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  • 风力发电机分类及特点

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  风力发电机分类及特质李少龙 2016-9-13 课 件第三章 风力发电 清晰风力发电机的分类 双馈式和直驱式风力发电机先容电气工程与自愿化学院 双馈式和直驱式风力发电机先容 2016-9-13 课 件第三章 风力发电遵照风轮事势分类(1)笔直轴风力发电机组笔直轴风轮按变成转矩的机理分为阻力型和升力型。阻力型的气动力效用远小于升力型,故当今大型并网型笔直轴风力机的风轮整个为升力型。(1)笔直轴风力发电机组笔直轴风轮按变成转矩的机理分为阻力型和升力型。阻力型的气动力效用远小于升力型,故当今大型并网型笔直轴风力机的风轮整个为升力型。阻力型的风轮转矩是由...

  风力发电机分类及特质李少龙 2016-9-13 课 件第三章 风力发电 清晰风力发电机的分类 双馈式和直驱式风力发电机先容电气工程与自愿化学院 双馈式和直驱式风力发电机先容 2016-9-13 课 件第三章 风力发电遵照风轮事势分类(1)笔直轴风力发电机组笔直轴风轮按变成转矩的机理分为阻力型和升力型。阻力型的气动力效用远小于升力型,故当今大型并网型笔直轴风力机的风轮整个为升力型。(1)笔直轴风力发电机组笔直轴风轮按变成转矩的机理分为阻力型和升力型。阻力型的气动力效用远小于升力型,故当今大型并网型笔直轴风力机的风轮整个为升力型。阻力型的风轮转矩是由双方物体阻力区别变成的 其电气工程与自愿化学院阻力型的风轮转矩是由双方物体阻力区别变成的 , 其外率代外是风杯,大型风力机不消。 2016-9-13 课 件第三章 风力发电风杯式风力机风轮的轴笔直于地面装配,是笔直轴风力机,任何目标的程度风力都能够使它转动风杯式风力机风轮的轴笔直于地面装配,是笔直轴风力机,任何目标的程度风力都能够使它转动 , 下图为四个风杯的风力机。电气工程与自愿化学院 2016-9-13 课 件第三章 风力发电升力型的风轮转矩由叶片的升力供应,是笔直轴风力发电机的主流,特别是风轮像打蛋形的最风行,当这种风轮叶片的主导载荷是离心力时,叶片只要轴向力而没有弯矩,叶片构造最轻。升力型的风轮转矩由叶片的升力供应,是笔直轴风力发电机的主流,特别是风轮像打蛋形的最风行,当这种风轮叶片的主导载荷是离心力时,叶片只要轴向力而没有弯矩,叶片构造最轻。电气工程与自愿化学院 2016-9-13 课 件第三章 风力发电程度轴(风轮)风力发电机组,是指风轮轴线基础与地面平行布置正在笔直地面的塔架上。程度轴风力发电机机舱里重要装备有主传动轴、齿轮箱、发电机、刹车安装、机架、独揽装备等。程度轴风力机的风轮转轴与风向平行,其风能使用系数高,程度轴(风轮)风力发电机组,是指风轮轴线基础与地面平行布置正在笔直地面的塔架上。程度轴风力发电机机舱里重要装备有主传动轴、齿轮箱、发电机、刹车安装、机架、独揽装备等。程度轴风力机的风轮转轴与风向平行,其风能使用系数高,程度轴风力发电机组电气工程与自愿化学院工夫相当成熟,程度轴风力发电机是目前使用最广大的风力发电机。工夫相当成熟,程度轴风力发电机是目前使用最广大的风力发电机。 2016-9-13 课 件第三章 风力发电程度风力发电机机舱构造与装备陈设图电气工程与自愿化学院 2016-9-13 课 件第三章 风力发电大型风力机的管柱型塔架重要采用钢筋混凝土构造或钢构造,但钢塔架运输繁难,可现场制制的混凝土塔架用得大型风力机的管柱型塔架重要采用钢筋混凝土构造或钢构造,但钢塔架运输繁难,可现场制制的混凝土塔架用得电气工程与自愿化学院越来越众。塔架内敷设有发电机的电力电缆、独揽信号电缆等,塔底有塔门,塔架内分若干层,层间有直梯便于职员上下。越来越众。塔架内敷设有发电机的电力电缆、独揽信号电缆等,塔底有塔门,塔架内分若干层,层间有直梯便于职员上下。 2016-9-13 课 件第三章 风力发电荷兰风车电气工程与自愿化学院 2016-9-13 课 件第三章 风力发电遵照有无齿轮箱分类目前,墟市上主流的变速变桨恒频型风电机组工夫分为双馈式和直驱式两大类。双馈式变桨变速恒频工夫的重要特质是采用了风轮可变速变桨运转,传动编制采用齿轮箱增速和双馈异步发电机并网。目前,墟市上主流的变速变桨恒频型风电机组工夫分为双馈式和直驱式两大类。双馈式变桨变速恒频工夫的重要特质是采用了风轮可变速变桨运转,传动编制采用齿轮箱增速和双馈异步发电机并网。直 式变速变桨恒频工夫采用 轮与发电机直接耦合的传动电气工程与自愿化学院直 驱 式变速变桨恒频工夫采用 了风 轮与发电机直接耦合的传动形式,发电机众采用众极同步电机,通过全功率变频安装并网。直驱工夫的最大特质是牢靠性和效用都进一步获得了升高。形式,发电机众采用众极同步电机,通过全功率变频安装并网。直驱工夫的最大特质是牢靠性和效用都进一步获得了升高。 2016-9-13 课 件第三章 风力发电双馈式风力发电机有齿轮箱风力发电机采用变速运转可使风力机最大节制的汲取风能,升高风力机运转效用,大容量的变速恒频风力发电编制是风力发电工夫的主流目标,采用双馈异步发电机的变速恒频风力发电机组仍是目前的主流机型。双馈式风力发电机组的便宜是:风力发电机采用变速运转可使风力机最大节制的汲取风能,升高风力机运转效用,大容量的变速恒频风力发电编制是风力发电工夫的主流目标,采用双馈异步发电机的变速恒频风力发电机组仍是目前的主流机型。双馈式风力发电机组的便宜是:电气工程与自愿化学院采用了众级齿轮箱驱动有刷双馈式异步发电机。它的发电机的转速高,转矩小,重量轻,体积小,变流器容量小。双馈式风力发电机组的坏处是:为了让风轮的转速和发电机的转速相成亲,必需正在风轮和发电机之间用齿轮箱来联接,这就推广了机组的总本钱;而齿轮箱噪音大、阻碍率高、需求按期保护,而且推广了呆板损耗;机组中采用的双向变频器构造和独揽庞杂;电刷和滑环间也存正在呆板磨损。采用了众级齿轮箱驱动有刷双馈式异步发电机。它的发电机的转速高,转矩小,重量轻,体积小,变流器容量小。双馈式风力发电机组的坏处是:为了让风轮的转速和发电机的转速相成亲,必需正在风轮和发电机之间用齿轮箱来联接,这就推广了机组的总本钱;而齿轮箱噪音大、阻碍率高、需求按期保护,而且推广了呆板损耗;机组中采用的双向变频器构造和独揽庞杂;电刷和滑环间也存正在呆板磨损。 2016-9-13 课 件第三章 风力发电双馈式风力发电机基础构造图双馈风力发电机寻常采用4极或6极,2MW以下的发电机众采用4极,2MW以上的发电机众采用6极,本节先容的是4极发电机,定子死心与转子死心都由硅钢片叠成,图1是定子死心与转子死心的冲片。双馈风力发电机寻常采用4极或6极,2MW以下的发电机众采用4极,2MW以上的发电机众采用6极,本节先容的是4极发电机,定子死心与转子死心都由硅钢片叠成,图1是定子死心与转子死心的冲片。电气工程与自愿化学院 2016-9-13 课 件第三章 风力发电正在定子铁芯的槽内嵌放着三结交流绕组,三相绕组按4极绕制,衔尾成星形,下图是嵌有三相绕组的定子。当绕组接入三结交流电源就可正在定子内爆发转动磁场。正在定子铁芯的槽内嵌放着三结交流绕组,三相绕组按4极绕制,衔尾成星形,下图是嵌有三相绕组的定子。当绕组接入三结交流电源就可正在定子内爆发转动磁场。电气工程与自愿化学院 2016-9-13 课 件第三章 风力发电定子固定正在机座内,机座外壳上有透风孔,便于电机散热电气工程与自愿化学院 2016-9-13 课 件第三章 风力发电正在转轴上装配三个集电环,三个集电环之间,环与转轴之间都是彼此绝缘的,转子绕组的三根引出端线通过转轴的凹槽衔尾到三个集电滑环上。正在转轴上装配两个轴流电扇用于发电机散热,发电机全数转动部门(转子)。正在转轴上装配三个集电环,三个集电环之间,环与转轴之间都是彼此绝缘的,转子绕组的三根引出端线通过转轴的凹槽衔尾到三个集电滑环上。正在转轴上装配两个轴流电扇用于发电机散热,发电机全数转动部门(转子)。电气工程与自愿化学院 2016-9-13 课 件第三章 风力发电双馈异步发电机剖视图电气工程与自愿化学院 2016-9-13 课 件第三章 风力发电双馈感觉发电机组是具有定、转子两套绕组的双馈型异步发电机(DFIG),定子接入电网,转子通过电力电子变换器与电网相连,如下图所示。正在风力发电中采用调换励磁双馈风力发电计划,能够得到以下杰出的机能:双馈感觉发电机组是具有定、转子两套绕组的双馈型异步发电机(DFIG),定子接入电网,转子通过电力电子变换器与电网相连,如下图所示。正在风力发电中采用调换励磁双馈风力发电计划,能够得到以下杰出的机能:电气工程与自愿化学院(1)安排励磁电流的频率能够正在区别的转速下完成恒频发电,满意用电负载和并网的央求,即变速恒频运转。云云能够从能量最大使用等角度去安排转速,升高发电机组的经济效益。(2)安排励磁电流的有功分量和无功分量,能够独立安排发电机的有功功率和无功功率。云云不单能够安排电网的功率因数,积累电网的无功需求,还能够升高电力编制的静态和动态机能。(1)安排励磁电流的频率能够正在区别的转速下完成恒频发电,满意用电负载和并网的央求,即变速恒频运转。云云能够从能量最大使用等角度去安排转速,升高发电机组的经济效益。(2)安排励磁电流的有功分量和无功分量,能够独立安排发电机的有功功率和无功功率。云云不单能够安排电网的功率因数,积累电网的无功需求,还能够升高电力编制的静态和动态机能。 2016-9-13 课 件第三章 风力发电(3)因为采用了调换励磁,发电机和电力编制组成了“柔性衔尾”,即能够依照电网电压、电流和发电机的转速来安排励磁电流,无误的安排发电机输出电压,使其能满意央求。(4)因为独揽计划是正在转子电途完成的,而流过转子电途的功率是由调换励磁发电机的转速运转鸿沟所决策的转差功率,它仅仅是额定功(3)因为采用了调换励磁,发电机和电力编制组成了“柔性衔尾”,即能够依照电网电压、电流和发电机的转速来安排励磁电流,无误的安排发电机输出电压,使其能满意央求。(4)因为独揽计划是正在转子电途完成的,而流过转子电途的功率是由调换励磁发电机的转速运转鸿沟所决策的转差功率,它仅仅是额定功率的 一 小部门 云云就大大低重 了变频器的容量 删除了变频器的电气工程与自愿化学院率的 小部门 , 云云就大大低重 了变频器的容量 , 删除了变频器的本钱。双馈式变速恒频风力发电编制构造框图 2016-9-13 课 件第三章 风力发电直驱型风力发电机无齿轮箱直驱式风力发电机,是一种由风力直接驱动发电机,亦称无齿轮风力带动机,这种发电机采用众极电机与叶轮直接衔尾举行驱动的形式,免除齿轮箱这一古代部件。因为齿轮箱是目前正在兆瓦级风力发电机中属易过载和过早损坏率较高的部件,于是,没有齿轮箱的直驱式风力带动机,具备低风速时高效用、低噪音、遐龄命、减小直驱式风力发电机,是一种由风力直接驱动发电机,亦称无齿轮风力带动机,这种发电机采用众极电机与叶轮直接衔尾举行驱动的形式,免除齿轮箱这一古代部件。因为齿轮箱是目前正在兆瓦级风力发电机中属易过载和过早损坏率较高的部件,于是,没有齿轮箱的直驱式风力带动机,具备低风速时高效用、低噪音、遐龄命、减小机组体积 低重运转保护本钱等诸众便宜电气工程与自愿化学院机组体积 、 低重运转保护本钱等诸众便宜。直驱式风力发电编制民众都应用永磁同步发电机发电,无需励磁独揽,电机运转速率鸿沟宽、电机功率密度高、体积小。跟着永磁原料价值的一连消重、永磁原料机能的升高以及新的永磁原料的浮现,正在大、中、小功率、高牢靠性、宽变速鸿沟的发电编制中使用的越来越广大。。直驱式风力发电编制民众都应用永磁同步发电机发电,无需励磁独揽,电机运转速率鸿沟宽、电机功率密度高、体积小。跟着永磁原料价值的一连消重、永磁原料机能的升高以及新的永磁原料的浮现,正在大、中、小功率、高牢靠性、宽变速鸿沟的发电编制中使用的越来越广大。 2016-9-13 课 件第三章 风力发电直接驱动式变速恒频(DDVSCF)风力发电编制框图如图所示,风轮与同步发电机直接衔尾,无需升速齿轮箱。起初将风能转化为频率、幅值均变革的三结交流电,颠末整流之后变为直流,然后通过逆变器变换为恒幅恒频的三结交流电并入电网。通过中心电力电子变流器症结,对编制有功功率和无功功率举行独揽,完成最大功直接驱动式变速恒频(DDVSCF)风力发电编制框图如图所示,风轮与同步发电机直接衔尾,无需升速齿轮箱。起初将风能转化为频率、幅值均变革的三结交流电,颠末整流之后变为直流,然后通过逆变器变换为恒幅恒频的三结交流电并入电网。通过中心电力电子变流器症结,对编制有功功率和无功功率举行独揽,完成最大功率跟踪 , 最大效用使用风能 。电气工程与自愿化学院率跟踪 , 最大效用使用风能 。 2016-9-13 课 件第三章 风力发电永磁同步发电机电容电气工程与自愿化学院电网风力机整流器逆变器直接驱动式风力发电编制框图 2016-9-13 课 件第三章 风力发电坏处是:因为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衔尾,各式无益打击载荷也整个由发电机系坏处是:因为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衔尾,各式无益打击载荷也整个由发电机编制继承 对发电机央求很高直驱风力发电机的便宜是:1)因为零件和编制的数目删除,维修使命量大大低重。2)近来开辟的直驱机型大都是永磁同步发电机,不需求激磁功直驱风力发电机的便宜是:1)因为零件和编制的数目删除,维修使命量大大低重。2)近来开辟的直驱机型大都是永磁同步发电机,不需求激磁功率 传动症结少 吃亏少 风电气工程与自愿化学院统继承 , 对发电机央求很高。同时,为了升高发电效用,发电机的极数相当大,大凡正在100极把握,发电机的构造变得相当庞杂,体积宏伟,需求举行整机吊装保护。。同时,为了升高发电效用,发电机的极数相当大,大凡正在100极把握,发电机的构造变得相当庞杂,体积宏伟,需求举行整机吊装保护。率 , 传动症结少 , 吃亏少 , 风能使用率高。3)运动部件少,由磨损等惹起的阻碍率很低,牢靠性高。4)采用全功率逆变器联网,并网、解列容易。5)采用全功率逆变器输出功率所有可控,倘若是永磁发电机则可独立于电网运转。能使用率高。3)运动部件少,由磨损等惹起的阻碍率很低,牢靠性高。4)采用全功率逆变器联网,并网、解列容易。5)采用全功率逆变器输出功率所有可控,倘若是永磁发电机则可独立于电网运转。 2016-9-13 课 件第三章 风力发电直驱式永磁风力发电机基础构造图把绕好线圈的定子装配正在机座的机架上,为显示转子构造将定子剖去一部门。把绕好线圈的定子装配正在机座的机架上,为显示转子构造将定子剖去一部门。电气工程与自愿化学院 2016-9-13 课 件第三章 风力发电把装有万世磁极的内转子装配正在机座的转轴上电气工程与自愿化学院 2016-9-13 课 件第三章 风力发电电气工程与自愿化学院 2016-9-13 课 件第三章 风力发电双馈型风力发电机和直驱型风力发电机的性情斗劲机型和性情 双馈型风力发机组 永磁直驱风力发电机组统保护本钱 较高(齿轮箱阻碍众) 低编制价值 中 高编制效用 较高 高机型和性情 双馈型风力发机组 永磁直驱风力发电机组统保护本钱 较高(齿轮箱阻碍众) 低编制价值 中 高编制效用 较高 高电控编制体积 中 较大电气工程与自愿化学院电控编制体积 中 较大变流其容量 全功率的1/3 全功率变流变流编制安定性 中 高电机滑环 半年换碳刷,两年换滑环 无碳刷,滑环电机重量 轻 重电机品种 励磁变流其容量 全功率的1/3 全功率变流变流编制安定性 中 高电机滑环 半年换碳刷,两年换滑环 无碳刷,滑环电机重量 轻 重电机品种 励磁 永磁,计划时要思量永磁体退磁题目永磁,计划时要思量永磁体退磁题目 2016-9-13 课 件第三章 风力发电正在目前风力发电机中,直驱式风力发电机用的越来越众,正在中小型风力发电机(包含笔直轴风力发电机)都有使用,目前全邦上最大的程度轴风力发电机即是直驱式的。正在目前风力发电机中,直驱式风力发电机用的越来越众,正在中小型风力发电机(包含笔直轴风力发电机)都有使用,目前全邦上最大的程度轴风力发电机即是直驱式的。电气工程与自愿化学院




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