永磁同步風(fēng)力發(fā)電機的原理和前景 　　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，與電力負荷則呈逆向分布。 “十三五”時期，我國風(fēng)力發(fā)電機裝機容量占發(fā)電機總?cè)萘勘壤龑⑦M一步加大，出于電網(wǎng)考慮，風(fēng)力發(fā)電機組必須在“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，實現(xiàn)了發(fā)電機低成本制造，使機組極易實現(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)電機由于機械損耗小、運行效率高、維護成本低等優(yōu)點成為繼雙饋感應(yīng)風(fēng)電機組之后的又一重要風(fēng)力發(fā)電機型受到社會廣泛關(guān)注，并逐漸開始投入使用。永磁同步風(fēng)力發(fā)電機主要由風(fēng)力機、永磁同步發(fā)動機、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)力機葉片旋轉(zhuǎn)，拖動永磁同步發(fā)電機的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，實現(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)電機為永磁式發(fā)電機，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現(xiàn)的，把永磁同步發(fā)電機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 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)電機已變得越來越具吸引力了。 采用永磁同步發(fā)電機的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)具有以下特點：1）永磁同步發(fā)電機系統(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；2）變速運行范圍寬，即可超同步運行也可以亞同步運行；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；4）同步轉(zhuǎn)速降低，使風(fēng)輪機和永磁發(fā)電機可直接耦合，省去了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的齒輪增速箱，減小了發(fā)電機的維護工作并降低噪聲，使直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機系統(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、負載較輕的用戶，提供電力。

發(fā)電機組發(fā)生故障前會有什么樣的前兆和頻率 全自動發(fā)電機組由于在工作中會加速循環(huán)，導(dǎo)致熱量上升。很容易發(fā)生故障。全自動發(fā)電機組在發(fā)生故障時會有一些前兆，掌握了這些知識就能避免很多不必要的損失。全自動發(fā)電機組廠家來給大家介紹通常常見的故障在發(fā)生前會有什么樣的前兆： 一．發(fā)電機組的前兆 1、氣門落缸的前兆 氣門落入氣缸，一般是由于氣門桿折斷、氣門彈簧折斷、氣門彈簧座開裂，氣門鎖夾脫落等原因引起的。當缸蓋部位發(fā)出“當當”敲擊聲（活塞碰氣門），“嚓嚓”磨擦聲（活塞碰氣門）或伴有其它不正常響聲，發(fā)動機工作不穩(wěn)時，往往是氣門落缸的前兆，這時應(yīng)立即停車熄火，否則將會打壞活塞、缸蓋和缸套，甚至頂彎連桿，打破機體，折斷曲軸。 2、“飛車”的前兆 “飛車”前，柴油發(fā)電機一般都會出現(xiàn)冒藍煙、燒機油或轉(zhuǎn)速不穩(wěn)現(xiàn)象。開始時柴油機的轉(zhuǎn)速不受油門的控制，迅速上升，直到超過額定轉(zhuǎn)速，發(fā)動機冒出大量黑煙或藍煙。此時若不迅速采取斷油、斷氣、減壓等措施制止，發(fā)動機轉(zhuǎn)速還會繼續(xù)升高，并發(fā)出狂吼聲，排氣管濃煙彌漫，轉(zhuǎn)速失去控制，就會造成搗缸等重大事故的發(fā)生。 3、燒瓦的前兆 小型柴油發(fā)電機工作中轉(zhuǎn)速突然降低，負荷加重，發(fā)動機冒黑煙，機油壓力下降，曲軸箱內(nèi)發(fā)出“唧唧”的干磨擦聲，這是燒瓦的前兆。遇到這種情況應(yīng)立即將全自動發(fā)電機組停機，否則會進一步加重軸瓦的磨損，軸頸表面抓粘迅速擴展，軸瓦與軸頸很快就會粘結(jié)抱死，發(fā)動機熄火。 4、搗缸的前兆 搗缸屬破壞性較大的機械故障，除氣門落缸引起搗缸外，大多是由于連桿螺栓松退引起的。連桿螺栓松退或拉伸后，連桿軸承配合間隙增大，這時在曲軸箱部位可聽到“嗒嗒”的敲擊聲，敲擊聲由小變大， 連桿螺栓完全脫落或折斷，連桿及軸承蓋甩出，打破小型柴油發(fā)電機機體及有關(guān)零件。 5、粘缸的前兆 粘缸一般在柴油機嚴重缺水的情況下發(fā)生，粘缸前發(fā)動機運轉(zhuǎn)無力，水溫表指示超過100℃，往機體上滴幾滴冷水，有“嘶嘶”的響聲，并冒白煙，水滴很快蒸發(fā)。這時應(yīng)讓發(fā)動機低速運轉(zhuǎn)或怠速運轉(zhuǎn)來降低車溫，若立即熄火，會導(dǎo)致活塞與氣缸套發(fā)生粘缸。 6、斷軸的前兆 當柴油機曲軸軸頸軸肩處因疲勞產(chǎn)生隱性裂紋時，故障征兆不是很明顯，隨著裂紋的擴大加重，發(fā)動機曲軸箱內(nèi)發(fā)出沉悶的敲擊聲，轉(zhuǎn)速變化時敲擊聲加重，發(fā)動機冒黑煙，不久，敲擊聲逐漸增大，發(fā)動機產(chǎn)生抖動，曲軸斷裂，隨即烯火。因此，當發(fā)動機曲軸箱內(nèi)出現(xiàn)異常聲響時，應(yīng)立即停機進行檢查。 7、飛輪碎裂的前兆 當飛輪出現(xiàn)隱性裂紋時，用手錘敲擊，會發(fā)出沙啞的響聲，發(fā)動機工作時，飛輪會產(chǎn)生敲擊聲，轉(zhuǎn)速變化時，響聲會增大，發(fā)動機震抖。此時若不停機檢查，很容易導(dǎo)致飛輪突然碎裂、碎片飛出傷人等惡性事故。 柴油發(fā)電機組在運行中，如果能及時發(fā)現(xiàn)這些故障的前兆，也就能避免一些嚴重的后果及事故。 二、電動勢的頻率 當發(fā)電機磁極對數(shù)一定時(如P=1)，其轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周，電樞繞組可產(chǎn)生一個周波的交流電動勢。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)兩周，產(chǎn)生兩個周波的交流電動勢，苦轉(zhuǎn)子每秒旋轉(zhuǎn)n/60周，則產(chǎn)生n/60周/s的交流電動勢。由此可知，交流電動勢的頻率f與發(fā)電機轉(zhuǎn)速n成正比。 當發(fā)電機的轉(zhuǎn)速一定時(如n=1周/s)，磁極對數(shù)P=1，轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生一個周波的交流電動勢。磁極對數(shù)P=2，轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生兩個周波的交流電動勢。若為P對磁極，轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生P個周波的交流電動勢。由此可知，交流電動勢的頻率f還與磁極對數(shù)P成正比。 綜上所述，同步交流發(fā)電機電動勢的頻率f與其轉(zhuǎn)速n 和磁極對數(shù)P成正比，因此f的計算公式為： F=P*n/60 (周/s) 改變同步交流發(fā)電機的轉(zhuǎn)速n或磁極對數(shù)P,均可改變其頻率f。但是，發(fā)電機制成后，其磁極對數(shù)P是不能改變的因此,只能通過改變轉(zhuǎn)速n來調(diào)整頻率f。一旦頻率f達到額定值后，就不能再隨便改變轉(zhuǎn)速n。

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