永磁同步風力發(fā)電機的原理和前景 　　我國風能資源非常豐富，可開發(fā)的風能潛力巨大。根據(jù)相關(guān)資料顯示，我國陸地風能資源可開發(fā)量大約有23.8億千瓦，海上風能資源可開發(fā)量約2億千瓦。我國風能資源比較集中，“三北”地區(qū)（華北、東北和西北）以及東南沿海地區(qū)、沿海島嶼潛在風能資源開發(fā)量約占全國的80%.風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，風力發(fā)電機組必須在“低電壓穿越”保障下“御風而行”。根據(jù) 發(fā)改委能源研究所有關(guān)人士透露，2020年陸地風電的成本將與煤電持平，之后風電將逐步脫離 補貼，“降低成本”也成為風電行業(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)風電機組之后的又一重要風力發(fā)電機型受到社會廣泛關(guān)注，并逐漸開始投入使用。永磁同步風力發(fā)電機主要由風力機、永磁同步發(fā)動機、變頻器和變壓器組成。 （1）基本原理 永磁同步風力發(fā)電的基本原理，就是利用風力帶動風力機葉片旋轉(zhuǎn)，拖動永磁同步發(fā)電機的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)發(fā)電。永磁同步風力發(fā)電系統(tǒng)和籠型變速恒頻風力發(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，使風輪機和永磁發(fā)電機可直接耦合，省去了風力發(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)電機的電氣原理及機械特性 　　發(fā)電機發(fā)展至今，各種類功能層出不窮。是在發(fā)電機行業(yè)較為有代表性的。下面就說說發(fā)電機的電氣原理及機械特性。 　　電機繞組和電氣性能：所有的發(fā)電機繞組都是2/3節(jié)距繞制，能有效地電壓的三次和3的倍數(shù)次諧波，(第3，第9，第15……)，是不間斷供電設(shè)備等非線性負載的 設(shè)計。與電網(wǎng)并聯(lián)時，2/3節(jié)距結(jié)構(gòu)抑制了有時較大的線圈節(jié)距會產(chǎn)生的過大的中線電流。一個完全連續(xù)的阻尼繞組減少了發(fā)電機并聯(lián)運行時的振蕩。這種2/3節(jié)距、且極和齒都經(jīng)過了仔細精選的繞組匹配抑制了輸出電壓的波形畸變。 　　電機絕緣和浸漆：絕緣等級是“H”級。所有繞制的零部件都是用專門研制的材料并采用特殊的工藝浸漆的，為發(fā)電機在惡劣環(huán)境中運行提供保障。專門開發(fā)的樹脂基材料為線圈和各旋轉(zhuǎn)部件提供了高加工強度和高機械強度。 　　干擾：THF（如BS EN60034—1所定義）小于2%。TIF（如NEMA Mgl - 22）所定義）小于50。 　　過載能力：陸用發(fā)電機可以每12小時過載110%運行1小時。 　　無線電干擾：無刷裝置和高質(zhì)量的AVR確保無線電傳送時干擾很小，滿足BSEN61000-6標準要求。如果需要的話，可另外提供抗無線電干擾抑制器( RFI)。接線端子和接線盒：標準的發(fā)電機是三相，并可對引至接線端子的12個接線頭重接，接線端子安裝在發(fā)電機非驅(qū)動端的出線板上。茌鋼板制成的出線盒內(nèi)有AVR，并具有足夠空間讓用戶布線。為易于操作，面板為拆卸式面板。 　　機械特性 　　軸和鍵：所有發(fā)電機轉(zhuǎn)子都經(jīng)動平衡校驗，校驗振動比BS6861第1部分第2 5級中規(guī)定的小值還要低。雙支點發(fā)電機帶半鍵校動平衡。 　　空氣過濾器：作為任選件，可在發(fā)電機上裝備空氣過濾器，但額定值下降5%。 我們建議所有安裝空氣過濾器的電機加裝定子繞組高溫報警裝置。 　　防護等級：所有發(fā)電機都滿足IP23標準防護等級作為可選項可以向客戶提供IP44空冷防護的發(fā)電機，但建議所有IP44發(fā)電機加裝定子繞組高溫報警裝置。 　　過濾接套和聯(lián)軸器：發(fā)電機都具有單支點和雙支點兩種結(jié)構(gòu)。接套和盤片聯(lián)軸器符合SAE標準，可以和所有帶SAE標準接口的柴油機配套。 　　海拔和環(huán)境溫度：所有陸用發(fā)電機的額定功率均指海拔不超過1000米，環(huán)境溫度小于40℃時的功率。若海拔超過1000米，每升高500米，功率下降3%; 海拔超過4000米時，請咨詢工廠。環(huán)境溫度超過40℃時，每上升5℃，電機功率下降3%;當環(huán)境溫度超過60℃時，請和工廠聯(lián)系并咨詢

發(fā)電機轉(zhuǎn)速不穩(wěn)故障排除 （1）故障排除步驟如下： ①讀取閃碼，確定故障點，若無法確定轉(zhuǎn)下一步。 ②檢查低壓油路是否正常，若不能排除轉(zhuǎn)下一步。 ③檢查各類傳感器插頭、線束是否正常，若不能排除轉(zhuǎn)下一步。 ④聯(lián)系特約維修站維修人員，使用專業(yè)設(shè)備按以下步驟檢測。 a、使用故障診斷儀檢查車速傳感器工作是否正常，若不能排除轉(zhuǎn)下一步。 b、使用故障診斷儀進一步檢查軌壓是否正常，如軌壓不正常，有可能是噴油器、共軌管、高壓油泵、ECU引起。 （2）故障排除案例 ①柴油機怠速不穩(wěn)，啟動后怠速不穩(wěn)，無閃碼 ②檢查低壓油路、傳感器插頭、線束均正常。 ③用故障診斷以讀取車速信號，在車輛靜止狀態(tài)下，有車速信號存在，并且在0～7km/h范圍不停變化。 原因分析：車速傳感信號不穩(wěn)定造成柴油機怠速不穩(wěn)。 處理方法：更換車速傳感器。 可靠性：柴油機合金鑄鐵的缸體和缸蓋其強度和剛度高；整體扭曲鍛全平衡結(jié)構(gòu)和園角淬火的曲軸運行平穩(wěn),強度和可靠性更高。 經(jīng)濟性：獨特的康明斯PT燃油系統(tǒng)(噴油壓力100MPa以上每缸四氣門、直噴、增壓、中冷技術(shù)，從而使排放達到歐洲排放標準。燃油消耗率一般低于200g/kwh。 出租柴油發(fā)電機組的特點： ● 額定轉(zhuǎn)速1500rpm，四沖程，風扇水箱冷卻，渦輪增壓，中冷進氣，符合ISO 3046標準 ● 結(jié)構(gòu)緊湊、功率大、可靠性高 ● 耐久性、噪護低、排放優(yōu)良、冷啟動性能好 ● 低安裝成本及維護費用，工作周期長 ● 在大氣溫度40℃、海拔1000m時也能維持性能 ● 熱帶地區(qū)用冷卻系統(tǒng)（至50℃） ● 低操作成本，高功率輸出，保證輸出功率0～＋2% ● 緊跟世界科技發(fā)展，燃燒室及調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計，保證清潔的排放及強勁的動力輸出 ● 優(yōu)異的結(jié)構(gòu)設(shè)計使得發(fā)動機體積更小、重量更輕 ● 低溫啟動性能卓越：調(diào)速系統(tǒng)特有的起動油量加濃裝置，確保寒冷冬季時也能正常啟動 ● 空氣濾、柴油濾、機油濾根據(jù)情況可重復使用， 限度地節(jié)省用戶成本 ● 高性能散熱水箱使發(fā)動機在45℃以上時也可正常使用 ● 所有保養(yǎng)點集中一側(cè)，維護更加方便。