双馈异步发电机——上海南洋电机有限公司

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a. 亚同步发电运行
b.
nr ＜n1时 ，
c.
（即 0＜S＜1）
d.
f2取正号，如果忽
略各种损耗，则发电
机的能量关系为：
e.
P电磁=P机械+P转差
f.
P上网=P电磁
g.
（定子馈电，转子
由变 频器提供励磁）
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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：
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。
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当双馈发电机输出的有功功率和转速保持恒定时，调节转 子励磁电流可以调节无功功率，控制功率因数。
当处于“欠励状态”时，定子电流Is超前于电网电压Us， 定子电流中有超前的无功分量，发电机的输出中，有超前 的无功功率；当从某一欠励磁状态开始增加转子励磁电流 时，发电机输出的超前无功功率开始减少，从而定子电流 中超前的无功分量也开始减少；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；如果此后继续增加转子励磁电流，将进入“过 励状态”，定子电流Is滞后于电网电压Us，定子电流中有 滞后的无功分量，发电机将输出滞后性的无功功率，随着 转子励磁电流的增加，定子电流中滞后的无功分量也增加。
因此，欠励磁时功率因数超前（容性），过励磁时功率因 数滞后（感性）。双馈发电机具有与同步发电机相似的无 功功率调节特性曲线（即“V”形曲线） 。
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三、双馈发电机的特点
1. 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。
商榷。
b. 短路电抗测定
c.
在这里，“短路”的概念指的是发电机的突然三相短路，
“电抗”的概念指的是发电机在突然三相短路的瞬变状态下的超瞬
变电抗。这以往是在同步发电机中需要考虑的一种过渡过程，由于
在这一过程中，电流、转矩的变化较大，需要考虑与发电机相连的
电器与机械系统的承受能力，而双馈发电机的工作原理与同步发电
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五、双馈异步发电机YRSFK500L1-4概况 1. 发电机型号的含义
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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
机有一定的相似性，因此，对双馈发电机进行短路电抗测定也开始
被提及。鉴于目前国际上对此还没有一个具体的测定方法，所以，
我们至今也没有看到一个具体测定的实例。如果参照同步发电机测
定短路电抗的方法，在试验条件和操作性方面，还有一些具体问题
需要解决。
因此，以上两项，目前只能作为研究项目，尚不能进行正式的 考核。
双馈异步发电机
上海南洋电机有限公司 2008.02.12
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一、 风力发电机的主要类型
异步发电机
同步发电机
使用 场合
特点
双速发电 机
定桨距风 力发电机 组
低风速低 速运行， 使发电机Βιβλιοθήκη Baidu也具有在 较高的效 率水平。
绕线式异步发 电机
变桨距风力发 电机组
高风速时可以 通过控制转子 电阻，使得输 出功率保持平 稳。
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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。
双馈异步发 电机
变速风力发 电机组
低速永磁同步发电机 变速风力发电机组
可以方便调 可以控制励磁调节发 节有功功率 电机的功率因数，使 和无功功率 功率因数达到1。在 的输出，同 相同条件下，同步发 时调节电网 电机的调速范围比异 的功率因数。 步发电机更宽。
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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。
b. cosΦ=±0.95
3. 一般电机试验项目
4.
绝缘介电性能、
噪声、振动、超速、转
动惯量等
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4. 其它
a. 输出电能质量
b.
由于电网本身质量的影响因素和发电机转子绕组所接双向
逆变器非正弦电源的影响因素不易排除，因此，对双馈发电机输出
电能的质量很难有个准确合理的界定，此项性能的考核方法还有待
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3. 总体结构概况
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定子
4. 主要零部件
转子
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前端盖
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后端盖
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集电环、刷架
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定、转子接线盒
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空/空冷却器
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5. 电磁数据 6. 发电机类型：交流异步双馈发电机 7. 极数：4 8. 额定输出功率：1550kW 9. 额定定子输出功率：1325kW 10. 额定转子输出功率：225kW 11. 定子额定电压：690V 12. 转子开路电压：1955V 13. 额定转速：1755r/min 14. 工作转速范围：975~1970r/min 15. 功率因数：＋0.95~－0.95 16. 效率：97% 17. 定子接法：△ 18. 转子接法：Y
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。
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四、双馈发机考核的关键点
1. 工作特性
a. 空载特性测定
b. 负载特性测定（包括转 子绕组短路状态下异步 发电机的固有特性和转 子绕组由双向逆变器供 电状态下的调节特性）
c. 效率计算和特性曲线绘 制
2. 温升考核
a. cosΦ=1