2018-双馈发电机原理简介

双馈发电机原理理解
双馈发电机原理上是一种绕线式转子电机，由于定子、转子都可以向电网馈电，所以称之为双馈发电机。

双馈电机虽然属于异步机的范畴，但是由于其具有独立的励磁绕组，可以象同步电机一样施加励磁，调节功率因数，所以又称为交流励磁电机，也有称为异步化同步电机。

说明（假定风轮1500的转速，正好产生1500的旋转大磁场，解释异步是指转子不可能正好达到同步转速，因为只要电机一定，它的磁极对数都是一定，根据公式60f/p=n,这个同步转速是恒定的，但是实际上风轮转速很少达到稳定的1500转，也产生不了固定1500R的磁场，所以是异步的；同步电机指即使你转子达不到要求的1500转，但是通过励磁电流及调节相序等措施，可以增加或者减少转子周围气隙的磁场。

从而改变让定子始终感应出大小一定的电压，从这一点来讲又是同步的。

一双馈发电机发电简介
双馈发电机的定子绕组直接与电网相连，直接向电网发电。

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，双馈发电机可以通过调节励磁电流幅值、改变励磁频率以及改变相位来调节功率。

改变励磁频率可以充分利用转子的动能，减少对电网扰动。

改变转子励磁的相位，可以对电机的功率角进行调节，所以交流励磁不仅可调节无功功率，还可以调节有功功率。

（总结：转子若只有1200转，按道理只能产生1200R的磁场，定子只能感应1200R的电压，不符合条件的，此时转子假定正向旋转，它产生的周围磁场也是正向旋转，因为1200R小于规定的周围1500R磁场速度，即转子的产生的磁场转速比实际要求的磁场转速1500R慢300R，故要继续对周围的磁场增加励磁电流，从而增加所缺的300R的磁场。

需要明白一点，转子由风轮控制，转子的速度不是由励磁控制只能外部风的大小控制，励磁电流增加只是转子周围的磁场转速。

）
二双馈发电机原理
设双馈电机的定转子绕组均为对称绕组，电机的极对数为p，根据旋转磁场理论，当定子对称三相绕组施以对称三相电压，有对称三相电流流过时，会在电机的气隙中形成一个旋转的磁场，这个旋转磁场的转速称为同步转速，它与电网频率及电机的极对数p的关系如下:（说明，双馈电机的定子和转子都是对称的，定子感应到的磁场始终是1500转，即同步转速n1,与电网频率的关系f1。

60f1/P=n1）
(3-1)
同样在转子三相对称绕组上通入频率为的三相对称电流，所产生旋转磁场相对于转子本身的旋转速度为：(说明：在转子三相对称绕组通入频率F2三相对称电流，即通过交流励磁电流产生的旋转磁场转速，这个旋转速度，可能是增加也可能是减少，看实际转子速度有没有达到同步转速1500R，这个磁场主要是相对于转子本身的旋转速度，假定转子1200R，通入励磁电后，周围磁场转速达到了1500R，那么这个磁场转速相对转子本身旋转速度快300R.即n2=60f2/p
(3-2)
由式3-2可知，改变频率，即可改变，而且若改变通入转子三相电流的相序，还可以改变此转子旋转磁场的转向。

因此，若设为对应于电网频率为50Hz时双馈发电机的同步转速，而n为电机转子本身的旋转速度，则只要维持，见式3-3，则双馈电机定子绕组的感应电势，如同在同步发电机时一样，其频率将始终维持为不变。

(说明：若改变转子三相电流相序，则励磁电流
加入的方向改变，即可减少转子产生的磁场转速。

只要保证转子转速N(1200R)+N2(300R)=N1(1500R)或者N(1800R)-N2(300R)=N1(1500R)=电机固定的话，同步转速肯定是定值=常数。

固只要上述条件满足，定子始终感应到的是1500R磁场转速产生的电势，即在同步发电的状态，频率f1=n1.p/60也始终不变)
(3-3)
双馈电机的转差率，则双馈电机转子三相绕组内通入的电流频率应为：
(3-4)
公式3-4表明，在异步电机转子以变化的转速转动时，只要在转子的三相对称绕组中通入转差频率(即)的电流，则在双馈电机的定子绕组中就能产生50Hz的恒频电势。

所以根据上述原理，只要控制好转子电流的频率就可以实现变速恒频发电了。

说明：S=（N1-N）/N1，即转速差/同步转速，相当于一个百分比，如果实际转速1500R，此时1200R，那么还要增加1500-1200/1500=20%，即只要通入转差频率50*20%频率的电流，则在定子侧就能产生50HZ的恒频电势。

三双馈发电机的运行状态
根据双馈电机转子转速的变化，双馈发电机可有以下三种运行状态：
01亚同步运行状态
在此种状态下，由f2转差频率为的电流产生的旋转磁场转速n2与转子的转速方向相同，因此有。

（转子速度小于同步转速时，1200R小于1500R时，需要增加F2频率的电流产生的旋转磁场n2，必须与转子转速同向，才能保证定子有1500R的感应电势输出。

假定本来转子1200R的速度正向转，产生的周围的磁场肯定也是正向转。

需要增加周围的磁场时，当然也是与转子方向保持一致才行）
02超同步运行状态
在此种状态下，改变通入转子绕组的频率为f2的电流相序，则其所产生的旋转磁场的转速n2与转子的转速方向相反，因此有。

（转子速度大于同步转速时，1800R小于1500R时，需要减少F2频率的电流产生的旋转磁场n2，必须与转子转速反向，才能保证定子有1500R的感应电势输出。

假定本来转子1800R的速度正向转，反向通过励磁电流后，励磁产生的300R磁场肯定是往相反方向转，才能让定子侧感应出1500R旋转速度形成的感应电势）300转再交流变直流，直流变交流调整符合电网条件后发到电网中，300转肯定一开始是低频交流电，必须要整流然后变成直流，再由直流变交流，变成50H 电才能送到电网中。

03同步运行状态
在此种状态下，转差频率，这表明此时通入转子绕组的电流频率为0，也即直流电流，与普通的同步电机一样。

（转子速度等于同步转速时，即就是1500R，差值为0，此时相当于转子励磁绕组没有加任何电流，不会有任何变化）。