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永磁直驱风力发电机(永磁直驱风力发电机组的设

来源:www.xrdq.net   时间:2023-01-29 01:46   点击:231  编辑:admin   手机版

1. 永磁直驱风力发电机组的设计与技术

永磁直驱发电机顾名思义是在传动链中不含有增速齿轮箱,仅仅依靠增加磁极对数使得电机的额定转速下降达到转速调节的目的,由于不需齿轮箱,所以称之为直驱。

  永磁直驱风力发电机由于机械损耗小、运行效率高、维护成本低等优点成为继双馈感应风电机组之后的有一重要风力发电机型受到广泛关注,并逐渐开始投入使用。

2. 永磁式风力发电机

永磁同步风力发电机通过全功率背靠背变换器连接至电网,所以单台风机输出的无功完全取决于网侧逆变器的控制。

使用风机的网侧逆变器来输出无功不是一个经济的选择,从整个风场来说,有相应的无功补偿设备。

多数负载除了消耗有功功率外,还要消耗电感性无功功率,如异步电机/变压器/电抗器等。

3. 永磁直驱风力发电机组的设计与技术论文

永磁同步直驱电机的优点:

1.效率高:

在转子上嵌入永磁材料后,在正常工作时转子与定子磁场同步运行,转子绕组无感生电流,不存在转子电阻和磁滞损耗,提高了电机效率。

2.功率因数高:

永磁同步电机转子中无感应电流励磁,定子绕组呈现阻性负载,电机的功率因数近于 1,减小了定子电流,提高了电机的效率。

同时功率因数的提高,提高了电网品质因数,减小了输变电线路的损耗,输变电容量也可降低,节省了电网投资。

3.起动转矩大:

在需要大起动转矩的设备中,可以用较小容量的永磁电机替代较大容量的Y系列电机。

如果37kw永磁同步电机代替45kW~55kW的Y系列电机,较好地解决了“大马拉小车”的现象,节省了设备投入费用,提高了系统的运行效能。

4.力能指标好 :

Y系列电机在60%的负荷下工作时,效率下降15%,功率因数下降30%,力能指标下降40%;

而永磁同步电机的效率和功率因数下降甚微,当电机只有20%负荷时,其力能指标仍为满负荷的80%以上。

5.温升低:

转子绕组中不存在电阻损耗,定子绕组中几乎不存在无功电流,因而电机温升低。

6 .体积小,重量轻 ,耗材少:

同容量的永磁同步电机体积、重量、所用材料可以减小30%左右。

7.可大气隙化,便于构成新型磁路。

8 .电枢反应小 ,抗过载能力强。

永磁同步直驱电机的缺点:

1.不可逆退磁问题:

如果设计或使用不当,永磁同步电机在过高或过低温度时,在冲击电流产生的电枢反应作用下,或在剧烈的机械振动时有可能产生不可逆退磁,或叫失磁,使电机性能下降,甚至无法使用。

因此,既要研究开发适用于电机制造厂使用的检查永磁材料热稳定性的方法和装置,又要分析各种不同结构型式的抗去磁能力,以便设计和制造时,采用相应措施保证永磁同步电机不失磁。

2.成本问题:

铁氧体永磁同步电机由于结构工艺简单、质量减轻,总成本一般比电励磁电机低 ,因而得到了广泛应用。

由于稀土永磁目前的价格还比较贵,稀土永磁电机的成本一般比电励磁电机高,这需要用它的高性能和运行费用的节省来补偿。

在设计时既需要根据具体使用场合和要求进行性能、价格的比较后取舍,又要进行结构工艺的创新和设计优化,以降低成本。

3 .控制问题:

永磁同步电机不需外界能量 即可维持其磁场,但这也造成从外部调节、控制其磁场极为困难。

但是随着MOSFET、IGBT等电力电子器件和控制技术的发展,大多数永磁同步电机在应用中,可以不进行磁场控制而只进行电枢控制。

设计时需把永磁材料、电力电子器件和微机控制三项新技术结合起来,使永磁同步电机在崭新的工况下运行。

4. 直驱永磁风力发电机设计及并网控制

西安许继电力电子系统分公司是许继集团下属一家全资子公司,以研究直驱型风电并网变流器,双馈型风电并网变流器,光伏并网逆变器,地铁再生制动回馈变流器,铁路无功补偿装置(SVG)及相关并网变流器产品的核心控制为主导,进行电力电子相关产品的技术方案论证、关键技术研究,控制算法开发和调试等相关工作。

5. 永磁直驱风力发电机组的组成结构

直接与发电机相连接。

直驱型风力发电机组没有齿轮箱,低速风轮直接与发电机相连接,各种有害冲击载荷也全部由发电机系统承受,对发电机要求很高。同时,为了提高发电效率,发电机的极数非常大,通常在100极左右,发电机的结构变得非常复杂,体积庞大,需要进行整机吊装维护。且永磁材料及稀土的使用增加了一些不确定因素。

6. 永磁直驱风力发电系统

金风科技是中国风电第一龙头股。

1.金风科技是国内最早进入风力发电设备制造领域的企业,经过十余年发展逐步成长为国内领军和全球领先的风电整体解决方案提供商。公司拥有自主知识产权的1.5MW、2.0MW、2.5MW、3.0MW、6.0MW永磁直驱机组,代表着全球风力发电领域最具前景的技术路线。金风科技在国内风电设备制造商中连续六年排名第一,在行业内多年保持领先地位。

2.公司拥有风机研发、生产与制造、风电服务、风电场投资与开发三大主要业务以及水务等其他业务,为公司提供多元化盈利渠道。金风科技凭借在研发、制造风机及建设风电场所取得的丰富经验,不仅能为客户提供高质量的风机,还开发出包括风电服务及风电场开发的整体解决方案,能满足客户在风电行业价值链多个环节的需要。公司机组采用直驱永磁技术,拥有1.5MW、2S、2.5S、3S和6S系列化机组,可适用于高温、低温、高海拔、低风速、沿海等不同运行环境。在市场拓展方面,公司在巩固国内市场的同时积极拓展全球风电市场,发展足迹已遍布全球六大洲。

7. 永磁直驱风力发电机组的设计与技术规范

基本原理,就是利用风力带动风力机叶 片旋转,拖动永磁直驱发电机的转子旋转,实现发电。

永磁直驱风力发电系统和笼型变速恒频风力发电系统类似,只是所采用的发电机为永磁式发电机,转子为永磁 式结构,不需外部提供励磁电源,提高了效率。

它的变频恒速控制是在定子回路中实现的,把永磁直驱发电机的变频的交流电通过变频器转变为电网同频的交流电, 实现风力发电的并网,因此变频器的容量与系统的额定容量相同。

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