کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی ترجمه فارسی نسخه تمام متن
6768491 512472 2014 10 صفحه PDF 19 صفحه WORD دانلود کنید
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Small wind power generation using automotive alternator
ترجمه فارسی عنوان
تولید توان بادی کوچک با استفاده از دینام خودرو
کلمات کلیدی
دینام خودرو، شارژ باتری، عملکرد انرژی، هزینه انرژی تولید شده، توربین بادی کوچک، سرعت انتقال
فهرست مطالب مقاله
چکیدهکلیدواژه هامقدمه2.مدلسازی عملکرد دینام3.عملکرد خروجی اندازه‌گیری‌شده1.3 تست مدار باز2.3. تلفات و راندمان
  3.3. مشخصات توان خروجی
 4.بهینه‌سازی عملکرد دینام1.4. تامین جریان متغیر و ثابت میدان2.4. انتخاب توربین3.4. انتخاب نسبت دنده
 5.مقایسۀ انرژی حاصل و هزینه 1.5. انرژی حاصل2.5. مقایسۀ هزینه6.نتیجه‌گیریترجمۀ شکل‌ها:شکل1. اجرای یک دینام خودرویی مرسوم:
الف) و ب) استاتور که نشان دهندۀ دندانه‌ها و شیارها است؛
ج) روتور؛ 
د) الکترونیک قدرت. استاتور دارای هستۀ ورقه ورقه با سیم‌های مسی تعبیه شده در شیارهاست. سیم‌پیچ‌های میدانی روتور از سیم خوب ساخته شده است و شامل پنجه‌های روتور ساخته شده از آهن صلب هستند. الکترونیک قدرت شامل یکسوساز دیودی و رگولاتور داخلی است.
 شکل2. یکسوساز پل دیودی سه فاز با یک بار ولتاژ ثابت و سلف و مقاومت سمت ac.
 شکل3. شکل‌موج‌‌های شبیه‌سازی شدۀ جریان و ولتاژ برای یکسوساز پل دیودی سه فاز در حالت هدایت پیوسته در سرعت 1800 دور بر دقیقه (Em=20  ولت، Rs=0.08 اهم، Ls=180 میکروهانری). (ب) شکل‌موج‌‌های شبیه‌سازی شدۀ جریان و ولتاژ برای یکسوساز پل دیودی سه فاز در حالت هدایت پیوسته در سرعت 5400 دور بر دقیقه (Em=60  ولت، Rs=0.08 اهم، Ls=180 میکروهانری).
 شکل4. شکل‌موج جریان اندازه‌گیری شدۀ فاز دینام در فرکانس 180 هرتز (سرعت 1800 دور بر دقیقه) برای بار 13 آمپر (سمت چپ) و 32 آمپر (سمت راست).
 شکل5. مسیرهای جریان در طی شش فاصلۀ سیکل کامل. خطوط ضخیم نشان دهندۀ مسیر جریان هستند.
 شکل6. طرح اتصال دینام به چیدمان اندازه‌گیری آزمایشگاهی.
 شکل7. الف) تغییر اندازه‌گیری شدۀ مولفه‌های تلفات دینام در برابر سرعت چرخشی، و ب) تعییر توان خروجی DC اندازه‌گیری شدۀ دینام در برابر ولتاژ خروجی در جریان ثابت میدان 5/3 آمپر. شکل8. تغییر توان خروجی اندازه‌گیری شده در برابر سرعت برای مقادیر مختلف جریان میدان.
 شکل9. پیش‌بینی‌های تحلیلی مشخصات Cp–λ برای یک توربین مشخص. شکل10. تغییر توان خروجی توربین در برابر سرعت با استفاده از مشخصات پیش‌بینی شدۀ Cp–λ.
 شکل11. توان خروجی توربین و تغییر توان ورودی اندازه‌گیری شدۀ دینام در برابر سرعت.
 شکل12. الف) سیستم انتقال سرعت ارائه شده و ب) انتخاب نسبت دنده.
 شکل13. تغییر انرژی حاصل سالیانه در برابر سرعت باد برای سیستم دینام در مکانی با سرعت متوسط باد برابر 7/3 متر بر ثانیه. شکل14. انرژی حاصل سالیانه به ازای ناحیۀ جاروب سیستم دینام برای سه مکان با سرعت متوسط باد برابر 5/4، 4 و 7/3 متر بر ثانیه. قطر توربین 9/3 متری به کار برده شد.
 بالانویس جداول
 جدول1: فواصل یک سیکل کامل، دیودهای هدایتی و ولتاژ ورودی دیود.جدول2: پارامترهای دینام خودرویی.جدول3: تلفات اندازه‌گیری شدۀ یاتاقان و فن در سرعت 2740 دور بر دقیقه.جدول4: مولفه‌های تلفات اندازه‌گیری شده در سرعت 2740 دور بر دقیقه (If=3.5 آمپر).جدول5: مشخصات توربین بادی برای سیستم دینام خودرو.جدول6: مقایسۀ انرژی حاصل و هزینۀ برق تولیدی با توربین‌های بادی کوچک موجود تجاری بای مکانی با سرعت متوسط باد برابر 7/3 متر بر ثانیه.
ترجمه چکیده
هدف این مقاله ارزیابی امکانپذیری استفاده از دینام قطب پنجه‌ای خودرو به عنوان یک مولد (ژنراتور) برای توربین‌های بادی کوچک و مقایسۀ انرژی حاصل و هزینۀ برق تولیدی آن با سیستم‌های موجود تجاری است. این مقایسه مبتنی بر انرژی حاصل به ازای ناحیۀ جاروب شده و هزینۀ هر واحد انرژی تولید شده در یک شرایط جوی با سرعت کمِ باد است. مفاهیمی چون انتخاب پارامترهای مناسب توربین و نسبت دنده به منظور بدست آوردن تطبیق مناسب مشخصات توربین با عملکرد دینام به کار رفته، مورد استفاده قرار گرفت تا در نهایت انرژی خروجی دینام در کابردهای شارژ باتری بهبود یابد. انرژی حاصل از دینام متصل به یک توربین با قطر 9/3 متر با انرژی بیشتر توربین‌های موجود تجاری قابل مقایسه است. هزینۀ برق تولیدی یک توربین تجاری موجود را می‌توان از طریق جایگزینی مولد آن با دینام پیشنهاد شده در اینجا تا دو برابر کاهش داد. بنابراین سیستم توربین مبتنی بر دینام یک راهکار با هزینۀ پایین است که هدف آن تامین انرژی باد در زمینه‌هایی است که هزینۀ کنونی فناوری بادی کاربرد آن را با محدودیت مواجه کرده است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی انرژی انرژی های تجدید پذیر، توسعه پایدار و محیط زیست
چکیده انگلیسی
The objective of this paper is to evaluate the feasibility of using claw pole automotive alternator as a generator for small wind turbine and to compare its energy yield and generated electricity cost with commercially available systems. The comparison is based on the energy yield per swept area and cost per energy produced in a low wind speed climate. Concepts such as the selection of suitable turbine parameters and gear ratio were used to achieve good matching of the turbine characteristics with measured alternator performance in order to improve the energy yield from the alternator in battery charging application. The energy yield from the alternator integrated to a 3.9 m diameter turbine is comparable with many commercially available turbines. The generated electricity cost of a commercially available turbine can be reduced by more than a factor of 2 by replacing its generator with our proposed alternator. The alternator-based turbine system is therefore a low cost solution aimed at making wind energy available to areas where the current cost of wind technology makes it prohibitive.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Renewable Energy - Volume 66, June 2014, Pages 185–195
نویسندگان
, , ,