风力发电机知识PPT课件

. 2019/10/21
11
1、笼型风力发电机结构特点及工作原理
优点：由于笼型异步发电机系统结构简单、成本低 且可靠性高，比较适合风力发电这种特殊场合，在 风力发电发展的初期，笼型异步发电机得到了广泛 的应用。 缺点：因电机转速恒定，不能充分利用风能（风能 利用系数不能保持在最大值），风速跃升时，导致 主轴、齿轮箱、电机等部件承受极大的机械应力。
转速等于同步转速时，发电机作为同步电机运行，转 子既不从电网吸收有功率也不向电网馈送有功。变频器向 转子提供接近于直流的无功励磁电流。
. 2019/10/21
18
二、风力发电机结构特点及工作原理
2、2、双馈风力发电机结构特点及工作原理
优点：与笼型电机比，能控制无功功率，并通过独立控制 转子励磁电流解耦有功功率和无功功率控制；转速可调， 使风力机处于最佳状态，机组效率高。与直驱电机比，变 流器容量小，电机成本低。 缺点：与笼型电机比，转子结构复杂，并增加了滑环、编 码器等结构，电机的滑环碳刷等也需要经常维护。
. 2019/10/21
12
二、风力发电机结构特点及工作原理
1、笼型风力发电机结构特点及工作原理 750KW电机参数
额定功率 额定电压 额定电流 极数 中心高 额定功率因数 防护等级 轴承
750kW
额定转速
690V
额定频率
682A
额定效率
4
定子接线方式
450mm
绝缘等级
0.93
结构形式
IP54
重量
. 2019/10/21
9
二、风力发电机结构特点及工作原理
1、笼型风力发电机结构特点及工作原理
电机定子绕组接通三相电源后，绕组中有 电流通过，在定子中产生旋转磁场，由于磁 场与转子绕组存在相对运动，在转子绕组内 将产生感应电势，此感应电势在闭合的转子 绕组中将产生电流。电流在磁场中受磁场力 作用，便产生电磁转矩，转子开始旋转。
当转速低于同步转速时，为电动机状态；
当转速高于同步转速时，为发电机状态。
. 2019/10பைடு நூலகம்21
10
1、笼型风力发电机结构特点及工作原理
恒速并网运行时，异步发电机需要从电网吸收滞 后的无功功率以产生旋转磁场，这恶化了电网的功率 因数，易使电网无功容量不足，影响电压的稳定性. 为此，一般在发电机组和电网之间配备适当容量的并 联补偿电容器组以补偿无功。
双馈电机的定子结构与笼型电 机定子相同，转子绕组是线圈结构 因而与笼型电机略有不同。
. 2019/10/21
15
二、风力发电机结构特点及工作原理
2、双馈风力发电机结构特点及工作原理
双馈风力发电机的工作原理与一般异步发电机相 同，不同的是双馈电机的转子绕组由变频器控制，变 频器采用矢量控制，通过调节转子电流频率、幅值、 相位、相序以及电压，有功分量、无功分量完全解耦， 使定子侧感应出恒压恒频的三相交流电。还可以灵活 的控制双馈发电机超前或滞后的无功功率，改善电网 的功率因数，稳定电网电压。
. 2019/10/21
16
二、风力发电机结构特点及工作原理
2、双馈风力发电机结构特点及工作原理
双馈异步风力发电机系统组成如下图所示，图中 省略了变压器、滤波器等构件。其中转子通过变频器 接入电网，当系统检查到定子电压、频率及相位与电 网一致时，定子通过并网开关直接接入电网，转子上 装配有编码器。
定子绕组嵌在定子铁心槽内，嵌线完 成进行浸漆（主要是真空压力浸漆），最 后热套在机座内进行联线。
. 2019/10/21
8
二、风力发电机结构特点及工作原理
1、笼型风力发电机结构特点及工作原 理
转子是转子铁心、转子绕组和转轴 等组成。转子铁心是电机中的磁路部分， 由硅钢片叠成，安装在转轴上。转子绕 组采用铜条端环焊接成笼型结构。
6324C3、NU2234
1518 50HZ 96.1% ∆ H IMB3 4300kg
. 2019/10/21
13
二、风力发电机结构特点及工作原理
. 2019/10/21
14
二、风力发电机结构特点及工作原理
2、双馈风力发电机结构特点 及工作原理
双馈风力发电机实质上是一种 绕线式转子电机，由于其定子和转 子都能向电网馈电，故而称为双馈 电机。
. 2019/10/21
3
2、绕线式双馈风力发电机
1.5MW水冷双馈 1.5MW空空冷双馈 2MW空空冷双馈 3MW水冷双馈 2.5空水冷双馈 3MW水冷双馈 5MW空水冷双馈
. 2019/10/21
4
3.永磁风力发电机
1.5MW直驱； 2.5MW直驱； 3 MW直驱； 3 MW半直驱整机； 3 MW高速永磁整机； 1.5 MW高速永磁整机； 2.5 MW高速永磁整机。
. 2019/10/21
17
二、风力发电机结构特点及工作原理
2、双馈风力发电机结构特点及工作原理
转速小于同步转速时，发电机处于亚同步状态，转子 通过变频器从电网中吸收功率，定子直接馈送电能给电网。
转速大于同步转速时，发电机处于超同步运行状态， 转子通过变频器馈送电能给电网，定子直接馈送电能给电 网；
2013年12月
2019/10/20
一、风力发电机主要类型 二、风力发电机结构特点及工作原理 三、风力发电机维护要点 四、风力发电机常见故障及处理方法
. 2019/10/21
2
1.笼型异步风力发电机
600/125kW双速风力发电机 750kW风力发电机 800kW风力发机 1MW水冷风力发电机 1.5MW全功率变频风力发电机
1、笼型风力发电机工作原理
定子由定子绕组、定子铁心和机座组 成。定子绕组是导电部分，有三相绕组， 在空间上彼此相差120°电角度，绕组一 般是叠绕组，毎相绕组匝数相同，定子可 结成三角形或星形。
. 2019/10/21
7
1、笼型风力发电机工作原理
定子铁心是电机的磁路部分，由经过 冲制的硅钢片叠成 。
. 2019/10/21
5
1、笼型风力发电机结构特点及工作原理
发电机通过变压器直接接入电网。因为笼型异步发 电机只能工作在额定转速之上很窄的范围内，所以通常 称之为恒速风力发电机。
异步发电机定子由定子铁心定子、转子、端盖、轴 承、风扇等组成。
. 2019/10/21
6
二、风力发电机结构特点及工作原理