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永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)的原理和前景
我國(guó)風(fēng)能資源非常豐富，可開發(fā)的風(fēng)能潛力巨大。根據(jù)相關(guān)資料顯示，我國(guó)陸地風(fēng)能資源可開發(fā)量大約有23.8億千瓦，海上風(fēng)能資源可開發(fā)量約2億千瓦。我國(guó)風(fēng)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(fēng)能資源開發(fā)量約占全國(guó)的80%.風(fēng)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(fù)荷則呈逆向分布。
“十三五”時(shí)期，我國(guó)風(fēng)力發(fā)電機(jī)裝機(jī)容量占發(fā)電機(jī)總?cè)萘勘壤龑⑦M(jìn)一步加大，出于電網(wǎng)考慮，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組必須在“低電壓穿越”保障下“御風(fēng)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(fēng)電的成本將與煤電持平，之后風(fēng)電將逐步脫離 補(bǔ)貼，“降低成本”也成為風(fēng)電行業(yè)未來發(fā)展面臨的新的“瓶頸”。揚(yáng)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(fēng)力發(fā)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)了發(fā)電機(jī)低成本制造，使機(jī)組極易實(shí)現(xiàn)低電壓穿越，在國(guó)內(nèi)處于技術(shù)領(lǐng)先水平。
永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)由于機(jī)械損耗小、運(yùn)行效率高、維護(hù)成本低等優(yōu)點(diǎn)成為繼雙饋感應(yīng)風(fēng)電機(jī)組之后的又一重要風(fēng)力發(fā)電機(jī)型受到社會(huì)廣泛關(guān)注，并逐漸開始投入使用。永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)主要由風(fēng)力機(jī)、永磁同步發(fā)動(dòng)機(jī)、變頻器和變壓器組成。
（1）基本原理
永磁同步風(fēng)力發(fā)電的基本原理，就是利用風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)力機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)，拖動(dòng)永磁同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)發(fā)電。永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和籠型變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)類似，只是所采用的發(fā)電機(jī)為永磁式發(fā)電機(jī)，轉(zhuǎn)子為永磁式結(jié)構(gòu)，不需外部提供勵(lì)磁電源，提高了效率。它的變頻恒速控制是在定子回路中實(shí)現(xiàn)的，把永磁同步發(fā)電機(jī)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(shí)現(xiàn)風(fēng)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(diǎn)
隨著科學(xué)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(jī)已變得越來越具吸引力了。
采用永磁同步發(fā)電機(jī)的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：1）永磁同步發(fā)電機(jī)系統(tǒng)不需要?jiǎng)?lì)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(diǎn)；2）變速運(yùn)行范圍寬，即可超同步運(yùn)行也可以亞同步運(yùn)行；3）轉(zhuǎn)子無勵(lì)磁繞組，磁極結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、變頻器容量小，可以做成多極電機(jī)；4）同步轉(zhuǎn)速降低，使風(fēng)輪機(jī)和永磁發(fā)電機(jī)可直接耦合，省去了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的齒輪增速箱，減小了發(fā)電機(jī)的維護(hù)工作并降低噪聲，使直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)。
（3）適用場(chǎng)合
1）在電力供應(yīng)匱乏、交通不便、燃料短缺，但是風(fēng)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(jī)容量比較小的風(fēng)場(chǎng)，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(tái)站等偏遠(yuǎn)、負(fù)載較輕的用戶，提供電力。
江蘇蘇州柴油發(fā)電機(jī)組機(jī)油壓力怎樣才能達(dá)到規(guī)定的正常標(biāo)準(zhǔn)
江蘇蘇州柴油發(fā)電機(jī)組，起動(dòng)后機(jī)油壓力為1.2Mpa，對(duì)調(diào)壓閥內(nèi)部的調(diào)節(jié)螺栓多次升壓調(diào)整后，機(jī)油壓力仍在1.5MPa以下，達(dá)不到增壓江蘇蘇州柴油發(fā)電機(jī)規(guī)定的正常標(biāo)準(zhǔn)（3.0～4.5MPa）。
故障分析：
江蘇蘇州柴油發(fā)電機(jī)在長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，若機(jī)油壓力過低，則會(huì)加速運(yùn)動(dòng)部件的磨損，損壞密封效果，縮短江蘇蘇州柴油發(fā)電機(jī)的使用壽命，甚至?xí)l(fā)生事故。
造成這臺(tái)江蘇蘇州柴油發(fā)電機(jī)出現(xiàn)該故障的主要原因有：機(jī)油黏度指數(shù)下降得較多或機(jī)油中進(jìn)入過多的柴油；機(jī)油濾清器內(nèi)部過臟，濾芯出現(xiàn)部分堵塞；調(diào)壓閥彈簧折斷；閥的作用面與閥座面貼合不嚴(yán)或閥卡滯：機(jī)油泵故障；潤(rùn)滑機(jī)件表面間隙過大。
故障處理：
①檢查機(jī)油的黏度指數(shù)，未發(fā)現(xiàn)異常。
②檢查調(diào)壓閥內(nèi)部的工作情況，未發(fā)現(xiàn)異常。
③拆卸機(jī)油濾清器總成并進(jìn)行清洗。經(jīng)過清洗并裝配試機(jī)，機(jī)油壓力沒有明顯提高。故障被排除。
維曼機(jī)電設(shè)備(蘇州市分公司)可做如下承諾：
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發(fā)電機(jī)組的日常維修需要結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂?
江蘇蘇州柴油發(fā)電機(jī)潤(rùn)滑、液壓系統(tǒng)的維修
(1) 在所有的加油口和通氣孔上加防沙罩。有條件的情況下，在機(jī)油濾清器到渦輪增壓器的油管上加一個(gè)濾清器，使進(jìn)入渦輪增壓器的潤(rùn)滑油更加清潔，保證渦輪增壓器的正常工作。
(2) 在液壓系統(tǒng)的進(jìn)油管上，可增設(shè)一套濾油裝置， 設(shè)備管理維修技術(shù)定期用濾油機(jī)將液壓油、傳動(dòng)油各進(jìn)行一次過濾。
(3) 定期清洗液壓油箱，定期清洗或更換液壓油、潤(rùn)滑油及濾芯。
江蘇蘇州柴油發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)的維修
西北地區(qū)水質(zhì)硬、堿性大，發(fā)動(dòng)機(jī)水箱必須加入性能好的防凍液。嚴(yán)禁加水，否則對(duì)缸體、缸套腐蝕很大，特別是對(duì)斯太爾發(fā)動(dòng)機(jī)尤為重要。曾有1臺(tái)斯太爾自卸車，頭幾年發(fā)動(dòng)機(jī)水箱一直是用防凍液，后因水管接頭破裂，防凍液漏失而臨時(shí)加入了水，結(jié)果工作不到1個(gè)星期，發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)高溫、翻水現(xiàn)象。拆卸機(jī)體后看到缸套已蝕穿，其他部位水垢也較厚。
江蘇蘇州柴油發(fā)電機(jī)絞接銷套部位的維修
(1) 康明斯發(fā)電機(jī)組的絞接銷套大都是半開式、采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑的，沙塵極易黏附在銷套上，加速其磨損。故應(yīng)加強(qiáng)對(duì)銷套的潤(rùn)滑，應(yīng)該用耐高溫、耐水、耐腐蝕的潤(rùn)滑脂，如二硫化鉬。用清潔的潤(rùn)滑脂將受沙塵污染的潤(rùn)滑脂擠出，減少磨損。
(2) 對(duì)銷套的兩端用粗的O形圈或耐油橡膠墊進(jìn)行密封，減少沙粒的侵入。
發(fā)電機(jī)組日常維修
(1) 在沙漠地區(qū)，一般情況下，對(duì)康明斯發(fā)電機(jī)組只進(jìn)行日常保養(yǎng)和小修。對(duì)拆下的油管或部件要用干凈、厚實(shí)的塑料布包好。嚴(yán)禁拆卸和修理發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓系統(tǒng)，確要修理應(yīng)送至遠(yuǎn)離風(fēng)沙的場(chǎng)所進(jìn)行，以防沙塵進(jìn)入，使修理工作前功盡棄。
(2) 風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)若出現(xiàn)冒黑煙、功率不足時(shí)，要配套更換新件，不能仍用肉眼和手感來判斷活塞缸套有無磨損。如有1臺(tái)FL912風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)碾，一加負(fù)荷便出現(xiàn)冒黑煙、工作無力的現(xiàn)象，經(jīng)拆檢觀察、觸摸缸套活塞均無明顯磨損，油泵、進(jìn)氣系統(tǒng)也未發(fā)現(xiàn)問題。為降低成本，只換了一套新活塞，可裝好后試機(jī)問題仍然存在。經(jīng)再次分析判斷，是活塞缸套間隙問題，遂更換了一組新的活塞缸套，試機(jī)后工作正常。
結(jié)語
發(fā)電機(jī)組在新疆沙漠地區(qū)作業(yè)時(shí)要結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂?、自然條件的特點(diǎn)，注意采用正確合理的使用、維護(hù)措施，綜合考慮各種因素的影響， 程度地提高機(jī)械
作業(yè)效率，以保證企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的不斷增長(zhǎng)。
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