς α ή β ίσ αι σ ι ο ία, φα ό αι ή σ ούς άσ ς σ α ί α ά ς. ιβο ή σ αθ ής άσ ς σύ ο α ί ασ φίσ α αι. ώ ας ο ύ α ο ια έ ι α ί α α αι ί ο ας άσ, α ίσ ασ ήθ R s =0.75 Ohm. Π α, 7 Σ α 66

67 Α α ή L s ια ο οσ ιο ισ ό ς α α ής L s α ο ο θήθ α α α α ά βή α α ια άθ ι α α ι ή έ σ. 1. ο ο ισ ός R ο Ο ο ο ισ ός ς σ ο ι ής α ίσ ασ ς ί αι σύ φ α ίσ σ : R R R s AC Ε. ) Ό ο R s =0.7Ohm αι R AC ο ο ί αι σύ φ α ίσ σ 2. ο ο ισ ός σ ι ής άσ ς σύ φ α ίσ σ ο ο ισ ός σύ θ ς α ίσ ασ ς Z Ο ο ο ισ ός ί αι σύ φ α ίσ σ : Z EA / 3 I AC Ε. ) Ό ο Α έ ι ι ή ο ο ο ίσ σ ο ή α αι I AC ι ή ο ο ι ού ύ α ος ο οέ α ό άθ έ σ. 4. ο ο ισ ός α α ής L s Ο ο ο ισ ός ί αι σύ φ α ις ισώσ ις: X s rpm Ls αι 2 p [rad/sec] 60 Ε. & Z R X R ( L ) R L s s s Z R Z R Ls Ls Z R Ls [ H] [H] rpm 2 (2 p ) 60 Ε. ) Ό ο p α ά ια ό ς α ής. Π α, 7 Σ α 67

68 σ έ ια αφού β έθ α οι ι ές ς α α ής ια άθ έ σ, οσ ιο ί αι ο έσος ό ος ο ς ώσ α α α ή ο σ ι ή ι ή. α ούσα ασία ι ή ς α α ής οσ ιο ίσ ς L s =0,006 H. Οι α ά οι ο ισή θ σα σ ο Matlab φαί ο αι σ ο α α ύο αι: ή α 60 αι ή α 60:Πα ά οι ή ιας Rotor Resistance R s Η ι ή α ίσ ασ ο ο έα ο ο ίσ. Ohm ό ς α α ύ αι σ α ά αφο... Armature Inductance Η α α ή ό ς ή ο ο ίσ ί αι ίσ.. Inertia Η α ά ια ο σ σ ή α ος α ο ούσ οφο ία ο α ασ ασ ή α ά αι ο ο ο ισ ός ς ή α ύσ ο ο α α α ο οι θ ί. ά α ό ή έ α σ α ό οι ς έ ς, οι ο οί ς σ όσο ού ο ύ α ύ ς Α/ ά α ό kw) Π α, 7 Σ α 68

69 α ά ια ά α ό α ές ο ι ές έθ ίσ J= [Kg.m 2 ]. Η α ήθ σή ς ο ύ ι α ό α ι α ο οι ι ά α ο έσ α α ς οσο οί σ ς. Viscous damping Η ι ώ ς α όσβ σ αφο ά σ ις α α ώσ ις ός ς α ής αι ή α α ό α ο ο ισ ί ι α α ι ά ού α β θού οφο ί ς σ ι ά α ή σ βιβ ιο αφία. ί αι ία α ά ος ο οία ά ι οσο οί σ ο ό ι έ θ ο ι ό ι ή F= [N.m.s] α ό ο ό α α αι σ σ έ ια ιβ βαιώθ ια ό ά ς έσ σ σ ώ α ο σ ά. Pole pairs Οι ό οι ο ο ισ ή α, ο ό α ά ια ό ί αι. Static friction Η σ α ι ή ιβή θ ήθ α έα αι ίσ ο έ. Initial conditions Η α ι ή α άσ ασ ς ή ιας θ ήθ ίσ ο έ σ ώ σ ς ς σ ς σ σ ς Ό ς α αφέ θ αι σ α ά αφο.. α α ο οιήθ α ι α α ι ές ήσ ις σ ή ια ο ασ ίο ώσ α α ο έσ α ά ο ς α σ ιθού α α ίσ οι α ο οσο οι έ ο ο έ ο. Π α α ο οιήθ α έ σ ήσ. ια άθ σ ή ια σ έθ ιαφο ι ό ι ό φο ίο σ έ ο ό ς αι ια άθ φο ίο α α άφ α οι RMS ι ές ς ο ι ή άσ ς αι ο ο ι ού ύ α ος ια ιαφο ι ές α ύ ς ισ οφής. Ο α α ά ί α ας α ο σιά ι ι ι ά ά οι ς ήσ ις σ ί ο ας α ι α α ι ά α ο ο ισ ι ά α ο έσ α α αι α α άφο ας α ό ισ ο οσο οι έ ο ο έ ο α ό ο α α ι ό. Π α, 7 Σ α 69

70 ο ίο R DC =94Ω οφές [rpm] εί α α οσο οίωση Α ό ιση % άση V AC [V] εύ α I AC [A] άση V AC [V] έ α I AC [A] άση εύ α ή α 61: ιά α α άσ ς- ό ο ια rpm ή α 62: ιά α α άσ ς- ό ο ια rpm Π α, 7 Σ α 70

71 ή α 63: ιά α α άσ ς- ό ο ια rpm ο ίο R DC =47Ω οφές [rpm] εί α α οσο οίωση Α ό ιση % άση V AC [V] εύ α I AC [A] άση V AC [V] έ α I AC [A] άση εύ α ή α 64: ιά α α άσ ς- ό ο ια rpm Π α, 7 Σ α 71

72 ή α 65: ιά α α άσ ς- ό ο ια rpm ή α 66: ιά α α άσ ς- ό ο ια rpm ο ίο R DC =. Ω οφές [rpm] εί α α οσο οίωση Α ό ιση % άση V AC [V] εύ α I AC [A] άση V AC [V] έ α I AC [A] άση εύ α Π α, 7 Σ α 72

73 ή α 67: ιά α α άσ ς- ό ο ια rpm ή α 68: ιά α α άσ ς- ό ο ια rpm Π α, 7 Σ α 73

74 ή α 69: ιά α α άσ ς- ό ο ια rpm ο ίο R DC =. Ω οφές [rpm] εί α α οσο οίωση Α ό ιση % άση V AC [V] εύ α I AC [A] άση V AC [V] έ α I AC [A] άση εύ α ή α 70: ιά α α άσ ς- ό ο ια rpm Π α, 7 Σ α 74

75 ή α 71: ιά α α άσ ς- ό ο ια rpm ο ίο R DC =. Ω ή α 72: ιά α α άσ ς- ό ο ια rpm οφές [rpm] εί α α οσο οίωση Α ό ιση % άση V AC [V] εύ α I AC [A] άση V AC [V] έ α I AC [A] άση εύ α Π α, 7 Σ α 75

76 ή α 73: ιά α α άσ ς- ό ο ια rpm ή α 74: ιά α α άσ ς- ό ο ια rpm Π α, 7 Σ α 76

77 ή α 75: ιά α α άσ ς- ό ο ια rpm Ο Πί α ας α ο σιά ι σ έ α α α α ά α ο έσ α α. οφές [rpm] εί α α οσο οίωση Α ό ιση % άση V AC [V] εύ α I AC [A] άση V AC [V] έ α I AC [A] άση εύ α οφές [rpm] εί α α οσο οίωση Α ό ιση % άση V AC [V] εύ α I AC [A] άση V AC [V] έ α I AC [A] άση εύ α οφές [rpm] εί α α οσο οίωση Α ό ιση % άση V AC [V] εύ α I AC [A] άση V AC [V] έ α I AC [A] άση εύ α οφές [rpm] εί α α οσο οίωση Α ό ιση % άση V AC [V] εύ α I AC [A] άση V AC [V] έ α I AC [A] άση εύ α οφές [rpm] εί α α οσο οίωση Α ό ιση % άση V AC [V] εύ α I AC [A] άση V AC [V] έ α I AC [A] άση εύ α Πί α ας 2: ι ά α ο έσ α α ή ιας ια ό α α φο ία ά ο ας ις α ο ίσ ις ο ί α θ θ ί ό ι ο ο έ ο οβ έ ι ο ύ α ά ι ο ία ς ή ιας αθώς α ι α α ι ά α ο ο ισ ι ά α ο έσ α α α ο σιά ο α ο ή α ό ισ. Η α ύ α ό ισ φ ά ι ο, % ά α ο α ο ί ο έ ο ο ός. Οι α ο ίσ ις ιθα ό α οφ ί ο αι σ σ ο ία έ σ ς ι ώ α α έ ς ή ιας, σ α α ίβ ια ι ώ ο ά α ά αι σ ις αβα ό ς ί ις ο ς, αφού οι ήσ ις σ ο Π α, 7 Σ α 77

78 α ο θ ή ί αι α ής σ ό ας αι οι έσ ς αι RMS ι ές σ αθ ο οιού αι ώς. 4.3 Π σ σ ς Αφού ο ο ώθ οσο οί σ ο Α/ αι ς ή ιας ά α ίβ ια, α ο σ σ ή α α σ έθ α ώσ α ασθ ί Α/ ς σύ ο ο. ια α ια ισ θ ί ά οσο οί σ ί αι ι ής α α ο οιήθ α σ ο ασ ή ιο ι α α ι ές ήσ ις ς α α ι ής Α/ ώσ α σ ιθού α α ο έσ α α. Οι ήσ ις α ές ι ά βα α ι ές άσ ς, ύ α ος, σ ό ας αι α ύ ας ια ιαφο ι ά ι ά φο ία αι ιαφο ι ές α ύ ς α έ ο. ή α 76: ο έ ο Α/ Π σ έ ο ο ς Α/ σ έθ α ι ές α ισ άσ ις R DC ιαφο ι ώ ι ώ άθ φο ά ώσ α ασθ ί σ ιφο ά ς α ής σ ιαφο ι ά φο ία. ήσ βο ό ο, α ό ο αι α ο άφο α α άφ α οι RMS ι ές ς ο ι ής άσ ς αι έ ασ ς ο ύ α ος, σ ό α αι α ύ α ισ οφής ο Π α, 7 Σ α 78

79 ο έα. ι έο, ια ο ο ο ισ ό ο α ίσ οι ο R AC φο ίο ήθ αι άσ V DC. ια ο ο έ έ ς σ ιφο άς ς ασ ια ής Α/ α α αί ή α αι α α αφή ο α έ ο. έ σ α έ ο ο ά σ α άσ ασ ς α ο ή ιας ο οθ ήθ έ α α ό ο. ο α ό ο σ έ ο ό ο σ έ αι έ α α ο έα Wind speed transducer) ς αι ίας Demico, ώσ α α ά ι ία σ ή άσ ο οία αι α α αφό α βοήθ ια βο ό ο. ο οθ ώ ας ία α ίσ ασ kω ο ο ίσ ι ή ο ύ α ος ό ο ια άθ α α αφό άσ. ια σ σ έ ισ ς α ύ ας ο α έ ο ι ή ο ύ α ος ο α ασ ασ ής ο α ο έα ί ι ο α α ά ιά α α: ή α 77: ιά α α α ασ ασ ή α ο έα Α ά ο α έ ι ο βο ό ο αι α ά σ έ ια ι ή ύ α ος, ο ύ ι α ο ιά α α ι ή ς α ύ ας ο α έ ο σ ί ια/ώ α. σ έ ια α ύ α α έ αι σ m/s ό ς ί αι αι α ό ο οσο οι έ ο ο έ ο. Π α, 7 Σ α 79

80 ο ή α φαί ο αι α ι ά ό α α ο σι ο οιήθ α ια α α αφή ήσ. Έ α α ό ο ι έ ας α ο άφος σ έθ α σ έ ο ο ς Α/ ια α α αφή ς RMS ι ής ο ι ού ύ α ος αι άσ ς α ίσ οι α αθώς αι σ ό α ισ οφής. ίσ ς, έ α βο ό ο σ έθ ο φο ίο ια α α αφή ς σ ούς άσ ς αι έ α βο ό ο σ έ ο ο ο α ο έ ο ια α α αφή ς άσ ς ο ο ύ ι α ό ο ά ο. ή α 78: α α αφή ήσ σ σ σ έ ια α ο σιά ο αι ι ι ά ά οια α ο έσ α α α ό ις ι α α ι ές ήσ ις αι ις ήσ ις ο α α άφ α α ό ο οσο οι έ ο ο έ ο ώσ α ασ ί α ιο ισ ία ο ο ίο Ω α ύ α α έ ο V α =3.53 m/s εί α α οσο οίωση Α ό ιση % άση V AC [V] εύ α I AC [A] άση V AC [V] έ α I AC [A] άση εύ α Π α, 7 Σ α 80

81 ή α 79: ιά α α άσ ς- ό ο ή α 80: ιά α α ύ α ος- ό ο α ύ α α έ ο V α =0.9 m/s εί α α οσο οίωση Α ό ιση % άση V AC [V] εύ α I AC [A] άση V AC [V] έ α I AC [A] άση εύ α Π α, 7 Σ α 81

82 ή α 81: ιά α α άσ ς- ό ο ή α 82: ιά α α ύ α ος- ό ο Π α, 7 Σ α 82

83 α ύ α α έ ο V α =0.63 m/s εί α α οσο οίωση Α ό ιση % άση V AC [V] εύ α I AC [A] άση V AC [V] έ α I AC [A] άση εύ α ή α 83: ιά α α άσ ς- ό ο ή α 84: ιά α α ύ α ος- ό ο α ύ α α έ ο V α =0.42m/s εί α α οσο οίωση Α ό ιση % άση V AC [V] εύ α I AC [A] άση V AC [V] έ α I AC [A] άση εύ α Π α, 7 Σ α 83

84 ή α 85: ιά α α άσ ς ό ο ή α 86: ιά α α ύ α ος- ό ο ο ίο. Ω α ύ α α έ ο V α =8.17 m/s εί α α οσο οίωση Α ό ιση % άση V AC [V] εύ α I AC [A] άση V AC [V] έ α I AC [A] άση εύ α Π α, 7 Σ α 84

85 ή α 87: ιά α α άσ ς- ό ο ή α 88: ιά α α ύ α ος- ό ο α ύ α α έ ο V α =3.97 m/s εί α α οσο οίωση Α ό ιση % άση V AC [V] εύ α I AC [A] άση V AC [V] έ α I AC [A] άση εύ α Π α, 7 Σ α 85

86 ή α 89: ιά α α άσ ς- ό ο α ύ α α έ ο V α =0.45 m/s ή α 90: ιά α α ύ α ος- ό ο εί α α οσο οίωση Α ό ιση % άση V AC [V] εύ α I AC [A] άση V AC [V] έ α I AC [A] άση εύ α Π α, 7 Σ α 86

87 ή α 91: ιά α α άσ ς- ό ο α ύ α α έ ο V α =2.43 m/s ή α 92: ιά α α ύ α ος- ό ο εί α α οσο οίωση Α ό ιση % άση V AC [V] εύ α I AC [A] άση V AC [V] έ α I AC [A] άση εύ α Π α, 7 Σ α 87

88 ή α 93: ιά α α άσ ς- ό ο ή α 94: ιά α α ύ α ος- ό ο ο ίο. Ω α ύ α α έ ο V α =2.10 m/s εί α α οσο οίωση Α ό ιση % άση V AC [V] εύ α I AC [A] άση V AC [V] έ α I AC [A] άση εύ α Π α, 7 Σ α 88

89 ή α 95: : ιά α α άσ ς- ό ο ή α 96: ιά α α ύ α ος- ό ο α ύ α α έ ο V α =3.04 m/s εί α α οσο οίωση Α ό ιση % άση V AC [V] εύ α I AC [A] άση V AC [V] έ α I AC [A] άση εύ α Π α, 7 Σ α 89

90 ή α 97: ιά α α άσ ς- ό ο ή α 98: ιά α α ύ α ος- ό ο α ύ α α έ ο V α =1.33 m/s εί α α οσο οίωση Α ό ιση % άση V AC [V] εύ α I AC [A] άση V AC [V] έ α I AC [A] άση εύ α Π α, 7 Σ α 90

91 ή α 99: ιά α α άσ ς- ό ο ή α 100: ιά α α ύ α ος- ό ο Ο Πί α ας α ο σιά ι σ έ α α α ο έσ α α ς Α/. εί α α οσο οίωση Α ό ιση % άση V AC [V] εύ α I AC [A] άση V AC [V] έ α I AC [A] άση εύ α Πί α ας 3: ι ά α ο έσ α α Α/ Π α, 7 Σ α 91