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發(fā)電機(jī)與勵磁電流的有關(guān)特性
一、直流發(fā)電機(jī)供電的勵磁方法;
這種勵磁方法的發(fā)電機(jī)具有專用的直流發(fā)電機(jī)，這種專用的直流發(fā)電機(jī)稱為直流勵磁機(jī)，勵磁機(jī)一般與發(fā)電機(jī)同軸，發(fā)電機(jī)的勵磁繞組經(jīng)過裝在大軸上的滑環(huán)及固定電刷從勵磁機(jī)取得直流電流。這種勵磁方法具有勵磁電流獨(dú)立，作業(yè)比較牢靠和削減自用電消耗量等長處，是曩昔幾十年間發(fā)電機(jī)首要勵磁方法，具有較老練的運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)歷。缺陷是勵磁調(diào)理速度較慢，保護(hù)作業(yè)量大，故在10MW以上的機(jī)組中很少選用。
二、溝通勵磁機(jī)供電的勵磁方法：
現(xiàn)代大容量發(fā)電機(jī)有的選用溝通勵磁機(jī)供應(yīng)勵磁電流。溝通勵磁機(jī)也裝在發(fā)電機(jī)大軸上，它輸出的溝通電流經(jīng)整流后供應(yīng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子勵磁，此刻，發(fā)電機(jī)的勵磁方法屬他勵磁方法，又因?yàn)檫x用停止的整流設(shè)備，故又稱為他勵停止勵磁，溝通副勵磁機(jī)供應(yīng)勵磁電流。溝通副勵磁機(jī)可所以永磁機(jī)或是具有自勵恒壓設(shè)備的溝通發(fā)電機(jī)。為了更好的進(jìn)步勵磁調(diào)理速度，溝通勵磁機(jī)一般選用100——200HZ的中頻發(fā)電機(jī)，而溝通副勵磁機(jī)則選用400——500HZ的中頻發(fā)電機(jī)。這種發(fā)電機(jī)的直流勵磁繞組和三相溝通繞組都繞在定子槽內(nèi)，轉(zhuǎn)子只要齒與槽而沒有繞組，像個齒輪，因而，它沒有電刷，滑環(huán)等滾動觸摸部件，具有作業(yè)牢靠，結(jié)構(gòu)相對比較簡略，制作工藝便利等長處。缺陷是噪音較大，溝通電勢的諧波重量也較大。
三、無勵磁機(jī)的勵磁方法：
在勵磁方法中不設(shè)置專門的勵磁機(jī)，而從發(fā)電機(jī)自身取得勵磁電源，經(jīng)整流后再供應(yīng)發(fā)電機(jī)自身勵磁，稱自勵式停止勵磁。自勵式停止勵磁可分為自并勵和自復(fù)勵兩種方法。自并勵方法它經(jīng)過接在發(fā)電機(jī)出口的整流變壓器取得勵磁電流，經(jīng)整流后供應(yīng)發(fā)電機(jī)勵磁，這種勵磁方法具有結(jié)簡略，設(shè)備少，出資省和保護(hù)作業(yè)量少等長處。自復(fù)勵磁方法除沒有整流變壓外，還設(shè)有串聯(lián)在發(fā)電機(jī)定子回路的大功率電流互感器。這種互感器的作用是在發(fā)作短路時，給發(fā)電機(jī)供應(yīng)較大的勵磁電流，以補(bǔ)償整流變壓器輸出的缺乏。這種勵磁方法具有兩種勵磁電源，經(jīng)過整流變壓器取得的電壓電源和經(jīng)過串聯(lián)變壓器取得的電流源。
發(fā)電機(jī)與勵磁電流的有關(guān)特性
1、電壓的調(diào)理:
主動調(diào)理勵磁體系可以看成為一個以電壓為被調(diào)量的負(fù)反饋操控體系。無功負(fù)荷電流是形成發(fā)電機(jī)端電壓下降的根本原因，當(dāng)勵磁電流不變時，發(fā)電機(jī)的端電壓將隨無功電流的增大而下降?？墒菫榱藵M意用戶對電能質(zhì)量的要求，發(fā)電機(jī)的端電壓應(yīng)根本堅(jiān)持不變，完成這一要求的方法是隨無功電流的改動調(diào)理發(fā)電機(jī)的勵磁電流。
2、無功功率的調(diào)理：
發(fā)電機(jī)與體系并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)時，可以認(rèn)為是與無限大容量電源的母線運(yùn)轉(zhuǎn)，要改動發(fā)電機(jī)勵磁電流，感應(yīng)電勢和定子電流也跟著改動，此刻發(fā)電機(jī)的無功電流也跟著改動。當(dāng)發(fā)電機(jī)與無限大容量體系并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)時，為了改動發(fā)電機(jī)的無功功率，有必要調(diào)理發(fā)電機(jī)的勵磁電流。此刻改動的發(fā)電機(jī)勵磁電流并不是一般所說的“調(diào)壓”，而是僅僅改動了送入體系的無功功率。
3、無功負(fù)荷的分配：
并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)電機(jī)依據(jù)各自的額外容量，按份額進(jìn)行無功電流的分配。大容量發(fā)電機(jī)應(yīng)擔(dān)負(fù)較多無功負(fù)荷，而容量較小的則負(fù)供應(yīng)較少的無功負(fù)荷。為了完成無功負(fù)荷能主動分配，可以終究靠主動高壓調(diào)理的勵磁設(shè)備，改動發(fā)電機(jī)勵磁電流保持其端電壓不變，還可對發(fā)電機(jī)電壓調(diào)理特性的傾斜度做調(diào)整，以完成并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電機(jī)無功負(fù)荷的合理分配。
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永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)的原理和前景
我國風(fēng)能資源非常豐富，可開發(fā)的風(fēng)能潛力巨大。根據(jù)相關(guān)資料顯示，我國陸地風(fēng)能資源可開發(fā)量大約有23.8億千瓦，海上風(fēng)能資源可開發(fā)量約2億千瓦。我國風(fēng)能資源比較集中，“三北”地區(qū)（華北、東北和西北）以及東南沿海地區(qū)、沿海島嶼潛在風(fēng)能資源開發(fā)量約占全國的80%.風(fēng)能資源與煤炭資源的地理分布具有較高的重合度，與電力負(fù)荷則呈逆向分布。
“十三五”時期，我國風(fēng)力發(fā)電機(jī)裝機(jī)容量占發(fā)電機(jī)總?cè)萘勘壤龑⑦M(jìn)一步加大，出于電網(wǎng)考慮，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組必須在“低電壓穿越”保障下“御風(fēng)而行”。根據(jù) 發(fā)改委能源研究所有關(guān)人士透露，2020年陸地風(fēng)電的成本將與煤電持平，之后風(fēng)電將逐步脫離 補(bǔ)貼，“降低成本”也成為風(fēng)電行業(yè)未來發(fā)展面臨的新的“瓶頸”。揚(yáng)州市引江發(fā)電設(shè)備有限公司成功推出2.5MW高速永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)了發(fā)電機(jī)低成本制造，使機(jī)組極易實(shí)現(xiàn)低電壓穿越，在國內(nèi)處于技術(shù)領(lǐng)先水平。
永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)由于機(jī)械損耗小、運(yùn)行效率高、維護(hù)成本低等優(yōu)點(diǎn)成為繼雙饋感應(yīng)風(fēng)電機(jī)組之后的又一重要風(fēng)力發(fā)電機(jī)型受到社會廣泛關(guān)注，并逐漸開始投入使用。永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)主要由風(fēng)力機(jī)、永磁同步發(fā)動機(jī)、變頻器和變壓器組成。
（1）基本原理
永磁同步風(fēng)力發(fā)電的基本原理，就是利用風(fēng)力帶動風(fēng)力機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)，拖動永磁同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)發(fā)電。永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和籠型變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)類似，只是所采用的發(fā)電機(jī)為永磁式發(fā)電機(jī)，轉(zhuǎn)子為永磁式結(jié)構(gòu)，不需外部提供勵磁電源，提高了效率。它的變頻恒速控制是在定子回路中實(shí)現(xiàn)的，把永磁同步發(fā)電機(jī)的變頻的交流電通過變頻器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娋W(wǎng)同頻的交流電，實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電的并網(wǎng)，因此變頻器的容量與系統(tǒng)的額定容量相同。
（2）技術(shù)特點(diǎn)
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和更新，由于永磁材料性能和電力電子裝置的改善，永磁同步發(fā)電機(jī)已變得越來越具吸引力了。
采用永磁同步發(fā)電機(jī)的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：1）永磁同步發(fā)電機(jī)系統(tǒng)不需要勵磁裝置，具有重量輕、效率高、功率因數(shù)高、可靠性好等優(yōu)點(diǎn)；2）變速運(yùn)行范圍寬，即可超同步運(yùn)行也可以亞同步運(yùn)行；3）轉(zhuǎn)子無勵磁繞組，磁極結(jié)構(gòu)簡單、變頻器容量小，可以做成多極電機(jī)；4）同步轉(zhuǎn)速降低，使風(fēng)輪機(jī)和永磁發(fā)電機(jī)可直接耦合，省去了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的齒輪增速箱，減小了發(fā)電機(jī)的維護(hù)工作并降低噪聲，使直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)。
（3）適用場合
1）在電力供應(yīng)匱乏、交通不便、燃料短缺，但是風(fēng)力資源豐富的地區(qū)，可以解決部分用電問題，如為高速公路照明設(shè)備提供電源等；2）在單機(jī)容量比較小的風(fēng)場，永磁同步發(fā)電系統(tǒng)能夠并網(wǎng)發(fā)電；3）為農(nóng)村、牧區(qū)、邊防哨所、氣象臺站等偏遠(yuǎn)、負(fù)載較輕的用戶，提供電力。
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