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300kW可变速风力发电机出租的研制


1前S交流励磁可变速发电技术通过改变发电机出租励磁电流的频率,可使机组运行于最优转速t从而提商机组运行效率,矿大机组的运行菹围,有利于机组稳定。该项技术因其特有的优点而使其在国外水电机组中有较多应m. h力发电与水力发电的运行状况有相似之处。随着季节的变化,原动力(风量、风速等)常发生较大变化。若风力发电机组在不同风能状态下都能以风能利用率较高的转速运行,同样会对能源利用以及机组稳定运行等带许多好处。
针对交流励磁可变速发电机的特点,结合风机发电机出租机组的具。沐运行工况,将交流励磁可变速发电机应用在风力发电机组上,将充分利用交流励磁可变速发电机的优点,使风力发电技术跃上一个新的台阶。
300kW可变速风力发电机出租的研制
300kW交流励磁可变速风力发电机,该发电机出租将用于发电设备国家工程研究中心的大型风力发电。向量图如所示。相应的基本方程为一分别为定子电流、激磁电流和转子归算电流;从能量关系来看,电机的电磁功率为:为0时,电机转子为亚同步运行,户2>0,转子将从电网吸收功率。而当5<0时,电机转子为超同步运行,p2  通过这些基本电磁关系,部分参数采用电磁场分析方法,即可获得较理想的电磁设计方案。
3300kW交流励磁可变速发电机分析结果3.1发电机的主要参数和结构特点额定功率(kw)效率(%)额定功率因数(%)额定电压(V)额定频率(Hz)同步转速(r/min)转速范围(r/min)转子电压(V)G=0.1时)转子电流(A)该发电机的整体结构与绕式异步电机相似。电机机座采用铸铁的,防护等级为IP23.定子采用三相双层迭绕组,转子采用隐极两相双层迭绕组,四个滑环,以使转子各相独立供电。给出了一个单元电机的转子绕组分布图和转子绕组磁势图。
3.2异步工况的励磁核算当转速调节范围为额定转速的*10%时,如保持发电机出租额定出力和功率因数不变,可根据等值电路计算励磁容量。励磁电压与转子频率的关系见如下曲线。当5=0.10时,转子电流为41.2A,励磁电压为3.3气隙磁密波形的分析计算由于交流励磁可变速发电机结构与运行原理的特殊性,简单套用传统的设计方法将带来较大误差。在传统设计方法基础上。对部分关键参数采用了电磁场有限元分析方法。为单元电机剖分,为场分布Hf!,阁7为磁密分布1丨线。通过计箅不网绕组方式、不叼捎配合时的气隙进密。对转子的结构与电气参田7密波形1*数进行优化,从而确定转子结构与参数。
4小结将交流励磁可变速发电机技术应用于风力发电有i午多优点,可提商风能利用系数,可有效改苒系统的特性和效率。
本文所设it的3kVl交流励磁可变速发电机转子采)TI二相正交绕组,于控制和测t;转子励容酞仅为30kW,使励磁用变频电源的容t大为降低,因而可以大大降低设备投资。
本文所采用的传统设计与电磁场有限元分析相结合的方法,可对该类甩电机进行较铕确的分析,易于工程用。
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