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風力發電機及其系統-資料下載頁

2026-07-29 10:58本頁面

　　

【正文】保持發電機額定運行時（ UN、 IN、 cos?N）的額定勵磁電流 ifN和轉速不變，去掉全部負載后，空載電動勢為E0 ，則電壓調整率為 0 IUINE0UNif=if N ,Nc os c os???U?0NN% 1 0 0 %EUUU?? ? ?式中 E0和 UN同為相值或線值。同步發電機的功角特性電磁功率可用電樞感應電動勢、電樞電流及它們之間的夾角表示。對隱極同步發電機（不計飽和） : 電磁功率的表達式 00c o sMqP m E I m E I???22 C u c o s( c o s )MP P p m U I m I Rm I U I R??? ? ? ???UIjddIX?0E??jqqIXdIqIjqIXqE同步發電機的功角特性 20 11sin sin 22M d q dEU UP m mX X X????? ? ?????功角特性 0 ?PM90。180。勵磁電磁功率磁阻電磁功率隱極同步發電機，最大電磁功率出現在 ? ＝ 90?處。凸極同步發電機，最大電磁功率出現在 ? ＜ 90?處。 gearbox brake pitch drive main inverter (full rating) wind turbine control rectifier line coupling transformer grid side breaker Yaw drive generator side breaker converter converter controller SG AVR exciter 電勵磁直驅同步風力發電機系統電勵磁直驅同步風力發電機系統系統特點： ?通過調節轉子勵磁電流，可保持發電機的端電壓恒定； ?定子繞組輸出電壓的頻率隨轉速變化； ?可采用不控整流和 PWM逆變，成本較低； ?轉子可采用無刷旋轉勵磁； ?轉子結構復雜，勵磁消耗電功率； ?體積大、重量重，效率稍低。典型風力發電機系統 ? 定速籠型異步風力發電機系統 ? 轉子電流受控的異步風力發電機系統 ? 雙饋異步風力發電機系統 ? 轉子電流混合控制的異步風力發電機系統 ? 變速籠型異步風力發電機系統 ? 電勵磁直驅同步風力發電機系統 ? 永磁直驅同步風力發電機系統 ? 混合勵磁直驅同步風力發電機系統 ? 橫向磁通永磁同步風力發電機系統永磁直接驅動同步風力發電機永磁同步發電機的功率變換電路永磁直接驅動同步發電機系統系統特點： ? 永磁發電機具有最高的運行效率； ? 永磁發電機的勵磁不可調，導致其感應電動勢隨轉速和負載變化。采用可控 PWM整流或不控整流后接DC/DC變換，可維持直流母線電壓基本恒定，同時可控制發電機電磁轉矩以調節風輪轉速； ? 在電網側采用 PWM逆變器輸出恒定頻率和電壓的三相交流電，對電網波動的適應性好； ? 永磁發電機和全容量全控變流器成本高； ? 永磁發電機存在定位轉矩，給機組起動造成困難。典型風力發電機系統 ? 定速籠型異步風力發電機系統 ? 轉子電流受控的異步風力發電機系統 ? 雙饋異步風力發電機系統 ? 轉子電流混合控制的異步風力發電機系統 ? 變速籠型異步風力發電機系統 ? 電勵磁直驅同步風力發電機系統 ? 永磁直驅同步風力發電機系統 ? 混合勵磁直驅同步風力發電機系統 ? 橫向磁通永磁同步風力發電機系統混合勵磁直驅同步風力發電機系統混合勵磁直驅同步風力發電機系統系統特點： ?利用轉子的凸極磁阻效應，增強永磁發電機的調磁能力； ?采用部分功率容量的 SVG逆變器向發電機機端注入無功電流，以調節發電機的端電壓； ?無需全功率容量的脈沖整流或 DCDC變換器，可明顯節省變流器的容量； ? SVG逆變器可兼有有源濾波的功能，能夠改善發電機中的電流波形，降低發電機的諧波損耗和溫升。典型風力發電機系統 ? 定速籠型異步風力發電機系統 ? 轉子電流受控的異步風力發電機系統 ? 雙饋異步風力發電機系統 ? 轉子電流混合控制的異步風力發電機系統 ? 變速籠型異步風力發電機系統 ? 電勵磁直驅同步風力發電機系統 ? 永磁直驅同步風力發電機系統 ? 混合勵磁直驅同步風力發電機系統 ? 橫向磁通永磁同步風力發電機系統橫向磁通永磁同步風力發電機系統新結構發電機與電力電子變流器的結合，有望大幅度減小大功率低速直驅發電機的空間尺寸和重量！小結（ 1）籠型異步發電機成本低、可靠性高，在定速和變速全功率變換風力發電系統中將繼續扮演重要角色；（ 2）雙饋異步發電機系統具有最高的性價比，特別適合于變速恒頻風力發電。將在未來數年內繼續稱為風電市場上的主流產品；（ 3）直驅型同步風力發電機及其變流技術發展迅速，利用新技術有望大幅度減小低速發電機的體積和重量。謝謝！

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