In this thesis, a simulation model of a 4KVA Self-excited Brushless Wind-Generator is developed to evaluate the output power at various rpm.
The Brushless Generator, being equipped with an auxiliary exciter in the stator to produce an excitation current, is a 4KVA, three-phase, 440 volt A.C., which is to be fed through both the voltage regulator and rectifier to D.C. batteries.
One of the most important characteristics of a Wind-Generator is that the rpm varies continually.
Computer simulation model provides reasonable estimate of the generator output for various rpm from the design data as the input.
The simulation model for the static analysis of the performance is based on the Blondl's Two Reaction-Theorem which describes that the armature reaction mechanism consists of two components, direct demagnetization and cross demagnetization.
For the dynamic analysis the steady state constraint, the return ratio of the self-excitation feed back loop is unity at a steady state operation, has been applied.
The state variables such as current, voltage, air gap density etc. were determined with this constraint by predictor-corrector iteration method.
Comparison of the analytcal results with the results obtained from an experimental generator, shows that the simulation model developed in this study reasonably estimate the generator output for various rpm.
본 연구는 Self-Excited Brushless Generator 발전기의 Simulation Model 을 유도한 것이므로 설계 Data 만 가지고도 발전기의 특성을 해석할 수 있도록 한 것이다.
저풍속 Energy 를 효과적으로 이용코자 하는 풍차 발전 System 에서는 일반 발전기와 달리 특수한 성능의 발전기가 요구되므로 이 요구에 부합될 수 있는 발전기를 설계하기 위해서는 많은 설계 및 제작 경험이 요구될 것이나 본 연구에서와 같은 수치 해석 Model 을 이용하면 많은 시간과 경비를 단축시키면서 용이하게 요구되는 성능의 발전기를 찾아낼 수 있다.
그러나 이러한 목적을 달성하기 위해서는 이론 Model 자체의 정확도가 중요하며, 본 논문에서 전개된 Simulation 방법에 의하여 이론적으로 결정한 출력의 실측치와 비교할 때 80 % 이상의 정확도가 있었다.
Model 의 유도 및 그 기본 유도식의 산출에 있어서는 "Blondl"의 Two Reaction Theorem 을 기본으로 하였으며, 실제 계산에 있어서 필요한 역율, Carter 계수 및 정류계수 등은 근사적으로 구하였다.
출력 특성에 대한 이론 결과와 실험결과의 근사한 일치는 이 논문에서 전개한 Simulation Model 의 타당성을 보인다.
