《双馈异步发电机》PPT课件

四、双馈发电机的特点
1. 由于转子采用变频器供电，转子容量相对较 小，因此对变频器容量要求相对较低，系统 总体配置费用低。
2. 具有变速恒频的特性。 3. 可以实现有功功率和无功功率的调节。
五、1.25MW双馈异步发电机概况 1. 电磁数据
• 发电机类型：交流异步双馈发电机 • 极数：6 • 额定输出功率：1250kW • 额定定子输出功率：1080kW • 额定转子输出功率：170kW • 定子额定电压：690V • 转子开路电压：1960 V • 额定转速：1100/min • 工作转速范围：700~1300r/min • 功率因数：＋0.95~－0.95 • 效率：97% • 定子接法： Y • 转子接法：Y
f1=（p/120）×nr±f2 式中： f1为定子电压频率；
p为电机的极数；
nr为双馈发电机的转速； f2为转子励磁电压频率。 由上式可知，当转速nr发生变化 时，若调节f2变 化，可使f1保持恒定不变，实现双馈发电机的变 速恒频控制。
三、双馈发电机的工作原理
双馈发电机的定子绕组接工频电网，转子绕组由具有可调节频率、相 位、幅值和相序的三相电源励磁，采用双向可逆专用变频器。双馈发 电机可以在不同的风速下运行，其转速可以随风速的变化做相应调整， 使风力机的运行始终处于最佳状态，提高了风能的利用率。同时，通 过控制馈入转子绕组的电流参数，不仅可以保持定子输出的电压和频 率不变，还可以调节输入到电网的功率因数，提高系统的稳定性。
双馈异步发电机的两种运行状态
1) 亚同步发电运行 nr < n1时 ，(即 0＜S ＜1) f2取正号 P电磁=P机械+P转差 P上网=P电磁 （定子馈电，转子由 变频器提供励磁）
2) 超同步发电运行 nr > n1时， (即 S＞1) f2取负号 P机械=P转差+P电磁 P上网=P转差+P电磁 （定子馈电+转子馈电）
整体结构耐振性能。适应实际运行时被固定在四个弹性支撑件上。 考虑防止轴电流的产生。 ④ 实时监控系统及自动润滑装置。 定子每相线圈安装PT1OO。 前后轴承各装有PT1OO。 主电刷和接地碳刷均具有碳刷磨损监控装置。 自动润滑装置。
六. 发电机的使用维护
① 运输、存储 ② 安装、调试 ③ 维护、保养 润滑脂的补充 电刷维护 滑环维护 热敏元件检测数据的分析判断 风机的正常使用
变速恒频双馈发电机运行时电机转速与定、 转子绕组电压频率关系的数学表达式：
f1=（p/120）×nr±f2 式中： f1为定子电压频率；
p为电机的极数；
nr为双馈发电机的转速； f2为转子励磁电压频率。 由上式可知，当转速nr发生变化 时，若调 节f2变化，可使f1保持恒定不变，实现双馈 发电机的变速恒频控制。
2. 结构数据
• 安装方式：IMB3 • 发电机安装倾斜角：5° • 发电机本体防护等级：IP54 • 发电机集电环外壳防护等级：IP23 • 冷却方式：水套冷 • 平衡等级：G2.5 • 绝缘等级：F • 转动惯量：92kgm2 • 最大工作转速：1300r/min • 环境运行温度：－30℃~＋40℃ • 环境生存温度：－40℃~＋50℃ • 电机总重量：7.2t
3. 特点 ① 额定容量大，转动惯量小。为了控制发热，定转子冲片选用低损耗
优质冷轧硅钢片。 ② 发电机工作时，转子采用变频器供电。而变频器在使用IGBT作为
功率元件后，电机的转子线圈将承受来自变频器的过电压冲击。因 此对于转子的绝缘结构进行了针对性的设计。 ③ 由于风力发电机使用场合的特殊性，设计使用寿命要求≥20年。因 此电机在结构上，具有如下优点： 耐低温。主体结构的材料采用耐低温的材料。
注：n1为发电机的同步转速。
当双馈发电机输出的有功功率和转速保持恒定时，调节转子励磁电流
可以控制功率因数。当从某欠励磁状态开始增加励磁电流时，发电机 输出的超前无功功率开始减少，从而由定子侧吸收的无功电流开始减 少；达到正常励磁时，无功功率变为零，定子侧电流中的无功分量也 变为零，此时cosφ=1；如果继续增加励磁电流，发电机将输出滞后 性的无功功率，定子侧吸收的无功电流又开始增加。因此，过励磁时 功率因数滞后（感性），欠励磁时功率因数超前（容性）。
4.异步发电机的工作原理 电磁感应定律 电磁力定律
5.异步电机的结构 定子：定子铁心、定子绕组、机座 转子：转子铁心、转子绕组、转轴 端盖：前端盖、后端盖 滑环室：集电环、刷架、碳刷 出线盒：定子、转子、辅助出线盒 冷却装置：冷却器或者冷却风扇等
变速恒频双馈发电机运行时电机转速与定、转子 绕组电压频率关系的数学表达式：
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二.异步电机原理及机构
1. 旋转磁场 n1=60f／p 其中: n1为电机的同步转速 f为频率 p为电机的极对数
2. 转差率 s=(n1-n)／n1 其中: n为电机转子的转速
3. 转矩 T=9550P／n 其中: P为电机功率
双馈异步发电机
上海电气风电设备有限公司 苗旭芳
2009.12.21
一.电机范畴和分类
定义 泛指：电磁感应为基础，进行机电能量或 信号转换的一种装置。 电能 机械能 电动机 电能 机械能 发电机 电能 电能 变压器
分类
按功能分类：发电机、电动机、变压器、 控制电机
按结构分类：静止电机、运动电机