《双馈异步发电机》PPT课件
双馈异步发电机
有刷双馈式异步发电机有刷双馈式异步发电机双馈式异步发电机实际是异步感应电机的一种变异，双馈异步发电机通常为4极或6极，转速为1500r/min、1000r/min，如此高的转速是通过多级增速齿轮箱来实现的。
这种发电机始于上世纪80年代，日本日立公司、东芝公司和前苏联在这种发电机的研制和开发中都作出了显著的贡献。
目前美国GE能源、德国Fuhrländer等公司的很多风力发电机产品，采用变速双馈风力发电的技术方案。
我国甘肃兰州电机有限责任公司、北车集团永济电机厂、四川东风电机厂有限公司也都先后研制成功了兆瓦级双馈式异步发电机。
双馈式电机分鼠笼式和绕线式两种。
但是，鼠笼式感应发电机因其无法最大限度地利用风能，在风力发电机组中没有得到广泛应用。
在风力发电机组中多选用绕线转子感应异步发电机，这种发电机在结构上与绕线式异步电机相似，由绕线转子异步发电机和在转子电路上带交流励磁器组成，定子、转子均为三相对称绕组，转子绕组电流由滑环导入，这种带滑环的双馈式电机被称之为有刷双馈发电机。
双馈式电机的定子接入电网，通过PWM(脉宽调制)AC-DC-AC变频器向发电机的转子绕组提供励磁电流，为了获得较好的输出电压电流波形，输出频率一般不超过输入频率的1/3。
其容量一般不超过发电机额定功率的30%，通常只需配置一台1/4功率的变频器。
其原理图如图1所示。
双馈式异步发电机向电网输出的功率由两部分组成，即直接从定子输出的功率和通过变频器从转子输出的功率。
风力机的机械速度是允许随着风速而变化的。
通过对发电机的控制使风力机运行在最佳叶尖速比，从而使整个运行速度的范围内均有最佳功率系数。
双馈式异步发电机的变速运行是建立在异步电机基础上的，众所周知异步电机既可作为电动机运行，也可作为发电机运行。
我们将转子转速n与同步转速ns的差值定义为转差，转差与同步转速之比的百分值定义为转差率。
在作电动机运行时，异步电动机转子的转速只能是略低于同步转速，此时产生的电磁转矩与转向相同，转差率＞0。
异步发电机ppt课件
1.5 鼠笼发电机
鼠笼电机实例：400kW 高压电机(10kv)结构 转子
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1.5 鼠笼发电机
定子
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1.5 鼠笼发电机
带绕组定子铁心
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1.5 鼠笼发电机
电机总装配
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目 录 Content
一、异步发电机 Asynchronous Generator 2二、、双双馈馈发发电电机机DDoouubblyly--FFeeddGGeenneerraattoorr
目前成熟的应用广泛的控制方案： DTC控制和VC控制。
2.3 宜兴公司双馈风力发电机
2.3 宜兴公司双馈风力发电机
宜兴发电机型号的含义
型号 含义
1.5MW
SKYF1500/4-2 SKYF1500/4-3 SK---双馈 Y----异步 F----发电机 1500功率ｋW 4----级数
2MW SKYF2080/4
2.2 双馈发电机的特点
2.2 双馈发电机的特点
1. 配套变频器的容量小。 由于定子直接与电网连接，转子采用变频器供电，因此，系统 中的变频器容量仅取决于发电机运行时的最大转差功率，一般 发电机的最大转差率为25%~35%，因而变频器的最大容量仅为 发电机额定容量的1/4~1/3。这样，系统的总体配置费用就比 较低。
2.1 双馈发电机的工作原理
a. 亚同步发电运行 nr ＜n1时 ， （即 0＜S＜1） f2取正号，如果忽 略各种 损耗，则发电机的能量关 系为：
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）
定子发电
转子需要吸收有功
2.1 双馈发电机的工作原理
b. 超同步发电运行 nr ＞ n1时， （即 S＞1） f2取负号，如果忽略各种 损耗，则发电机的能量 关系为：
《风电场课件》双馈异步发电机共28页
发电机型号含义
为人类奉献蓝天白云，给未来留下更多资源 学习·实践·分享
3、发电机相关参数
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发电机附件
定子每相线圈安装2个PT100； 前后轴承各装有2个PT100； 检测热空气装1个PT100； 内冷外冷电机； 主电刷和接地碳刷均具有碳刷磨损监控装置； 定、转子雷电保护装置；
转子
集电环 刷架
定子、转子接线盒
发电机编码器
发电机的冷却风扇
发电机如果采用空/空冷却方式，空/空冷却器放置在电机 上方，由前端或上方的小通风电机驱动，电机工作时，冷 却器开启工作，电机内部通过转子风扇作用形成内循环风 路，将热空气打到电机上方冷却器的散热器管管路外壁上， 管路外壁吸收电机内部热量；散热器两个轴流风电机组从 机舱内部吸入冷空气并使之仅通过散热器管路内壁，形成 独立于电机的外部风路，把管路外壁吸收的电机热量带走， 从而不断冷却电机。有些电机空冷器部分空间与滑环室相 连，使部分冷却风通过空冷器管道进入滑环室冷却滑环， 并经过滤器将碳粉过滤后吹出。有些电机滑环室，非传动 端轴上安装风扇，冷却风由周围环境吸入经滑环室通过过 滤器吃出机舱。正常冷却是电机工作的必要条件，日常维 护时应定期检查小通风电机接线是否松动、轴承是否正常， 确保其正常工作。
风机并网后的三种状态：
亚同步状态：即转子转速n<同步转速n1=1500rpm时，这个时
候转子旋转磁场和转子转向相同n+n2=n1，转子励磁，只有定 子发电；
超同步状态：即转子转速n>同步转速n1=1500rpm时，这个时
候转子旋转磁场和转子转向相反即n-n2=n1，定子和转子都发 电；
同步状态：即转子转速n=同步转速n1=1500rpm时，此时发电
双馈异步发电机
双馈异步发电机交流励磁发电机又被人们称之为双馈发电机.交流励磁发电机由于转子方采用交流电压励磁,使其具有灵活的运行方式,在解决电站持续工频过电压、变速恒频发电、抽水蓄能电站电动-发电机组的调速等问题方面有着传统同步发电机无法比拟的优越性。
交流励磁发电机主要的运行方式有以下三种:1) 运行于变速恒频方式;2) 运行于无功大范围调节的方式;3) 运行于发电-电动方式。
关于双馈异步风力发电机：双馈异步风力发电机是一种绕线式感应发电机，是变速恒频风力发电机组的核心部件，也是风力发电机组国产化的关键部件之一。
该发电机主要由电机本体和冷却系统两大部分组成。
电机本体由定子、转子和轴承系统组成，冷却系统分为水冷、空空冷和空水冷三种结构[1]。
双馈异步发电机的定子绕组直接与电网相连，转子绕组通过变频器与电网连接，转子绕组电源的频率、电压、幅值和相位按运行要求由变频器自动调节，机组可以在不同的转速下实现恒频发电，满足用电负载和并网的要求。
由于采用了交流励磁，发电机和电力系统构成了"柔性连接"，即可以根据电网电压、电流和发电机的转速来调节励磁电流，精确的调节发电机输出电压，使其能满足要求。
双馈异步发电机原理：目前的风电机组多采用恒速恒频系统，发电机多采用同步电机或异步感应电机。
在风电机组向恒频电网送电时，不需要调速，因为电网频率将强迫控制风轮的转速。
在这种情况下，风力机在不同风速下维持或近似维持同一转速。
效率下降，被迫降低出力，甚至停机，这显然是不可取的。
与之不同的是，无论处于亚同步速或超同步速的双馈发电机都可以在不同的风速下运行，其转速可随风速变化做相应的调整，使风力机的运行始终处于最佳状态，机组效率提高。
同时，定子输出功率的电压和频率却可以维持不变，既可以调节电网的功率因数，又可以提高系统的稳定性。
双馈异步发电机的工作特性：双馈电机的结构类似于绕线式感应电机，定子绕组也由具有固定频率的对称三相电源激励，所不同的是转子绕组具有可调节频率的三相电源激励，一般采用交-交变频器或交-直-交变频器供以低频电流。
双馈异步发电机..
附：自动注油器相关参数
P1 及P2分别为暂停时间的时与分。0.4(4分)-59小时59分 P3 为每周期的循环次数(1-5) P4 为外部故障显示的监控继电器输出信号(NO、 NC) 每冲程出油量为 0.18 cm3(出厂默认设为最大) PP 设定的暂停时间 rP 剩余的暂停时间 AC 自动启动润滑循环的次数 (最大9999) UC 手动启动润滑循环的次数 (最大9999)
转子类型： 绕线式 转子绕组接线方式：星型 转子额定电压： 419 V 转子堵转电压： 2018 V 最大转子电流： 450 A 绝缘等级： H 级 结构型式： IM B3 极数： 4 极 冷却方式： 机壳水泠 绕组温升限值： 105 K 转向： 从输出轴方向观察为逆时针 防护等级： IP54 重量： 不大于 6350 kg
五、日常维护
电机所必需的维护包括： a. 轴承维护（含润滑） b. 滑环和电刷维护 c. 清洁电机和附件。 5.1为保证电机的使用寿命，轴承要求定期润滑。 润滑脂牌号：Shell Albida EMS2 如因某种原因没有所要求的润滑脂，使用其他等 级相当的润滑脂，需确定两种油脂的相容性和新油脂 加注量。加注时要严格保证润滑脂的清洁。 加油部位及周期： 传动端 （润滑点1）每运转3500h 加注 100g。 非传动端 (润滑点2）每运转3500h 加注 100g。
3.3 加热器 电机装配有4个供电电压为220V功率为150W的电 加热器。电加热器的电源线已引至辅助接线盒中。具 体接线位置可参考接线盒盖板背部的接线图。
注意事项： 1）为了电机获得加热一致性，每干燥20分钟将电机转子转1/4。 2）每小时测量一次绝缘电阻。 4）电机正常工作时，必须断开加热器的电源
双馈电机原理pptx
双馈电机矢量控制系统的优缺点
优点包括调速范围宽、精度高、响应快、节能等；缺点包括成本高、对参数的敏感性、容易受到外部干扰等。
基于模型的优化方法
建立双馈电机矢量控制系统的数学模型，通过优化算法进行优化，如遗传算法、粒子群算法和模拟退火算法等。
基于控制的优化方法
通过调整控制策略和控制参数，实现对双馈电机矢量控制系统的优化，如PID控制、鲁棒控制和自适应控制等。
风力发电
双馈电机在新能源领域的研究与应用
双馈电机在太阳能发电系统中作为发电机，可以实现最大功率跟踪和并网控制，提高系统的稳定性和效率。
太阳能发电
在海洋能发电系统中，双馈电机可以应用于潮流能、波浪能等海洋能源的转换，提高能源利用效率。
海洋能发电
双馈电机技术的挑战与解决方案
谢谢您的观看
THANKS
双馈电机的特点
双馈电机的定义与特点
双馈电机技术的起源
双馈电机技术起源于20世纪初，由美国工程师Gibbs提出并申请了专利。
双馈电机的发展历程
双馈电机在20世纪中期得到了广泛应用，并在21世纪初实现了快速发展，广泛应用于电力系统和工业领域。
双馈电机的历史与发展
1
双馈电机在各领域的应用
2
3
在风能领域，双馈电机被广泛应用于风力发电系统中，提高发电效率和可靠性。
矢量控制系统的优化方法
双馈电机实验与分析
04
电源及控制器
01
采用高性能直流电源和矢量控制变频器作为主要设备，为电机提供稳定的电源和精确的转速控制。
双馈电机实验系统的搭建
电机与负载
02
选用合适的双馈电机和负载，确保实验系统能够模拟各种工况下的运行情况。
测量与保护
双馈异步风力发电机(讲)
双馈异步风力发电机(西莫讲堂)主讲人：Edinburgh关键词：双馈异步风力发电机会议摘要：1. 引言：风力发电机组主要包括变频器，控制器，齿轮箱（视机型而定），发电机，主轴承，叶片等等部件，在这些部件中发电机目前国产化程度最高，它的价格约占机组的10%左右。
发电机主要包括2种机型：永磁同步发电机和异步发电机。
永磁同步发电机低速运行时，不需要庞大的齿轮箱，但是机组体积和重量都很大，1.5MW的永磁直驱发电机机舱会达到5米，整个重量达80吨。
同时，永磁直驱发电机的单价较贵，技术复杂，制造困难，但是这种机型的优点是少了个齿轮箱，也就少了个故障点。
异步发电机是由风机拖动齿轮箱，再带动异步发电机运行，因为叶片速度很低，齿轮箱可以变速100倍，以让风机在1500RPM下运行，目前流行的是双馈异步发电机，主要有1.25MW，1.5MW，2MW三种机型，异步发电机的机组单价低，1KW大概需6000元左右，而且技术成熟，国产化高。
2.双馈异步发电机的原理：所谓双馈，可以理解为定子、转子同时可以发出电能，发电机原理理论上说只要有动力带动电动机，在电动机的定子侧就能直接发出电能。
现代变速双馈风力发电机的工作原理就是通过叶轮将风能转变为机械转矩（即风轮转动惯量），通过主轴传动链，经过齿轮箱增速到异步发电机的转速后，通过励磁变流器励磁而将发电机的定子电能并入电网。
如果超过发电机同步转速，转子也处于发电状态，通过变流器向电网馈电。
双馈发电机正是由叶片通过齿轮箱变速，带动电机高速旋转，同时转子接变频器，通过变频器PWM 控制以达到定子侧输出相对完美正弦波，同时在额定转速下，转子侧也能同时发出电流，以达到最大利用风能效果。
通俗的讲，就是要变频器控制转子电流，反馈到定子上面，保证定子发出相对完美的正弦无谐波电能，同时在额定转速下，转子也能发出功率出来。
有个大致感觉是1.5MW发电机的定子发电量大概1200KW，转子大约300KW，转子侧发出的功率要在30%以下，总之越少越好这样可以让变频器功率小点。
《风电场课件》双馈异步发电机
技术创新 临成本挑战，需要寻求经济可行的技 术方案。
THANKS
02
双馈异步发电机的系统组成
转子绕组
转子绕组是双馈异步发电机的重要部 分，负责产生磁场。它通常由铜线绕 制而成，并安装在转子的铁芯上。
转子绕组的匝数和连接方式对发电机 的性能和电压等级有着重要影响。通 过改变转子绕组的匝数，可以调节发 电机的电压和电流。
定子绕组
01
定子绕组是双馈异步发电机中的 固定部分，负责产生三相交流电 。它由铜线绕制而成，并安装在 定子的铁芯上。
清洁与除尘
保持发电机表面清洁，定期清除灰尘和杂物， 防止对发电机散热造成影响。
油液检查与更换
检查油液的品质和数量，确保油液符合要求， 并及时更换油液。
常见故障及原因分析
电压异常
电压过高或过低，可能是由于发电机 转速不稳定、励磁系统故障或负载不 平衡等原因引起。
振动与噪声
发电机绝缘材料老化或受潮，可能导 致绝缘故障，影响发电机的正常运行 。
智能电网
双馈异步发电机能够适应智能电网的需求，实现与电网的智能互联和优化调度，提高电网的运行 效率和可靠性。
未来发展前景与挑战
市场需求持续增长
政策支持与市场环境
随着可再生能源市场的不断发展，双 馈异步发电机的市场需求将持续增长， 具有广阔的市场前景。
政策支持和市场环境对双馈异步发电 机的发展具有重要影响，需要关注相 关政策动态和市场变化。
保护系统
保护系统是双馈异步发电机的安全保障，用于保护发电机免 受过载、短路等故障的影响。它包括熔断器、断路器、继电 器等组件。
保护系统在发电机出现故障时，能够迅速切断电源或发出报 警信号，以防止故障扩大，确保发电机和风力机的安全运行 。
双馈异步发电机课件
a.
亚同步发电运行 nr ＜n1时 ， （即 0＜S＜1） f2取正号，如果忽 略各种损耗，则发电 机的能量关系为： 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）
超同步发电运行 nr ＞ n1时， （即 S＞1） f2取负号，如果忽略 各种损耗，则发电机 的能量关系为： 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） 注：n1为发电机的同步 转速。
变速风力发 电机组
可以方便调 节有功功率 和无功功率 的输出，同 时调节电网 的功率因数。
变速风力发电机组
可以控制励磁调节发 电机的功率因数，使 功率因数达到1。在 相同条件下，同步发 电机的调速范围比异 步发电机更宽。
二、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。
五、双馈异步发电机YRSFK500L1-4概况
1.
发电机型号的含义
双馈异步发电机
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：IC616（带空/空冷却器） 平衡等级：G2.5 绝缘等级：F 转动惯量：45kgm2 最大工作转速：2050r/min 最大转速：2400r/min 环境运行温度：－30℃~＋40℃ 环境生存温度：－40℃~＋50℃ 电机总重量：5.8t
风力发电机并网原理PPT课件
二、华锐风机并网方式简介
• 1. 预充电(S2)：防止高频滤波器件过流。 预充电接触器吸和，变频器直流母排充 电至970DC左右，网侧变频器工作，母排 直流电压经网侧变频器逆变使A点电压渐 升为690AC，且电流值为57A。如果没有 预充电环节，直接吸和网侧接触器，会 使A点瞬间过电流。
• 2. 网侧变频器接触器闭合(S6)。网侧变 频器接触器闭合，同时预充电接触器断 开，能量从网侧经变频器至直流母排， 母排电压为1050DC，网侧变频器提供系 统所需无功能量，包括变压器、高频滤 波装置等。
三、GE风机并网方式简介
• 1. 预充电：预充电接触器MA吸和，变频 器直流母排充电至970DC左右，机侧变频 器工作，母排直流电压经机侧变频器逆 变对发电机转子加电压。
• 2.风机达到并网转速，同时网侧变频器 及5Q2检测电压等条件达到并网条件，网 侧接触器合，预充电接触器分。
• 3. 5Q1和5Q2检测5Q3两侧电压、频率等 并网条件，如条件达到5Q3合，风机并网
风力发电机并网
一、双馈异步发电机并网方式简介 二、华锐风机并网方式简介 三、GE风机并网方式简介
一、双馈异步发电机并网方式简介
1.双馈异步发电机 发电机的定子直接连接到电网上，转子 和变流器相连。当风力驱动发电机旋转 时，在变流器的控制下，发电机把机械 能转换成电能向电网馈电。
• 实际运行中，如果转子的机械转速nr2与 三相交流电流在转子表面产生的旋转磁 场的转速nr1(两者方向可以相同或相反) 之和等于电网频率为50Hz的发电机的同 步转速ns，即nr1±nr2=ns，此时在发电 机气隙中形成的同步旋转磁场就会在发 电机定子绕组中感应出频率为50Hz的感 应电势。
此时输入转子电流的频率fr1为：
双馈异步发电机..共37页
双馈异步发电机..
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
第三章 双馈异步发电机发电系统
风力发电技术电气信息学院四川.成都.610065《风力发电技术》第一章绪论第二章变速恒频风力发电技术第章双馈异步风力发电系统第三章第四章机组并网控制技术第五章风力发电对电力系统的影响第六章风电仿真建模研究参考书目双馈式风力发电机组柔性并网运行与控制》》《双馈式风力发电机组柔性并网运行与控制任永峰安中全机械工业出版社风力发电机组原理与应用》》《风力发电机组原理与应用姚兴佳宋俊机械工业出版社现代风力发电技术及工程应用》》《现代风力发电技术及工程应用王志新电子工业出版社风力发电中的电力电子变流技术》》《风力发电中的电力电子变流技术李建林许洪华机械工业出版社风力发电技术第三章双馈异步风力发电系统风力发电技术§3.1 双馈发电机动态数学模型双馈发电机y 交流励磁双馈发电机◦转子具有三相励磁绕组结构◦当通以某一频率(转差频率)的交流电时,就会产生一个相对转子旋转的磁场会产生个相对转子旋转的磁场◦转子的实际转速加上交流励磁产生的旋转磁场所对应的转速等于同步转速,就在发电机气隙中形成一个同步旋转磁场,在定子侧感应出同步频率的感应电动势y 有些学者也把交流励磁发电机称为异步化同步发电机馈发电机双馈发电机式中2160f n p f ±×=f 1——定子电流的频率（Hz ），f 1=pn 1/60，n 1为同步转速；p ——发电机的极对数；n ——转子的转速（r/min ）；f 2——转子电流的频率（Hz ），因f 2=sf 1，故f 2又称为转差频率111(1)(1)60n n n p np s s n n s −=⇒−=⇒−=1116060n np f sf ⇒=+如何实现有功和无功功率的调节？y同步发电机励磁一般只能对无功功率进行调节y 双馈发电机除了励磁电流的幅值可调外,励磁电流的频率和相位也可调励磁流的频率和相位可调◦改变转子励磁电流频率来改变发电机的转速,以达到调速的目的,从而实现变速恒频运行◦改变转子励磁电流的相位,使转子电流产生的转子磁场在气隙空间上有一个位移的转子磁场在气隙空间上有个位移,改变了发电机电动势相量与电网电压相量的相对位置,调节了发电机的功率角，实现有功调节交流功率传输相量图y 无功功率传输y 有功功率传输三相静止坐标系下的数学模型y 定、转子上均有三相对称绕组,磁路、电路对称,且具有均匀的气隙分布y 为便于问题分析,做如下假定：1)y 忽略空间谐波,设三相绕组对称,在空间中互差120°电角度,所产生的磁动势沿气隙圆周按正弦规律分布周按正弦规律分布。
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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：
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）
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
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
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。
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
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。
直线电机 旋转电机 直流电机 交流电机 同步电机 异步电机
笼型 绕线型
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
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，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。
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）。
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