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江蘇乃爾風電技術開發(fā)有限公司

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永磁直接驅動風力發(fā)電機的工作原理

發(fā)布時間:2021-02-23 10:24:31      點擊:4560     發(fā)布者:

1. 直接驅動永磁風力發(fā)電機的原則

對于國內外的大型水平軸風力發(fā)電機,有雙饋機和永磁直驅發(fā)電機。顧名思義,永磁直驅發(fā)電機在傳輸鏈中不包含變速箱。眾所周知,一般發(fā)電機到電網必須滿足相位、振幅頻率、周期同步。然而,中國的電網頻率是50赫茲,這意味著發(fā)電機將發(fā)出50赫茲的交替電流。那些研究過電氣機械的人知道這一點。旋轉速度、磁極數和頻率是相關的,n=60F/P。因此,當極數保持不變時,發(fā)電機的速度是確定的。因此,一般DFIG發(fā)電機額定速度為1800r/分鐘。冒名賣者的速度一般超過每分鐘十轉。這需要在發(fā)件人和發(fā)電機之間添加變速箱。永磁直接驅動發(fā)生器是增加磁極的數量,使電機的額定速度降低,所以沒有必要加快變速箱,所以它被稱為直接驅動。

2. 直接驅動永磁技術趨勢

對于永磁直接驅動發(fā)生器,磁極由NdFeB制成,原料為稀土。風輪吸收風能并將其轉化為機械能,通過主軸輸送到發(fā)電機發(fā)電。產生的電力通過全功率轉換器連接到電網,然后通過階梯式變壓器連接到電網。風力發(fā)電機也逐漸被永久磁化。永磁風力發(fā)電機的使用不僅能提高發(fā)電機的效率,而且能增加發(fā)電機的容量,減少體積。由于發(fā)電機的永磁結構,它節(jié)省了刷子和收集環(huán)等消耗機械部件,提高了系統(tǒng)的可靠性,這也是風力發(fā)電機的發(fā)展趨勢之一。風力發(fā)電機的直接驅動也是一個熱門趨勢。

3. 直接驅動永磁技術的可靠性

直驅風力發(fā)電機可與風輪直接連接,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,增加電機體積和設計、制造、控制難度。直驅風力發(fā)電系統(tǒng)是一種多極低速永磁同步發(fā)電機,由風輪直接驅動,通過變電電路將電能轉化為電網。與雙倍饋送發(fā)電系統(tǒng)相比,直驅發(fā)電機使用更多的極對,因此當速度低時,發(fā)電機定子電壓的輸出頻率仍然相對較高,可以完全低于電機的額定水平,其定子輸出電壓通過轉換器再連接到電網,定子頻率的變化不會影響電網頻率。在直驅風力發(fā)電系統(tǒng)中,風力發(fā)電機與發(fā)電機直接耦合,節(jié)省了傳統(tǒng)風力發(fā)電系統(tǒng)的變速箱,減少了發(fā)電機的維護工作,降低了噪聲。此外,它不需要電動激發(fā)裝置,具有重量輕、效率高、可靠性好等優(yōu)點。直驅永磁發(fā)生器采用全功率交流直流-交流變頻技術,與電網隔絕,具有低電壓通過能力,對電網友好。

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