双馈风力发电机工作原理(参考资料)
双馈式风力发电机原理
双馈式风力发电机原理双馈式风力发电机介绍双馈式风力发电机是一种常见的风力发电装置。
它具有较高的效率和良好的适应性,被广泛应用于风力发电场。
下面将逐步解释双馈式风力发电机的原理。
风能转换风是一种自然资源,可以转化为电能。
风力发电机通过转换风能为机械能,再将机械能转化为电能,实现风能的利用。
双馈式风力发电机在风能转换过程中采用了特殊的设计,使得发电效率更高。
基本原理双馈式风力发电机的基本原理如下:1.风能转化为旋转动能:风力发电机的叶片接收到风的动能,产生旋转运动。
2.传递旋转动能:旋转的轴通过齿轮传动等方式,将旋转动能传递给转子。
3.转子的双馈结构:转子包含一对主磁极和一对辅助磁极,其中辅助磁极是可调节的。
4.感应发电原理:主磁极在转子上产生的磁场与定子上的线圈相互作用,产生感应电动势。
5.电能传输:感应电动势经过变频器和其他电气设备进行调节和转换后,传输到电网中。
双馈式结构优势双馈式风力发电机采用双馈结构,具有以下优势:•提高稳定性:通过调整辅助磁极的位置,可以实现对转速和功率的精确控制,提高系统的稳定性。
•减小成本:辅助磁极的可调节性降低了对控制系统的要求,减小了成本。
•适应性强:双馈式风力发电机适应性强,可以适应不同的风速和转速变化。
总结双馈式风力发电机通过利用风能转化为电能,实现了对风力资源的有效利用。
它采用双馈结构,通过调节辅助磁极的位置,实现对转速和功率的精确控制,提高了系统的稳定性和功率输出。
双馈式风力发电机具有较高的效率和适应性,是目前风力发电场常用的装置之一。
(完整word版)双馈风力发电机工作原理
第 5 章双馈风力发电机工作原理我们通常所讲的双馈异步发电机实质上是一种绕线式转子电机,由于其定、转子都能向电网馈电,故简称双馈电机。
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。
同步电机由于是直流励磁,其可调量只有一个电流的幅值,所以同步电机一般只能对无功功率进行调节。
交流励磁电机的可调量有三个:一是可调节的励磁电流幅值;二是可改变励磁频率;三是可改变相位。
这说明交流励磁电机比同步电机多了两个可调量。
通过改变励磁频率,可改变发电机的转速,达到调速的目的。
这样,在负荷突变时,可通过快速控制励磁频率来改变电机转速,充分利用转子的动能,释放或吸收负荷,对电网扰动远比常规电机小。
改变转子励磁的相位时,由转子电流产生的转子磁场在气隙空间的位置上有一个位移,这就改变了发电机电势与电网电压相量的相对位移,也就改变了电机的功率角。
这说明电机的功率角也可以进行调节。
所以交流励磁不仅可调节无功功率,还可以调节有功功率。
交流励磁电机之所以有这么多优点,是因为它采用的是可变的交流励磁电流。
但是,实现可变交流励磁电流的控制是比较困难的,本章的主要内容讲述一种基于定子磁链定向的矢量控制策略,该控制策略可以实现机组的变速恒频发电而且可以实现有功无功的独立解耦控制,当前的主流双馈风力发电机组均是采用此种控制策略。
一、双馈电机的基本工作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n1称为同步转速,它与电网频率f1及电机的极对数p 的关系如下:n1 60 f 1(3-1)p同样在转子三相对称绕组上通入频率为 f 2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:n2 60 f 2(3-2)p由式 3-2 可知,改变频率 f 2,即可改变 n2,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。
双馈发电机工作原理
双馈发电机工作原理双馈风力发电机是时下应用比较广泛的风机,它的特殊之处在于其定子绕组和转子绕组都直接或间接地与电网相连,定子侧绕组产生的工频交流电直接馈入电网,转子侧的功率通过整流逆变装置上网。
与一般的异步发电机相比,双馈风机允许发电机转速在一定范围内波动,因为转子侧(相当于励磁绕组)中电流的大小和频率可以通过整流逆变装置进行调节,从而在转速发生变化的情况下,维持定子侧输出功率频率的恒定。
暂态建模资料摘要随着风力发电并网容量的快速增加,风电接入对电网运行性能的影响越加明显。
联网运行双馈感应风电机组的运行特性对电网的安全稳定运行有着重要的影响。
本文对联网运行双馈感应风电机组的仿真建模、运行控制及模型的有效性进行了研究分析,主要包括以下内容:分析了两相同步旋转坐标系下双馈感应风电机组数学模型的特点,建立了双馈感应风电机组联网运行电磁暂态模型,对不同运行条件下双馈感应风电机组的运行特性进行了仿真模拟,深入了解了双馈感应风电机组的联网运行特性。
建立了联网运行双馈感应风电机组运行控制策略,在此基础上,构建了控制系统传递函数模型,分析了PI控制器参数选择对控制系统性能的影响,提出了PI控制器参数设置的方法。
提出了电网发生对称性故障时双馈感应风电机组的短路电流计算简化模型,为评估双馈感应风电机组短路对电网继电保护装置的影响提供了有效的计算模型。
设计了风电机组联网短路试验方案,分析了短路试验数据识别出风电机组厂家未提供的风电机组撬杠保护动作值,并仿真重现了风电机组联网短路试验,仿真数据与试验数据相吻合,验证了所构建系统模型和仿真系统的有效性。
研究现状由于风能是一种随即性很强的一种能源,不能像火力发电、水力发电那样可以预先调度,因此大规模的风力发电的接入对电网的经济、安全、稳定运行带来了诸多不利的影响,对系统调频、调压、调峰带来了困难。
同时由于风电机组大多包含有对运行条件要求很高的电力电子变流器,在一些运行方式下电网的扰动对风电机组的正常运行也会带来一定的影响,严重时可能会引起风电机组跳闸,造成电网功率大幅波动,威胁着电网的运行安全,而从系统持续运行的角度考虑,通常希望风电机组具有一定的故障穿越能力,能够在一定的故障情况下持续联网运行,因此对联网运行风电机组的运行特性,需要进行深入的研究。
双馈风力发电机工作原理
双馈风力发电机工作原理双馈风力发电机由三个主要部分组成:风轮,机械传动系统和电气系统。
风轮是由叶片和轮毂组成的,它负责将风能转化为旋转能量。
机械传动系统则负责将旋转能量转移到发电机上。
而电气系统则将机械能转化为电能,并送入电网中。
首先,风轮在风速的推动下开始旋转。
当风速足够高时,风轮旋转的速度也相应增加。
旋转的风轮通过主轴将旋转能量传输给发电机的转子。
与传统的固定速度(常规)发电机不同的是,双馈风力发电机是一种变速发电机。
它的转子上设有两组绕组:定子绕组和转子绕组。
定子绕组固定在发电机的圆柱形部分上,而转子绕组则固定在转子上。
定子绕组与电网直接相连,通过电网供电并产生旋转磁场。
转子绕组上也有一个与电网连接并可以提供电能的回路。
这个循环是通过一个双级功率变换器实现的,这也是双馈风力发电机名称的由来。
双级功率变换器是由一个转子侧变频器和一个定子侧变频器组成的。
当风轮旋转的速度发生变化时,定子绕组上的旋转磁场也会发生变化。
这个变化的旋转磁场会产生感应电动势,使转子绕组上的电流发生变化。
这个变化的电流经由双级功率变换器输入到定子绕组上。
由于双级功率变换器的存在,电流可以根据需求进行加减,从而实现功率的控制。
通过双级功率变换器,转子绕组上的电流可以与定子绕组上的电压相互配合,从而实现最佳的功率传输。
定子侧的变频器控制着定子绕组上的电流和频率,保持电网的稳定性和功率质量。
而转子侧的变频器则控制着转子绕组上的电流和频率,提高了发电机的效率和可靠性。
总的来说,双馈风力发电机通过风轮将风能转化为旋转能量,然后将旋转能量通过机械传动系统传输给发电机的转子。
转子上的双级功率变换器帮助将机械能转化为电能,并将其送入电网中。
通过双级功率变换器的灵活控制,双馈风力发电机能够提高整个系统的效率和稳定性,从而更好地利用风能资源。
双馈风力发电机的工作原理
双馈风力发电机的工作原理
双馈风力发电机是一种常见的风力发电机类型,它具有高效、
稳定的特点,被广泛应用于风力发电行业。
它的工作原理主要包括
风能转换、发电机转换和电能输出三个部分。
首先,风能转换是双馈风力发电机的核心。
当风力转动风轮时,风轮上的叶片受到风力的作用而转动,将风能转化为机械能。
这个
过程需要考虑风力的大小、方向和速度等因素,以确保风能能够有
效地被转换为机械能。
其次,机械能被传递到发电机上进行转换。
双馈风力发电机采
用双馈结构,即转子和定子都能够接受电力的输入和输出。
在这个
过程中,机械能被转化为电能,通过发电机的转子和定子之间的电
磁感应原理,产生交流电。
最后,产生的交流电经过电力系统的调节和控制,最终输出为
电能。
这个过程需要考虑电能的稳定性、频率和电压等因素,以确
保电能能够被有效地输送到电网中,供给用户使用。
总的来说,双馈风力发电机的工作原理是将风能转换为机械能,
再将机械能转换为电能,最终输出为电能供给使用。
它的高效、稳定性使得它成为风力发电行业的重要组成部分,对于推动清洁能源发展具有重要意义。
双馈异步风力发电机 原理
双馈异步风力发电机(DFIG)是一种常用于大型风力发电系统中的发电机。
它采用了双馈结构,即转子上的差动输出。
下面是双馈异步风力发电机的工作原理:
1. 变速风轮:风力通过变速风轮传递给风力发电机。
2. 风力发电机转子:发电机的转子由固定的定子和可旋转的转子组成。
转子上有三个绕组:主绕组、辅助绕组和外部绕组。
3. 风力传动:风力使得转子转动,转子上的主绕组感应出交变电磁力,产生主磁场。
4. 变频器控制:通过变频器,将固定频率的电网电压和频率转换为可调节的电压和频率。
5. 辅助转子绕组:辅助绕组连接到变频器,通过变频器提供的电压和频率来控制转子的电流。
6. 双馈结构:辅助转子绕组的电流经过转子上的差动输出到外部绕组,形成双馈结构。
外部绕组与电网相连。
7. 发电转换:转子上的双馈结构使得发电机能够将风能转化为电能,
并输出到电网中。
通过双馈异步风力发电机的工作原理,可以实现对风能的高效转换和可调节的发电功率输出。
同时,利用双馈结构,可以提高发电机对风速变化的适应性和控制性能,从而提高整个风力发电系统的效率和稳定性。
双馈风力发电机工作原理
-2-
U E I ⎧
⎪
.
.
.
=−
1
−
1
(1 R1 + jX1 )
⎪.
U ′ ⎪ E I ′ ′ ⎪
⎨
2 =− s
则 P2 < 0 ,转子向电网馈送电磁功率。
下面考虑发电机超同步和亚同步两种运行状态下的功率流向 (1)超同步运行状态,顾名思义,超同步就是转子转速超过电机的同步转速时 的一种运行状态,我们称之为正常发电状态。(因为对于普通的异步电机,当转 子转速超过同步转速时,就会处于发电机状态。)
电网
P1
Pmech
B
u B
iB
b
ua
a
ia
θm
ib
A
ub
iA
ic uc
uA
c
iC uC
C
图(3-9)双馈电机的物理结构图
电压方程 选取下标 s 表示定子侧参数,下标 r 表示转子侧参数。定子各相绕组的电
阻均取值为 rs ,转子各相绕组的电阻均取值为 rr 。 于是,交流励磁发电机定子绕组电压方程为:
u A = −rsiA + Dψ A ; uB = −rsiB + Dψ B ; uC = −rsiC + Dψ C 转子绕组电压方程为:
双馈风力发电机工作原理讲义
本 章 的 主 要 内 容 是 讲 述 双 馈 感 应 发 电 机 ( Doubly-Fed Induction Generator,简称 DFIG)的工作原理及其励磁控制,我们通常所讲的双馈异步发 电机实质上是一种绕线式转子电机,由于其定、转子都能向电网馈电,故简称双 馈电机。双馈电机虽然属于异步机的范畴,但是由于其有独立的励磁绕组,可以 像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(Alternating Current Excitation Generator ACEG)也有称为异步化同步电机(Asynchronized Synchronous Generator)同步电机由于是直流励磁,其可调量只有一个电流的 幅值,所以同步电机一般只能对无功功率进行调节。交流励磁电机的可调量 有三个:一是可调节励磁电流幅值;二是可改变励磁频率;三是可改变相位 。 这说明交流励磁电机比同步电机多了两个可调量,通过改变励磁频率,可改 变电机的转速,达到调速的目的。这样,在负荷突变时,可通过快速控制励 磁频率来改变电机转速,充分利用转子的动能,释放或者吸收负荷,对电网 扰动远比常规电机小。改变转子励磁的相位时,由转子电流产生的转子磁场 在气 隙 空 间 的 位 置 上 有 一 个 位 移 ,这就 改 变 了 发 电 机 电 势 与 电 网 电 压 相 量 的 相对位置,也就改变了电机的功率角。这说明电机的功率角也可以进行调节 。 所以交流励磁不仅可以调节无功功率,也可以调节有功功率。交流励磁电机 之所以有这么多优点,是因为它采用的是可变的交流励磁电流。但是,实现 可变交流励磁电流的控制是比较困难的,本章的主要内容讲述一种基于定子 磁链定向的矢量控制策略,该控制策略可以实现机组的变速恒频发电而且可 以实 现 有 功 无 功 的 独 立 解 耦 控 制 ,当前 的 主 流 双 馈 风 力 发 电 机 组 均 是 采 用 此 种控制策略。
双馈式风力发电机工作原理
双馈式风力发电机工作原理
双馈式风力发电机是一种高效的风力发电机。
它通过改变定子侧的励磁电流来控制风轮转速,从而使发电机输出电压和频率始终保持与风速相匹配的变化,因而实现了对风轮转速的无级调节,提高了风力机的效率。
风力发电机在工作时,定子侧的励磁电流通过转子侧变流器(Reach),经一次整流变成直流,然后再经过两级三极管全桥
变换器(Trocket-bridgetransducer)后,再经三极管全桥变换器(Trocket-bridgetransducer)、四极管全桥变换器(Trocket-to-bridgetransducer)和一次整流变成直流后,再经过功率开
关(Portswitch)控制IGBT,最后通过一个可控硅(Scrambler)导通或关断定子绕组中的电流,从而使转子转速始终保持在额定转速附近。
由于定子侧励磁电流通过转子侧变流器进行整流后再经过功率开关管控制输出电流,因此定子侧没有变频环节,所以叫双馈式风力发电机。
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双馈风机工作原理
双馈风机工作原理
双馈电机是一种能够实现电能直接向机械能的转换的电机,它能够直接接入电网,在电网运行。
双馈电机在运行时,转子上的磁通发生变化,从而形成了一个特殊的磁场,这个磁场使转子对定子旋转。
在定子与电网之间产生一个交流电压,通过控制变频器上的变流器(或双馈电机上的变流器)向电网输送电能。
因此,双馈电机属于一种电压源型换流器(VSC)。
交流电压由变
频器控制,双馈电机转子侧和电网侧都可以直接向电网输送电能。
双馈电机能够实现风电场的并网运行,对风电场的运行是非常有利的。
它可以在风电场中采用不同功率等级的发电机以实现并网运行,这将使整个风电场向电网提供相同水平的电能,并且不需要增加或改变风力发电机的容量。
双馈电机通过改变定子磁场中电流的大小和方向来发电和配电。
这意味着双馈电机不需要复杂的控制系统即可实现对有功功率、无功功率和频率的控制。
为了获得最大的发电量,双馈电机通常需要大容量的变流器来提供所需容量。
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双馈风力发电机的工作原理
双馈风力发电机的工作原理
双馈风力发电机是一种新型可控风力发电机,它具有更高的可靠性、性能和效率,是当前风力发电技术的重要发展方向。
双馈风力发电机是采用双馈式控制结构,具有较高的可控性和调节性,能够有效提高风力发电机的电能转换效率,以及对风力条件的适应性和可靠性。
双馈风力发电机的工作原理主要是通过调节风力发电机的叶片转动角度来实现电能转换的。
双馈风力发电机的控制结构是通过一个扰动电机和一个控制电机来实现的,扰动电机通过检测风速,按照设定的参数来调节叶片角度,从而使风力发电机有效捕获风力,从而产生电能;控制电机负责调节风力发电机的叶片角度,使叶片的转动角度达到最优,从而提高风力发电机的电能转换效率。
双馈风力发电机的工作原理可以概括为:通过检测风速,控制扰动电机调节叶片角度,控制电机调节叶片转动角度,从而使风力发电机有效捕获风力,有效转换电能。
双馈风力发电机的特点是具有较高的可控性和调节性,可以有效提高风力发电机的电能转换效率,有效提升风力发电机的可靠性和适应性。
双馈风力发电机书
双馈风力发电机书摘要:一、双馈风力发电机的原理与结构二、双馈风力发电机的优缺点三、双馈风力发电机在我国的应用与发展四、双馈风力发电机的运行维护与管理五、双馈风力发电机的未来发展趋势正文:一、双馈风力发电机的原理与结构双馈风力发电机是一种采用双馈传动技术的风力发电机组。
其主要由风轮、传动系统、发电机、变频器和控制系统等部分组成。
双馈风力发电机的原理是利用风力驱动风轮,风轮通过传动系统将动力传递给发电机,发电机发出电能经过变频器调节电压和频率后,输送到电网。
二、双馈风力发电机的优缺点双馈风力发电机具有以下优点:1.高效率:双馈风力发电机的转子与电网直接连接,降低了损耗,提高了发电效率。
2.适应性强:双馈风力发电机具有较强的适应性,可适应不同风速和风况条件。
3.结构紧凑:双馈风力发电机采用双馈传动技术,使得发电机尺寸较小,降低了整个机组的体积和重量。
4.可靠性较高:双馈风力发电机的传动系统相对简单,维护方便,运行可靠性较高。
然而,双馈风力发电机也存在一定的缺点:1.对风速要求较高:双馈风力发电机的最佳工作效率对应于一定风速范围,当风速低于或高于这个范围时,效率会降低。
2.噪音较大:由于传动系统的存在,双馈风力发电机的噪音较直驱风力发电机较大。
3.投资成本较高:与直驱风力发电机相比,双馈风力发电机的投资成本和维护成本较高。
三、双馈风力发电机在我国的应用与发展我国双馈风力发电机的技术水平世界领先,已成为全球最大的双馈风力发电机市场。
近年来,我国政府高度重视新能源产业的发展,双馈风力发电机在我国得到了广泛应用。
根据统计数据,我国双馈风力发电机的装机容量持续增长,占全部风力发电装机容量的绝大部分。
四、双馈风力发电机的运行维护与管理为确保双馈风力发电机的稳定运行和延长机组寿命,运行维护与管理至关重要。
主要包括以下几个方面:1.定期检查:定期对双馈风力发电机的各个部件进行检查,确保机组处于良好状态。
2.故障排查:发现故障及时进行排查,分析原因并进行修复。
双馈发电机工作原理
双馈发电机工作原理第一篇:双馈发电机工作原理双馈发电机工作原理双馈风力发电机是时下应用比较广泛的风机,它的特殊之处在于其定子绕组和转子绕组都直接或间接地与电网相连,定子侧绕组产生的工频交流电直接馈入电网,转子侧的功率通过整流逆变装置上网。
与一般的异步发电机相比,双馈风机允许发电机转速在一定范围内波动,因为转子侧(相当于励磁绕组)中电流的大小和频率可以通过整流逆变装置进行调节,从而在转速发生变化的情况下,维持定子侧输出功率频率的恒定。
暂态建模资料摘要随着风力发电并网容量的快速增加,风电接入对电网运行性能的影响越加明显。
联网运行双馈感应风电机组的运行特性对电网的安全稳定运行有着重要的影响。
本文对联网运行双馈感应风电机组的仿真建模、运行控制及模型的有效性进行了研究分析,主要包括以下内容:分析了两相同步旋转坐标系下双馈感应风电机组数学模型的特点,建立了双馈感应风电机组联网运行电磁暂态模型,对不同运行条件下双馈感应风电机组的运行特性进行了仿真模拟,深入了解了双馈感应风电机组的联网运行特性。
建立了联网运行双馈感应风电机组运行控制策略,在此基础上,构建了控制系统传递函数模型,分析了PI控制器参数选择对控制系统性能的影响,提出了PI控制器参数设置的方法。
提出了电网发生对称性故障时双馈感应风电机组的短路电流计算简化模型,为评估双馈感应风电机组短路对电网继电保护装置的影响提供了有效的计算模型。
设计了风电机组联网短路试验方案,分析了短路试验数据识别出风电机组厂家未提供的风电机组撬杠保护动作值,并仿真重现了风电机组联网短路试验,仿真数据与试验数据相吻合,验证了所构建系统模型和仿真系统的有效性。
研究现状由于风能是一种随即性很强的一种能源,不能像火力发电、水力发电那样可以预先调度,因此大规模的风力发电的接入对电网的经济、安全、稳定运行带来了诸多不利的影响,对系统调频、调压、调峰带来了困难。
同时由于风电机组大多包含有对运行条件要求很高的电力电子变流器,在一些运行方式下电网的扰动对风电机组的正常运行也会带来一定的影响,严重时可能会引起风电机组跳闸,造成电网功率大幅波动,威胁着电网的运行安全,而从系统持续运行的角度考虑,通常希望风电机组具有一定的故障穿越能力,能够在一定的故障情况下持续联网运行,因此对联网运行风电机组的运行特性,需要进行深入的研究。
双馈风力发电机及控制原理
双馈风力发电机及控制原理1. 引言随着环境保护和可再生能源的重要性越来越被人们所认识,风力发电作为一种清洁能源发电方式受到了广泛的关注。
双馈风力发电机作为一种较为常见的风力发电机类型,具有较高的效率和可靠性,被广泛应用于风力发电场。
本文将介绍双馈风力发电机及其控制原理,以帮助读者更好地理解和应用双馈风力发电机技术。
2. 双馈风力发电机原理双馈风力发电机是由风力发电机、功率变换装置和控制系统组成的。
其工作原理如下:1.风力发电机:风力发电机是将风能转化为机械能的装置。
其主要部件有叶片、轴承、传动装置等。
当风经过叶片时,叶片会受到空气的推力,使得转子旋转,进而驱动主轴转动。
2.功率变换装置:功率变换装置将发电机产生的机械能转化为电能,并连接到电网中。
双馈风力发电机使用的是双馈变流器,它包括一个转子侧变频器和一个电网侧变频器。
转子侧变频器将转子输出的电能转化为交流电,并传输到电网侧变频器。
电网侧变频器则将交流电转化为电网所需的电能,并与电网进行连接。
3.控制系统:控制系统是对双馈风力发电机进行监测和控制的装置。
它通过传感器将双馈风力发电机的状态信息传输给控制器,控制器根据预设的运行参数对发电机进行调控。
例如,控制器可以根据风速变化调整发电机的转速,以最大限度地提高发电机的效率。
3. 双馈风力发电机的优势相比于其他类型的风力发电机,双馈风力发电机具有以下几个优势:•高效率:双馈风力发电机在部分负载工况下能保持较高的效率,有效提高了发电机能量转换的效率。
•抗风干扰能力强:双馈风力发电机控制系统具有较强的抗风干扰能力,能够稳定运行并输出稳定的电能。
•可靠性高:双馈风力发电机采用的双馈变流器能够有效避免发电机因电网故障等原因引起的故障,提高了发电机的可靠性。
4. 双馈风力发电机控制原理双馈风力发电机控制系统主要通过控制器对发电机的调速、电压和功率进行控制。
其控制原理如下:1.风速检测和采集:通过风速传感器检测风速,并将风速数据传输给控制器。
双馈发电机工作原理
双馈发电机工作原理双馈发电机(Doubly Fed Induction Generator,简称DFIG)是一种常见的风力发电机的类型,其工作原理基于异步电机的原理。
DFIG是由一个转子和一个固定转子组成的,其中转子通常由铜或铝制成。
DFIG的工作原理如下:1.转子:DFIG的主要部分是转子,它是由绕组组成的。
绕组中的导线将电能传递给转子,以形成旋转磁场。
旋转磁场通过与固定转子的磁场交互,产生电动势。
转子上的绕组通常是属于定子的,即与固定转子的绕组相连。
转子的绕组也被称为发电机侧的绕组。
2.固定转子:固定转子是固定在发电机的外部的,由静子绕组组成。
静子绕组通常是三相绕组,其绕组与电网相连,接收来自电网的电能。
静子绕组的电能由定子中的定子绕组接收,它们通过拖曳转子旋转磁场生成的电动势传输。
定子绕组也被称为电网侧的绕组。
3.转子绕组:转子绕组是双馈发电机的关键组成部分之一、它有两个绕组:一个是通过滑环连接到固定转子的绕组,另一个是通过短路圈连接到直流环。
这两个绕组可以使发电机在双馈模式和全功率模式之间切换。
当DFIG处于双馈模式时,转子的旋转磁场通过滑环绕组传递电动势到定子绕组,然后通过定子绕组传输到电网。
这种方式下,电网接收到的电能比转子绕组输入的电能要大。
当DFIG处于全功率模式时,转子的旋转磁场通过短路圈绕组传递电动势到直流环绕组,然后通过直流环绕组传输到定子绕组。
这种方式下,输出到电网的电能比输入到转子绕组的电能要大。
DFIG的双馈模式和全功率模式的切换是由电力电子装置控制的,这个装置通常被称为转子侧变流器。
总的来说,DFIG的工作原理是通过转子和固定转子间的相互作用,将输入的电能转换成输出的电能。
DFIG的旋转磁场产生电动势,在双馈模式和全功率模式下,电动势通过不同的绕组传输到电网。
这使得DFIG 在不同工作条件下都能有效地工作。
双馈风力发电机的工作原理
双馈风力发电机的工作原理
1、双馈风力发电机的工作原理:
是通过叶轮将风能转变为机械转矩,通过主轴传动链,经过齿轮箱增速到异步发电机转速后,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,已达到最大利用风能效果。
2、双馈风力发电的特点:
(1)由于定子直接与电网连接,转子采用变频供电,因此,系统中的变频器容量仅仅取决于发电机运行时的最大转差功率,一般发电机最大转差功率为25%-35%,因而变频器的最大容量仅为发电机容量的1/4-1/3,这样系统的总体配置费用就比较低。
(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。
双馈发电机原理
双馈发电机原理双馈发电机是一种常用于大型风力发电机组的电机类型。
它具备高转速、高功率密度和低成本等优势,被广泛应用于风力发电领域。
本文将详细介绍双馈发电机的原理及其工作过程。
一、双馈发电机概述双馈发电机,又称为异步双馈发电机,是一种由转子和永磁体绕组组成的电机。
与传统的感应电机不同,双馈发电机在转子上额外增加了一个功率输出装置,该装置通常由电流互感器和功率变流器组成。
该装置的主要作用是将一部分电流经过功率变流器控制并重新注入到绕组中,从而实现对电机的控制和调节。
因此,双馈发电机在工作时可以通过改变转子上的电流来调整输出功率和电机的性能。
二、双馈发电机的原理基于转子上的功率输出装置。
当风力发电机叶片转动时,叶片产生的机械能被转化为转子上的电能。
转子上的电能被分为两部分,一部分经过转子的绕组直接注入电网;另一部分则经过功率输出装置控制后重新注入绕组。
功率输出装置主要由电流互感器和功率变流器组成。
电流互感器用于检测电流信号,并将信号传输给功率变流器。
功率变流器负责将电流信号转换为适当的电压和频率,然后将其注入到绕组中。
通过调节功率输出装置的参数,可以达到对电机功率输出的控制和调节。
三、双馈发电机工作过程双馈发电机在工作时,首先通过输入端子引入定子绕组的感应电流。
随后,该感应电流通过转子绕组和功率输出装置注入到转子上。
在此过程中,转子上的电流与输入电压之间存在一定的相位差。
转子上的电流与输入电压的相位差会导致一部分电能通过功率输出装置注入到绕组中,而不是直接输出到电网上。
这样一来,双馈发电机的输出电功率和频率就可以通过调节功率输出装置的参数进行控制和调节。
四、双馈发电机的优点1. 高转速:双馈发电机的转速通常比直联发电机要高,能够更好地适应风力发电机组的工作要求。
2. 高功率密度:双馈发电机采用双馈线圈结构,使得发电机的功率密度更高,可以实现更大的功率输出。
3. 低成本:由于双馈发电机采用了较简单的控制装置,相比其他类型的发电机,其成本相对较低。
双馈风力发电机原理
双馈风力发电机原理双馈风力发电机(DFIG)是一种常用于风力发电系统的发电机类型。
它采用双馈结构,具有高效、可靠和灵活的特点。
本文将介绍双馈风力发电机的原理和工作方式。
一、双馈风力发电机的结构组成双馈风力发电机主要由转子、定子和功率电子装置组成。
转子由主转子和辅助转子构成,主转子装有定子绕组,辅助转子则利用功率电子装置与电网相连。
二、双馈风力发电机的工作原理双馈风力发电机采用变频技术,可以自动调节发电机的转速和电网之间的电流和电压。
当风能转换为机械能并带动风力发电机转动时,风力发电机通过转子将机械能转换为电能。
双馈风力发电机的主要原理是利用定子绕组在电磁铁芯上产生磁场,通过主转子的转动,使得辅助转子携带的电流与主转子相互作用,从而产生电磁转矩。
这一转矩通过主轴传递给风力发电机的转子,进而带动风力发电机旋转。
这种旋转的力矩可以带动发电机的发电部分,将机械能转化为电能并输出到电网上。
三、双馈风力发电机的优点1. 高效:双馈风力发电机通过使用变频技术,能够根据风力的变化自动调节风力发电机的转速,保持最佳的效率。
2. 可靠:双馈风力发电机采用双馈结构,辅助转子通过功率电子装置与电网相连,能够在故障情况下保持风力发电机的正常运行。
3. 灵活:双馈风力发电机能够实现无级变速,适应不同风力条件下的工作要求。
四、双馈风力发电机的应用双馈风力发电机广泛应用于风力发电场。
风力发电场中的风力发电机通常需要适应风速和风向的变化,而双馈风力发电机正是这样的一种装置。
它不仅能够适应不同风力条件下的工作要求,还能够通过变频技术将电能高效地输送到电网上。
五、总结双馈风力发电机是一种高效、可靠和灵活的风力发电机。
它的工作原理基于双馈结构和变频技术,通过将风能转换为机械能,并最终转化为电能输出到电网上。
双馈风力发电机在风力发电场中有着广泛的应用前景,将成为风力发电系统的重要组成部分。
虽然本文没有严格按照合同或作文的格式写,但在核心内容的传递和组织结构方面仍满足题目要求。
双馈风力发电机工作原理
双馈风力发电机工作原理双馈风力发电机,听上去是不是有点高大上?它就像一位默默无闻的英雄,扮演着现代能源世界中的重要角色。
想象一下,风儿轻轻拂过,风车在蓝天中旋转,真是让人心旷神怡。
这个家伙的工作原理简单又聪明,绝对是风能利用的最佳拍档。
双馈风力发电机可不是随便哪个风力发电机就能比的。
它的名字里的“双馈”可是有讲究的哦!这小家伙有两个电源,既能接入电网,又能利用风能发电,简直就是个两全其美的典范。
想象一下,一边享受风的恩赐,一边还把电输送到我们的家里,真是个不折不扣的“风力发电小能手”!嘿,这样的设计让它在风速变化的时候,依旧能保持输出稳定的电力,真是一种智慧的体现。
说到这里,有必要聊聊风儿。
你知道吗?风速变化很大,时而轻柔,时而狂暴。
双馈风力发电机像个灵活的舞者,无论风如何变化,它都能跟着节奏摇摆。
这得益于它的变频器,简直是技术上的一块“宝石”!在风速低的时候,它能有效地从电网吸取电力,而在风速高的时候,又能将多余的电力送回电网。
就像是一个在舞池中游刃有余的舞者,随时应对各种挑战,令人赞叹不已。
咱们来聊聊它的效率。
双馈风力发电机的效率可是相当高的,光是这个就能让很多单馈风机相形见绌。
由于它能在各种风速下工作,所以能够充分利用每一丝风力,减少了能源浪费,真是可圈可点。
想想看,既能省钱又能保护环境,简直是让人心情大好啊!它的设计还比较紧凑,占地面积小,这样一来就能把更多的风能转化为电力,真是“好事成双”。
如果你对它的维护有点担忧,放心吧,这家伙的维护成本也相对低。
虽然有些风力发电机需要经常维护,但双馈风力发电机的设计让其结构更为简单,故障率相对较低。
换句话说,少操心,多赚钱,生活就该这么简单。
想想,能在风里悠然自得,不用担心电费的日子,真是美滋滋!双馈风力发电机的应用也越来越广泛。
如今,无论是大风场还是小型风电项目,都能看到它的身影。
很多地方都在大力推广可再生能源,双馈风力发电机正是这个大趋势中的一颗璀璨明珠。
论述双馈式风机的发电原理与发展
论述双馈式风机的发电原理与发展双馈式风机是一种目前比较成熟的风力发电技术,其发电原理是通过风机叶片受到风能驱动后,带动发电机旋转产生电能。
双馈式风机的发电原理和发展历程一直备受人们的关注和探讨。
本文将从发电原理和发展历程两个方面来论述双馈式风机的发电原理与发展。
一、双馈式风机的发电原理双馈式风机的发电原理可以简单概括为:风力驱动叶片旋转,叶片带动发电机转子旋转,产生电力。
具体而言,双馈式风机的发电原理主要包括以下几个步骤:1. 风轮转动:风轮是风机的核心部件,其上装有叶片,当风力作用于叶片时,风轮开始旋转。
2. 转动传动:风轮的旋转带动主轴转动,主轴通过传动装置将旋转动力传递给发电机。
3. 发电转子旋转:发电机内部有一个转子和一个定子,当转子旋转时,定子内的线圈会受到磁场的作用而感生电动势。
4. 产生电力:发电机通过转子旋转产生电动势,最终产生电力供应给电网或储存设备。
双馈式风机的名称中“双馈”指的是发电机转子拥有两个电路,一个是与定子电路相连的固定转速电路,这部分功率占总功率的30%,另一个是与变频器相连的可控转速电路,这部分功率占总功率的70%。
这种设计使得双馈式风机可以在一定程度上调节转速,适应不同风速下的发电需求。
二、双馈式风机的发展历程双馈式风机的发展历程可以追溯到上世纪70年代,在当时风能利用领域取得了飞速的发展,人们开始研究如何将风能转化为电能。
经过多年的研发和应用实践,双馈式风机得到了不断完善和提升。
1. 技术创新阶段:双馈式风机的早期发展主要是以提高发电机转速、降低成本和提高效率为主要目标。
1986年,中国华北电力大学成功研制出我国第一台双馈式风力发电机组,开创了我国双馈式风机的发展先河。
2. 成熟稳定阶段:随着技术的不断进步,双馈式风机的各项技术指标得到了显著提高,成为了风电行业中的主流产品之一。
发电效率、稳定性和可靠性得到了显著提升,产品性能更加稳定可靠。
3. 高效节能阶段:当前,双馈式风机的发展进入了高效节能阶段。
双馈式风力发电机原理(一)
双馈式风力发电机原理(一)双馈式风力发电机简介•介绍双馈式风力发电机的基本概念和作用。
•引出后续内容。
工作原理•解释双馈式风力发电机的工作原理。
–风力转动叶片带动风力发电机转子转动。
–转子通过双馈装置连接到电网。
双馈装置•介绍双馈装置的作用和特点。
–双馈装置将转子与电网之间的传输能力分别增加至少2倍。
–双馈装置由转子绕组、转子滑环和定子间的电流传输组成。
转子绕组•解释转子绕组的结构和作用。
–转子绕组是组成双馈式风力发电机的重要组成部分。
–转子绕组能使双馈式风力发电机在变流器的控制下实现电能的传输。
转子滑环•介绍转子滑环的特点和作用。
–转子滑环能实现电能在转子与定子之间的传输。
–转子滑环具有良好的导电性和耐磨性,以确保传输效率和性能。
定子间的电流传输•解释定子间的电流传输的原理和作用。
–电流传输通过定子间的电路实现。
–定子间的电流传输是双馈式风力发电机实现电能传输的关键部分。
优势与应用•分析双馈式风力发电机的优势和应用场景。
–双馈式风力发电机能提高转子与电网之间的电能传输能力。
–双馈式风力发电机适用于风力资源较为丰富的地区,提高发电效率。
总结•概括双馈式风力发电机的工作原理和应用优势。
•对未来发展前景进行展望。
技术发展与前景展望•介绍双馈式风力发电机技术的发展历程。
•分析当前双馈式风力发电机技术面临的挑战和问题。
•展望双馈式风力发电机未来的发展前景,包括技术改进和应用拓展。
结语•总结全文内容,强调双馈式风力发电机在可再生能源领域的重要性。
•鼓励继续研究与创新,推动双馈式风力发电机技术的进一步发展。
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双馈异步风力发电机工作原理
我们通常所讲的双馈异步发电机实质上是一种绕线式转子电机,由于其定、转子都能向电网馈电,故简称双馈电机。
双馈电机虽然属于异步机的范畴,但是由于其有独立的励磁绕组,可以像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。
同步电机由于是直流励磁,其可调量只有一个电流的幅值,所以同步电机一般只能对无功功率进行调节。
交流励磁电机的可调量有三个:一是可调节励磁电流幅值;二是可改变励磁频率;三是可改变相位。
这说明交流励磁电机比同步电机多了两个可调量,通过改变励磁频率,可改变电机的转速,达到调速的目的。
这样,在负荷突变时,可通过快速控制励磁频率来改变电机转速,充分利用转子的动能,释放或者吸收负荷,对电网扰动远比常规电机小。
改变转子励磁的相位时,由转子电流产生的转子磁场在气隙空间的位置上有一个位移,这就改变了发电机电势与电网电压相量的相对位置,也就改变了电机的功率角。
这说明电机的功率角也可以进行调节。
所以交流励磁不仅可以调节无功功率,也可以调节有功功率。
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 n1称为同步转速,它与电网频率 f1 及电机的极对数 p的关系
如下: P
f n 1
160= 同样在转子三相对称绕组上通入频率为f 2 的三相对称电流,所
产生的旋转磁场相对于转子本身的旋转速度为:
P
f n 2260= 由上式可知,改变频率 f 2,即可改变 n 2,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n 1 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n ±n2=n1=常数,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f 1 不变。
n ±n2=n1=常数 双馈电机的转差率
11n n n S -= ,则双馈电机转子三相绕组内通入的电流频率应为:
11
11122606060sf n n n Pn n n P Pn f =-=-==)( 根据上式表明: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f 1S )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。
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:(1)亚同步运行状态。
在此种状态下n<n1,由转差频率为f2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 n+n2=n1。
(2)超同步运行状态。
此种状态下 n>n1,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 的转向与转子的转向相反,因此有n-n2=n1。
(3)同步运行状态。
此种状态下n=n1,转差频率f2=0, 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。