300kW可變速風力發(fā)電機的研制

2017-04-11 11:01:44 大云網　點擊量：評論 (0)

核心提示：　　1前S交流勵磁可變速發(fā)電技術通過改變電機勵磁電流的頻率，可使機組運行于最優(yōu)轉速t從而提商機組運行效率，礦大機組的運行菹圍，有利于機組穩(wěn)定。該項技術因其特有的優(yōu)點而使其在國外水電機組中有較

核心提示：　　1前S交流勵磁可變速發(fā)電技術通過改變電機勵磁電流的頻率，可使機組運行于最優(yōu)轉速t從而提商機組運行效率，礦大機組的運行菹圍，有利于機組穩(wěn)定。該項技術因其特有的優(yōu)點而使其在國外水電機組中有較多應m.

　　1前S交流勵磁可變速發(fā)電技術通過改變電機勵磁電流的頻率，可使機組運行于最優(yōu)轉速t從而提商機組運行效率，礦大機組的運行菹圍，有利于機組穩(wěn)定。該項技術因其特有的優(yōu)點而使其在國外水電機組中有較多應m. h力發(fā)電與水力發(fā)電的運行狀況有相似之處。隨著季節(jié)的變化，原動力（風量、風速等）常發(fā)生較大變化。若風力發(fā)電機組在不同風能狀態(tài)下都能以風能利用率較高的轉速運行，同樣會對能源利用以及機組穩(wěn)定運行等帶許多好處。

　　針對交流勵磁可變速發(fā)電機的特點，結合風機發(fā)電機組的具。沐運行工況，將交流勵磁可變速發(fā)電機應用在風力發(fā)電機組上，將充分利用交流勵磁可變速發(fā)電機的優(yōu)點，使風力發(fā)電技術躍上一個新的臺階。

　　300kW交流勵磁可變速風力發(fā)電機，該發(fā)電機將用于發(fā)電設備國家工程研究中心的大型風力發(fā)電。向量圖如所示。相應的基本方程為一分別為定子電流、激磁電流和轉子歸算電流；從能量關系來看，電機的電磁功率為：為0時，電機轉子為亞同步運行，戶2>0，轉子將從電網吸收功率。而當5<0時，電機轉子為超同步運行，p2　　通過這些基本電磁關系，部分參數采用電磁場分析方法，即可獲得較理想的電磁設計方案。

　　3300kW交流勵磁可變速發(fā)電機分析結果3.1發(fā)電機的主要參數和結構特點額定功率（kw）效率（％）額定功率因數（％）額定電壓（V）額定頻率（Hz）同步轉速（r/min）轉速范圍（r/min）轉子電壓（V）G=0.1時）轉子電流（A）該發(fā)電機的整體結構與繞式異步電機相似。電機機座采用鑄鐵的，防護等級為IP23.定子采用三相雙層迭繞組，轉子采用隱極兩相雙層迭繞組，四個滑環(huán)，以使轉子各相獨立供電。給出了一個單元電機的轉子繞組分布圖和轉子繞組磁勢圖。

　　3.2異步工況的勵磁核算當轉速調節(jié)范圍為額定轉速的*10%時，如保持發(fā)電機額定出力和功率因數不變，可根據等值電路計算勵磁容量。勵磁電壓與轉子頻率的關系見如下曲線。當5=0.10時，轉子電流為41.2A，勵磁電壓為3.3氣隙磁密波形的分析計算由于交流勵磁可變速發(fā)電機結構與運行原理的特殊性，簡單套用傳統(tǒng)的設計方法將帶來較大誤差。我們在傳統(tǒng)設計方法基礎上。對部分關鍵參數采用了電磁場有限元分析方法。為單元電機剖分，為場分布Hf！，閣7為磁密分布1丨線。通過計箅不網繞組方式、不叼捎配合時的氣隙進密。對轉子的結構與電氣參田7密波形1*數進行優(yōu)化，從而確定轉子結構與參數。

　　4小結將交流勵磁可變速發(fā)電機技術應用于風力發(fā)電有i午多優(yōu)點，可提商風能利用系數，可有效改苒系統(tǒng)的特性和效率。

　　本文所設it的3kVl交流勵磁可變速發(fā)電機轉子采）TI二相正交繞組，于控制和測t；轉子勵容酞僅為30kW，使勵磁用變頻電源的容t大為降低，因而可以大大降低設備投資。

　　本文所采用的傳統(tǒng)設計與電磁場有限元分析相結合的方法，可對該類甩電機進行較銪確的分析，易于工程用。