Technologie / Guide technique
Pertes du générateur éolien et cartographies de rendement
Le rendement d’un générateur correspond à un point de fonctionnement et à un périmètre de mesure définis. Un seul pourcentage favorable ne peut décrire toutes les vitesses, tous les courants et toutes les conditions thermiques, ni l’installation éolienne complète.
Consignez les pertes et la puissance délivrée dans un même relevé de périmètre.
Identifiez l’entrée mécanique et la sortie électrique représentées par un résultat. Distinguez ensuite les pertes totales mesurées des catégories de pertes évaluées individuellement.
01 / Limite
Le rendement d’un générateur est un rapport entre des puissances correspondantes.
Pour un point de fonctionnement défini en génératrice, le rendement est la puissance électrique de sortie désignée divisée par la puissance mécanique d'entrée correspondante.
Pour un point de fonctionnement défini en production, le rendement est la puissance électrique de sortie désignée divisée par la puissance mécanique d'entrée correspondante. Les deux doivent correspondre au même état de l'équipement. Un convertisseur ou une charge auxiliaire inclus dans un résultat mais exclu d'un autre modifie la comparaison.
La référence Guide sur le couple et la puissance. explique la signification de la puissance à l'arbre. Cette page examine comment les pertes et le rendement sont représentés aux différents points de fonctionnement, plutôt que de déduire un couple nominal de la puissance en kW affichée pour le modèle.
02 / Pertes dans les enroulements
L’échauffement résistif dépend du courant et de la résistance.
Pour un élément résistif défini, P_loss = I²R, avec le courant en ampères et la résistance en ohms pour obtenir une puissance en watts.
Pour un élément résistif défini, P_loss = I²R, avec le courant en ampères et la résistance en ohms pour obtenir des watts. Lorsque le courant varie, la définition appropriée en valeur efficace ou en fonction du temps est importante. Cette relation applicable à un élément ne constitue pas le calcul complet des pertes du générateur.
À titre d'illustration hypothétique, 5 A traversant une résistance de 0.4 Ω donnent 10 W ; 10 A traversant la même résistance donnent 40 W. L'exemple ne précise aucune disposition des phases MARSTON, aucun courant nominal ni aucune résistance d'enroulement.
03 / Autres catégories
Un tableau des pertes doit expliquer son contenu.
Un rapport sur une machine peut distinguer les pertes dans les enroulements, les pertes magnétiques, les pertes mécaniques et les pertes supplémentaires selon sa méthode d’évaluation.
Un rapport sur une machine peut distinguer les catégories de pertes dans les enroulements, magnétiques, mécaniques et supplémentaires selon sa méthode d'évaluation. Vérifiez comment chaque catégorie a été obtenue et si elle est mesurée, calculée ou attribuée. Ne présumez pas une répartition en pourcentage issue d'un autre générateur.
La notice publique de l’IEC 60034-2-1 concerne les méthodes d’essai permettant de déterminer les pertes et le rendement des machines tournantes. Faire référence à ce sujet ne signifie pas que MARSTON a été évalué selon cette norme ni qu’un rapport particulier a utilisé la méthode complète.
04 / État thermique
La résistance est liée à une condition.
Conserver la base de résistance et la température de la machine avec le calcul des pertes dans les enroulements.
Conservez la base de détermination de la résistance et la température de la machine avec le calcul des pertes dans les enroulements. Utiliser une valeur obtenue dans une condition pour représenter un état thermique différent introduit une hypothèse. La description de la classe thermique d’un fil ne fournit pas la mesure de résistance requise.
Identifiez également le refroidissement et la durée de l’essai lors de l’interprétation d’un résultat de rendement. Deux points de fonctionnement présentant la même puissance électrique de sortie peuvent correspondre à des vitesses, des courants et des conditions thermiques différents ; un résultat obtenu à un point ne doit pas être présenté implicitement comme représentatif de l’autre.
05 / Couverture de la cartographie des pertes
Une valeur maximale n’est pas une cartographie de rendement.
Une cartographie doit préciser ses axes, la charge représentée, la température de référence et le domaine de validité.
Une cartographie doit préciser ses axes, la charge représentée, les conditions de température de référence et son domaine de validité. La vitesse et le couple ou le courant peuvent définir les points de fonctionnement, mais les axes et les mesures effectifs doivent être indiqués. Les zones interpolées doivent rester distinctes des points testés.
Une zone non couverte ne prouve pas que le rendement y correspond au maximum publié. Comparez la couverture à la plage de fonctionnement prévue du projet sans créer de courbe MARSTON non vérifiée ni attribuer un rendement à chaque vitesse du vent.
06 / Dossier de comparaison
Présentez les puissances absolues à côté du pourcentage.
Conservez la puissance d’entrée, la puissance de sortie, les pertes totales, la méthode, l’incertitude et l’identification de la configuration pour chaque condition comparée.
Conservez la puissance d’entrée, la puissance de sortie, les pertes totales, la méthode, l’incertitude et l’identification de la configuration pour chaque condition comparée. Une faible différence entre l’entrée et la sortie peut nécessiter une interprétation particulièrement attentive de l’incertitude ; un pourcentage arrondi masque ces grandeurs absolues.
La conception documentée du FD14-50KW à entraînement direct et à aimants permanents ne fournit pas de cartographie numérique du rendement. Cette conception interne n'est pas non plus attribuée aux autres modèles. Comparez les éléments probants au périmètre réel du générateur avant de les utiliser dans un calcul énergétique à l'échelle du projet entier.
Poursuivez l’examen avec Température des enroulements et classe d'isolation du générateur éolien.
Poursuivez l’examen avec Couple de crantage du générateur éolien et démarrage du rotor.
Poursuivez l’examen avec Chaînes de transmission des petites éoliennes : entraînement direct ou par engrenages.
Complétez l’examen des composants du générateur avec effets de peau et de proximité dans les enroulements et pertes par hystérésis magnétique et par courants de Foucault. Examinez ondulations de couple en charge et contributions du couple de détente comme un sujet distinct relatif au couple en fonctionnement.
Pour une information supplémentaire concernant les aspects électromagnétiques dans l'évaluation du générateur, voir… saturation magnétique et densité de flux..
Contexte général : OpenStax : Dissipation de puissance résistive · IEC : Domaine d’application des méthodes d’essai des pertes et du rendement des machines tournantes. Ces références expliquent des concepts du secteur ; elles sont distinctes des documents MARSTON applicables au produit et au projet.
Préparez les informations pour cet examen.
Utilisez la liste pour organiser les informations du projet. Signalez les éléments indisponibles et conservez les références des documents.
| Élément à examiner | Informations à fournir | Objectif |
|---|---|---|
| Périmètre de puissance | Entrée mécanique et sortie électrique désignée | Définir le rapport. |
| Base de référence de l'enroulement | Grandeur statistique du courant, résistance et état thermique | Interprétez l'échauffement par effet Joule. |
| Tableau des pertes | Catégories, méthodes et éléments inclus. | Éviter de supposer une répartition des pertes. |
| Axes des cartographies | Vitesse/charge, domaine de validité et points d’essai | Identifier la couverture plutôt que le pic. |
| Enregistrement de résultat | Puissances absolues, révision et incertitude | Veillez à ce que le pourcentage reste vérifiable. |
Questions d’ingénierie.
L'entraînement direct permet-il d'établir une valeur de rendement ?
Non. Son agencement mécanique ne fournit pas de données mesurées sur les performances d’entrée/sortie.
I²R donne-t-il toutes les pertes du générateur ?
Non. Cela décrit un élément résistif défini ; la méthode complète de calcul des pertes doit identifier les autres contributions.
Un courant doublé signifie-t-il toujours des pertes totales quatre fois plus élevées ?
Seul le terme résistif illustratif, à une résistance constante, suit cette relation. La perte totale de la machine est différente.
Une seule valeur maximale peut-elle décrire l'ensemble du fonctionnement ?
Non. La couverture de la cartographie et les conditions réelles de fonctionnement doivent être examinées.
Est-ce qu'un titre IEC est un résultat de test MARSTON ?
Non. La liste identifie le sujet d'une méthode, et non la conformité du produit évaluée.
Qu'est-ce qui doit accompagner le rendement ?
Puissances absolues d'entrée et de sortie mises en correspondance, état de l'équipement, périmètre, méthode et incertitude.
Demande technique
Apportez les informations de votre projet à la discussion.
Le rendement d’un générateur se rapporte à un point de fonctionnement et à un périmètre de mesure définis. Communiquez les informations disponibles et le périmètre des équipements que vous souhaitez faire examiner dans le cadre d’un devis technique.