cómo calcular la potencia promedio del generador de CA

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Me gustaría monitorear la energía producida por un generador de CA en una turbina eólica. El objetivo es controlar cómo varía la potencia producida con las condiciones del viento. Conecté la resistencia de potencia al generador de CA para quemar la alimentación. El sensor de voltaje mide el voltaje a través de la resistencia, y el sensor de corriente mide la corriente que fluye hacia la resistencia de carga.

Para calcular la potencia promedio, rectifiqué la salida del generador de CA y usé el voltaje y la corriente de CC para calcular la potencia promedio usando $$ 1 / N \ sum_ {i = 1} ^ {N} V_ {DC} (i ) I_ {DC} (i) $$ Pensé que si rectificaba la salida, puedo calcular la potencia media de manera más confiable. Sin embargo, observé que hay mucha variabilidad en la potencia promedio calculada. En otras palabras, incluso para la misma condición de viento, la potencia promedio calculada cambia para diferentes experimentos (túnel de viento).

Como alternativa, ¿puedo usar voltaje de CA no rectificado y la corriente para calcular la potencia promedio? ¿El solo cálculo de la media cuadrática de la serie de tiempo de potencia resultaría en un resultado suficientemente preciso? Las RPM del generador son aproximadamente 500, y la frecuencia de muestreo para medir el voltaje y la corriente es aproximadamente 1000Hz.

    
pregunta Jinkyoo Park

2 respuestas

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Como alternativa, ¿puedo usar voltaje de CA no rectificado y la corriente   ¿Para calcular la potencia media?

Si desea un número preciso para la alimentación, esta es la única forma sensata de hacerlo porque cualquier otro método solo será exacto si el suministro de voltaje es sinusoidal y la corriente consumida no tiene armónicos.

Tome muestras simultáneas de alta velocidad de formas de onda de voltaje y corriente. Multiplicar i y v muestras. Promedio durante un período que le convenga (mejor y más preciso si se toma sobre números enteros de ciclos de CA). Esta es la potencia promedio adecuada.

Si la corriente o el voltaje tienen armónicos, entonces es necesario muestrear lo suficientemente alto para poder ignorar los efectos de aliasing.

EDIT que muestra las formas de onda de voltaje y corriente multiplicadas juntas. V es azul, yo es rojo y magenta es poder: -

    
respondido por el Andy aka
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Aquí hay otra cosa que no sé si tus experimentos han tenido en cuenta. La constante de tiempo de una turbina eólica para nivelar a una nueva potencia es relativamente larga en comparación con el transitorio eléctrico causado por las condiciones cambiantes de la carga. En cualquier otra aplicación impulsada por un motor, un gobernador podría acelerar al acelerador perfecto para mantener una velocidad bastante exacta, pero una turbina eólica no puede hacer esto.

Y podría estar equivocado, podrías haber explicado esto. En cuyo caso, si tiene paletas de paso variable, debe comprobar y ver si están cazando, es decir, si están girando de un lado a otro tratando de encontrar un estado estable. Si utiliza una configuración de hoja fija, es posible que otra cosa no sea lo que cree que es. Pero sospecho que puede haber tenido experiencia de primera mano con la variabilidad inherente del viento.

    
respondido por el Sean Boddy

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