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。

柴油發(fā)電機組的電球構(gòu)成和控制系統(tǒng) 電機按照其發(fā)生或需要的電能的性質(zhì)可分為直流電機和交流電機；交流電機除變壓器外，還可分為同步電機和異步電機。異步電機多作為電動機，作發(fā)電機用的非常少見。 柴油發(fā)電機組中常用的發(fā)電機為同步發(fā)電機，由定子、轉(zhuǎn)子和電壓調(diào)節(jié)器及輔助裝置構(gòu)成。 1.電樞組件 電樞由電樞鐵芯和電樞繞組組成。電樞鐵芯由導磁良好且彼此絕緣的薄硅鋼片疊壓而成，既可構(gòu)成發(fā)電機的部分磁路，又可減小鐵芯的渦流損耗、電樞硅鋼片的內(nèi)沿中央制有均勻的開口，許多硅鋼片疊壓后其內(nèi)沿形成開口槽，用于安放電樞繞組。電樞繞組是由高強度漆包線統(tǒng)制而成，按照設計規(guī)律安放在電樞槽內(nèi)并正確地連接起來，構(gòu)成完整的單相或三相電樞繞組，用以產(chǎn)生交流電動勢，向負載輸出電能。 2.磁極 磁極由磁級鐵芯和勵磁繞組組成。磁極鐵芯由導磁良好且彼此絕緣的薄硅鋼片疊壓而成、，在勵磁電流的作用下產(chǎn)生主磁場、同時減小渦流損耗。勵磁繞組由外涂高強度絕緣漆的銅導線集中統(tǒng)制在各個磁促上，然后將其正確地連接起來。當通入直流電流時，磁極被磁化，產(chǎn)生符合要求的主磁通和磁極極。其匝數(shù)由所要求的主磁通量和所選用的磁極鐵芯的材料與截面積決定，導線的線徑由額定勵磁電流決定。 3.定子和轉(zhuǎn)子 定子是交流發(fā)電機中固定不動的部分，可以是電樞，也可以是磁極。對于旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機，其定子組件就是電樞組件；而對于旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機，其定子組件則為磁極及其勵磁繞組等組成的磁極組件， 轉(zhuǎn)子是發(fā)電阻的旋轉(zhuǎn)部分.可以是發(fā)電機的磁極，也可以是發(fā)電機的電摳。對于旋轉(zhuǎn)磁極式同步交流發(fā)電機，轉(zhuǎn)子部分通常由磁極鐵芯、勵磁繞組、轉(zhuǎn)軸及附件組成。 4.電壓調(diào)節(jié)器AVR 當發(fā)電機轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時，電壓調(diào)節(jié)器可自動改變發(fā)電機勵磁電流，確保輸出電壓恒定。常見的電壓調(diào)節(jié)器有SX460型、SA465型、SX440型、SX421型、MX341型、MX321型等。 發(fā)電機控制系統(tǒng) 伴隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，柴油發(fā)電機組自動化技術(shù)日臻成熟。專業(yè)控制器采用未處理技術(shù)，以各種集成電路取代繼電器控制及分立電子元器件組成的邏輯電路，直至發(fā)展成以專用控制器為核心的自動化系統(tǒng)。其總體來說具有成本低、性能高的特點。 柴油發(fā)電機組控制器具有檢測和顯示發(fā)電機各物理量的功能；進行發(fā)電機的啟動、運行、停機、緊急停機等控制性操作；供電及負載檢測與切換；機組保護；故障診斷；遠程通信遙測、遙控等作用、增強了柴油發(fā)電機組運行的可靠性和人機交流方便性。常見的有DSE55O控制器、ACCESS4000控制器、TA3000控制器等。