雙饋非同步發電機工作原理
一、先知道什麼是雙饋風力發電機 雙饋發電的意思就是指感應電機的定子、轉子同時能發出電能,雙饋發電機其轉子和定子都最終連於電網,轉子與定子都參與勵磁,其定子和轉子都可以與電網有能量的交換。
二、雙饋非同步發電機的原理 是透過葉輪將風能轉變為機械轉矩,透過主軸傳動鏈,經過齒輪箱增速到非同步發電機轉速後,透過勵磁變流器勵磁而將發電機的定子電能併入電網。如果超過發電機同步轉速,轉子也處於發電狀態,透過變流器向電網饋電。 雙饋發電機正是由葉片透過齒輪箱變速,帶動以達到定子側輸出相對完美正弦波,同時在額定轉速下,轉子側也能同時發出電流,已達到最大利用風能效果。
三、特點 1、由於定子直接與電網連線,轉子採用變頻供電,因此,系統中的變頻器容量僅僅取決於發電機執行時的最大轉差功率,一般發電機最大轉差功率為25%-35%,因而變頻器的最大容量僅為發電機容量的1/4-1/3,這樣系統的總體配置費用就比較低。 2、具有變速恆頻的特性。 3、可以實現有功功率和無功功率的調節。
四、如何實現變速恆頻。 設雙饋發電機的定子轉子繞組為對稱繞組,電機的極對數為P,根據旋轉磁場理論,當定子對稱三相繞組施以對稱三相電壓,有對稱三相電流流過時,會在電機的氣隙中形成一個旋轉磁場,這個旋轉磁場的轉速n1為同步轉速,它與電網頻率f1及電機的極對數p的關係如下:n1=60f1/p ,同樣在轉子三相通入頻率為f2的三相對稱電流,所產生的旋轉磁場速度為n2=60f2/p,改變f2即可改變n2,而且若改變通入轉子三相電流相序,還可以改變此轉子旋轉磁場的轉向,因此若設n1為對應於電網頻率為50Hz時雙饋發電機的同步轉速,而n為電機轉子本身的旋轉速度,則只要維持n±n2=n1=常數,則雙饋電機定子繞組的感應電勢如同在同步發電機一樣,其頻率將始終維持為f1不變。雙饋發電機的轉差率s=(n1-n)/n1 ,則雙饋發電機轉子三相繞組內通入的電流頻率應為 f2=pn2/60=p(n1-n)/60=p(n1-n)/n1*n1=pn1/60*(n1-n)/n1=f1*s 上式表明:在非同步發電機轉子以變化的轉速轉動時,只要在轉子的三相對稱繞組中通入轉差頻率為f1*s的電流,則在雙饋發電機定子繞組中就能產生50Hz的恆頻電勢,所以根據上述原理,只要控制好轉子電流的頻率,就可以實現變速恆頻發電了
雙饋非同步發電機工作原理
一、先知道什麼是雙饋風力發電機 雙饋發電的意思就是指感應電機的定子、轉子同時能發出電能,雙饋發電機其轉子和定子都最終連於電網,轉子與定子都參與勵磁,其定子和轉子都可以與電網有能量的交換。
二、雙饋非同步發電機的原理 是透過葉輪將風能轉變為機械轉矩,透過主軸傳動鏈,經過齒輪箱增速到非同步發電機轉速後,透過勵磁變流器勵磁而將發電機的定子電能併入電網。如果超過發電機同步轉速,轉子也處於發電狀態,透過變流器向電網饋電。 雙饋發電機正是由葉片透過齒輪箱變速,帶動以達到定子側輸出相對完美正弦波,同時在額定轉速下,轉子側也能同時發出電流,已達到最大利用風能效果。
三、特點 1、由於定子直接與電網連線,轉子採用變頻供電,因此,系統中的變頻器容量僅僅取決於發電機執行時的最大轉差功率,一般發電機最大轉差功率為25%-35%,因而變頻器的最大容量僅為發電機容量的1/4-1/3,這樣系統的總體配置費用就比較低。 2、具有變速恆頻的特性。 3、可以實現有功功率和無功功率的調節。
四、如何實現變速恆頻。 設雙饋發電機的定子轉子繞組為對稱繞組,電機的極對數為P,根據旋轉磁場理論,當定子對稱三相繞組施以對稱三相電壓,有對稱三相電流流過時,會在電機的氣隙中形成一個旋轉磁場,這個旋轉磁場的轉速n1為同步轉速,它與電網頻率f1及電機的極對數p的關係如下:n1=60f1/p ,同樣在轉子三相通入頻率為f2的三相對稱電流,所產生的旋轉磁場速度為n2=60f2/p,改變f2即可改變n2,而且若改變通入轉子三相電流相序,還可以改變此轉子旋轉磁場的轉向,因此若設n1為對應於電網頻率為50Hz時雙饋發電機的同步轉速,而n為電機轉子本身的旋轉速度,則只要維持n±n2=n1=常數,則雙饋電機定子繞組的感應電勢如同在同步發電機一樣,其頻率將始終維持為f1不變。雙饋發電機的轉差率s=(n1-n)/n1 ,則雙饋發電機轉子三相繞組內通入的電流頻率應為 f2=pn2/60=p(n1-n)/60=p(n1-n)/n1*n1=pn1/60*(n1-n)/n1=f1*s 上式表明:在非同步發電機轉子以變化的轉速轉動時,只要在轉子的三相對稱繞組中通入轉差頻率為f1*s的電流,則在雙饋發電機定子繞組中就能產生50Hz的恆頻電勢,所以根據上述原理,只要控制好轉子電流的頻率,就可以實現變速恆頻發電了