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永磁直驅式風力發(fā)電機的工作原理
導語。今天是金直驅永磁機組的又一新成員1.5vp機組發(fā)布的日子,希望大家能夠給這個新成員多些支持和鼓勵。那么趁此機會,小編也自行惡補一下直驅永磁風電機組的一些工作原理,在這里與大家分享,和小編一樣不了解的童鞋們也默默的學習下吧!
1、直驅永磁風電機組原理
對于現(xiàn)在國內國外大型水平軸風力發(fā)電機組,有雙饋機和永磁直驅發(fā)電機。 永磁直驅發(fā)電機顧名思義是在傳動鏈中不含有增速齒輪箱。 總所周知,一般發(fā)電機要并網必須滿足相位、幅頻、周期同步。而我國電網頻率為50hz這就表示發(fā)電機要發(fā)出50hz的交流電。學過電機的都知道。轉速、磁極對數(shù)、與頻率是有關系的n=60f/p。 所以當極對數(shù)恒定時,發(fā)電機的轉速是一定的。所以一般雙饋風機的發(fā)電機額定轉速為1800r/min。而葉輪轉速一般在十幾轉每分。這就需要在葉輪與發(fā)電機之間加入增速箱。而永磁直驅發(fā)電機是增加磁極對數(shù)從而使得電機的額定轉速下降,這樣就不需要增速齒輪箱,故名直驅。
2、直驅永磁技術趨勢
對于永磁直驅發(fā)電機的磁極部分是用釹鐵硼的永磁磁極,原料為稀土。 風輪吸收風能轉化為機械能通過主軸傳遞給發(fā)電機發(fā)電,發(fā)出的電通過全功率變流器之后過升壓變壓器上網。風力發(fā)電機也在逐步的永磁化。采用永磁風力發(fā)電機,不僅可以提高發(fā)電機的效率,而且能在增大電機容量的同時,減少體積,并且因為發(fā)電機采用了永磁結構,省去了電刷和集電環(huán)等易耗機械部件,提高了系統(tǒng)的可靠性,這也是風電發(fā)電機的發(fā)展趨勢之一。風力機的直驅化也是當前的一個熱點趨勢。
3、直驅永磁技術可靠性
直驅式風力發(fā)電機可以直接與風輪相連,增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性,同時增大了電機的體積和設計制造以及控制的難度。直驅型風力發(fā)電系統(tǒng)是采用風輪直接驅動多極低速永磁同步發(fā)電機發(fā)電,通過功率變換電路將電能轉換后并入電網,相對于雙饋型發(fā)電系統(tǒng),直驅式發(fā)電機采用較多的極對數(shù),使得在轉速較低時,發(fā)電機定子電壓輸出頻率仍然比較高,完全可以在電機的額定等級下工作,并且其定子輸出電壓通過變流器后再和電網相接,定子頻率變化并不會影響電網頻率。在直驅風力發(fā)電系統(tǒng)中風機與發(fā)電機直接耦合,省去了傳統(tǒng)風力發(fā)電系統(tǒng)中齒輪箱這一部件,減少了發(fā)電機的維護工作,并且降低了噪音。另外其不需要電勵磁裝置,具有重量輕、效率高、可靠性好的優(yōu)點。直驅永磁發(fā)電機采用全功率的交-直-交變頻技術,與電網隔離,具有低電壓穿越能力,對電網友好。



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柴油發(fā)電機組飛輪故障的分析
柴油發(fā)電機的飛輪是轉動慣量很大的盤形零件,其作用如同一個能量存儲器。在做功行程中柴油機傳輸給曲軸的能量,除對外輸出外,還有部分能量被飛輪吸收,從而使曲軸的轉速不會升高很多。在排氣、進氣和壓縮三個行程中,飛輪將其儲存的能量放出來補償這三個行程所消耗的功,從而使曲軸轉速不致降低太多。
柴油發(fā)電機組飛輪常見的損傷形式是齒圈裂、打壞,嚙合面磨損過多以及飛輪工作表面磨損起槽。維修時應視飛輪損壞情況進行。下面就為大家分析一下:
1,飛輪齒圈如果是單面磨損,可翻面使用,但齒邊需修正倒角。如果齒圈兩面均已磨損嚴重,或牙齒打壞、斷裂,則應更換齒圈。 更換齒圈可采用加熱法進行。在裝配前,將齒圈放入加熱到300°C的機油中使齒圈膨脹,然后迅速將有倒角的一面朝向飛輪,趁熱壓入裝好。
2,飛輪的工作表面磨損起槽或呈波浪狀條紋,應進行磨削,其總磨削量應不大于1.2mm。
3,若齒圈內徑與飛輪過盈量過小或無過盈量時,可采用焊接法定位。焊接時,焊點不可過多,一般在齒圈圓周均勻布置3~4點即可,焊點長度應在20~30mm范圍內,焊點平滑,堆焊量應相等。



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從4個方面來分析并比較發(fā)電機的風冷和水冷系統(tǒng)
柴油發(fā)電機過冷或者過熱(即發(fā)電機冷卻能力過強或者過弱)都會對其動力性,經濟性,工作可靠性帶來不利的影響。因此設計良好的冷卻系統(tǒng),能夠保證發(fā)電機始終處于適宜的溫度下工作,以獲得較高的發(fā)電機經濟性能,動力性能,工作可靠性指標等。冷卻系統(tǒng)的功用就是使發(fā)電機在各種工況下都保持在適當?shù)臏囟确秶鷥?,冷卻系統(tǒng)既要防止發(fā)電機過熱,又要防止冬季發(fā)電機過冷,在冷態(tài)下的發(fā)電機啟動之后,冷卻系統(tǒng)還要保證發(fā)電機迅速升溫,盡快達到正常的工作溫度。
冷卻系統(tǒng),顧名思義,其主要作用就是對柴油發(fā)電機進行冷卻,保證柴油發(fā)電機在一定的溫度范圍內可靠的工作,根據(jù)冷卻介質的不同,分為風冷系統(tǒng)和水冷系統(tǒng)兩種。下面康明斯發(fā)電機公司結合風冷系統(tǒng)和水冷系統(tǒng)的系統(tǒng)構造、振動噪聲、冷卻效果、低溫性能、使用壽命,進行分析比較。
1.系統(tǒng)構造:水冷柴油發(fā)電機的氣缸套分為干式氣缸套(不直接與水接觸)和濕式氣缸套(直接與水接觸),活塞在缸套內往復運動時,將熱量傳給缸套,缸套又將熱量傳遞給冷卻液來實施冷卻,需要有水泵、水管、節(jié)溫器等專用零部件,構造復雜;風冷柴油發(fā)電機則省去許多部件和環(huán)節(jié),結構相對簡單,但風冷系統(tǒng)對材料的耐熱,耐磨,膨脹系數(shù)要求更高,制造起來技術工藝要求也比水冷要高。
2.振動噪聲:水冷系統(tǒng)由于在缸套外側配備水套,噪音經過水后變小,從而大大降低了發(fā)電機內部噪音,相對來說水冷柴油發(fā)電機的噪聲更小、震動較小,擁有更高的壓縮比,爆發(fā)力更強,功率更高,風冷系統(tǒng)需要風扇高速運轉來進行抽風與排風,風燥比較大,震動較為明顯。
3.冷卻效果:水冷系統(tǒng)的缸體和缸蓋剛度好,冷卻強度高,發(fā)電機內部和外部冷卻均勻,冷卻水路設計自由度大,工作可靠,循環(huán)性好,降溫迅速,不容易過熱,不受環(huán)境影響;風冷系統(tǒng)的冷卻介質為空氣,空氣的比熱容大約為水的比熱容的1/4左右,空氣的傳熱系數(shù)大概為水的傳熱系數(shù)的1/20—1/30左右,空氣的降溫效果不如水明顯,尤其在夏季使用中,水冷系統(tǒng)的優(yōu)勢更為明顯。
4.低溫性能:風冷系統(tǒng)啟動方便、運行經濟,啟動后氣缸的溫度上升較快,在短時間內即可進入大負荷工作狀態(tài),沒有凍裂和過熱沸騰的危險,其低溫性能優(yōu)良;水冷系統(tǒng)啟動后,溫升比較緩慢,而且冷卻液更換不及時容易凍壞發(fā)電機,需要定期檢查冷卻液的質量,低溫環(huán)境下風冷系統(tǒng)的優(yōu)勢更大。使用壽命風冷系統(tǒng)中于氣缸壁溫度高,升溫速度快,酸性腐蝕和磨損在很大程度上降低了,柴油發(fā)電機在露點以下的工作時間也大大縮短了,因而風冷系統(tǒng)機件腐蝕、銹蝕程度小,而且缸體、缸蓋、散熱器、冷卻部件上也不會像水冷系統(tǒng)一樣存有水垢;水冷系統(tǒng)時間久了,冷卻管道容易受到腐蝕和損壞,相關部件容易老化、開裂,水箱容易產生水垢反而影響冷卻效果,風冷系統(tǒng)使用壽命更長。



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發(fā)電機的種類和功能特點,值得收藏!
發(fā)電機是指受到機械動力的作用時產生電的設備。在這種轉換過程中,機械動力來自于各種各樣的其他形式的能源,如風能、水能、熱能、太陽能等。
根據(jù)產生電的類型不同,發(fā)電機主要分為直流發(fā)電機和交流發(fā)電機兩大類。
1、直流發(fā)電機的功能特點
直流發(fā)電機是指受外部機械力作用產生直流電的發(fā)電機。
直流發(fā)電機具有使用方便、運行可靠等特點,可以直接為各種需要直流電源的用電設備提供電能。但是直流發(fā)電機內部有換向器,易產生電火花,發(fā)電效率較低。直流發(fā)電機一般可作為直流電動機、電解、電鍍、充電及交流發(fā)電機的勵磁等所需的直流電源。
2、交流發(fā)電機的功能特點
交流發(fā)電機是指受外部機械力作用產生交流電的發(fā)電機,該類發(fā)電機又可分為同步交流發(fā)電機和異步交流發(fā)電機。
在交流發(fā)電機中同步發(fā)電機為常見,該類發(fā)電機由直流電流勵磁,既能提供有功功率,也能提供無功功率,可用于為各種需要交流電源的負載設備供電。另外,同步發(fā)電機按所用原動機的不同又可分為汽輪發(fā)電機、水輪發(fā)電機、柴油發(fā)電機、風力發(fā)電機4種。
交流發(fā)電機的應用十分廣泛,例如各種發(fā)電站、企業(yè)、商鋪及家庭備用電源、汽車等均使用發(fā)電機供電。

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