永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)的原理和前景 　　我國風(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。

發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)有什么區(qū)別？ 　　發(fā)電機(jī)和發(fā)電機(jī)之間用途不一樣。例如發(fā)電機(jī)把動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，發(fā)電機(jī)則是把電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。兩者工作原理大抵相同：電磁感應(yīng)現(xiàn)象。磁生電就是發(fā)電機(jī)機(jī)理，電生磁則是發(fā)電機(jī)機(jī)理。兩者在一定程度上可以轉(zhuǎn)換，例如永磁直流發(fā)電機(jī)可以作為發(fā)電機(jī)使用，交流異步發(fā)電機(jī)也可以作為發(fā)電機(jī)使用，但是也僅僅是應(yīng)急代替而已，效率不如發(fā)電機(jī)高 　　發(fā)電機(jī)定子基礎(chǔ)與交流異步發(fā)電機(jī)一樣，由三組線圈構(gòu)成，而轉(zhuǎn)子則與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子不一樣，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子起到勵(lì)磁的功能。通過碳刷為轉(zhuǎn)子線圈供電后，轉(zhuǎn)子發(fā)生一個(gè)磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)以后也就發(fā)生了一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。此時(shí)定子線圈就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。 　　也就是說在閉合的電路中，導(dǎo)體做切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體會(huì)發(fā)生感應(yīng)電流，這就是發(fā)電機(jī)原理。上圖可以直觀的看出來發(fā)電機(jī)的作業(yè)原理。上圖只是發(fā)電機(jī)簡(jiǎn)易的原理演示，實(shí)際應(yīng)用中的發(fā)電機(jī)原理： 　　可以看出碳刷并不是發(fā)電機(jī)機(jī)輸出，碳刷是為轉(zhuǎn)子供應(yīng)勵(lì)磁電壓用的。電壓輸出是定子的三組線圈。為了保證發(fā)電機(jī)輸出電壓穩(wěn)定，適應(yīng)不同的轉(zhuǎn)速與負(fù)載，于是要不斷的調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流大小來調(diào)節(jié)勵(lì)磁場(chǎng)的強(qiáng)度。上圖是康明斯用的交流發(fā)電機(jī)，與普通生活中常規(guī)到發(fā)電機(jī)機(jī)理是一樣的，只是多了整流部分。經(jīng)過整流后輸出的是直流電。