Development of Torque simulator for the performance analysis of the 10kW wind turbine system

10kW wind turbine is widely studied in the field of renewable energy for the merits of easy installation to the confined area such as hill, park and urban areas. The performance of various electrical devices such as converter and inverter in the wind turbine system should be systematically analyzed for various wind speeds. However, it is impossible to apply these devices directly to practical wind turbine system for the safety of wind turbine system. Therefore, it is required to develop torque simulator which can generate corresponding torque according to its wind speed. In this work, 10kW torque simulator which consists of three phase torque control inverter, 3 phase induction motor and PMSG(Permanent Magnet Synchronous Generator) is developed.

10kW 풍력발전기의 동작특성 분석을 위한 토크 시뮬레이터 개발

10kW 급의 소형 풍력 발전 시스템은 언덕이나 공원, 도시와 같은 협소한 지역에 유연하게 설치될 수 있다는 장점으로 인해 신재생에너지 분야에서 지속적인 연구와 개발이 이루어지고 있다. 이러한 풍력발전 시스템의 설계시에는 풍속변화에 따른 다양한 형태의 전력 제어장치의 체계적인 성능 분석이 요구된다. 그러나 실물 크기의 풍력발전기에 개발된 전력 제어장치의 직접 적용은 어려운 실정이며 따라서 실내에서 풍속의 변화에 따른 블레이드의 공력토크를 모사할 수 있는 토크 시뮬레이터를 사용하여 설계된 전력 제어장치의 성능을 분석하는 것이 바람직하다. 이에 본 연구에서는 3상 토크제어용 인버터, 3상 유도전동기, 벨트 감속기 및 PMSG로 구성되는 10kW급 풍력발전 토크 시뮬레이터를 개발하고자 한다.