风力发电机的分类
1,风力发电机按叶片分类。
按照风力发电机主轴的方向分类可分为水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机。
(1)水平轴风力发电机：旋转轴与叶片垂直，一般与地面平行，旋转轴处于水平的风力发电机。水平轴风力
发电机相对于垂直轴发电机的优点；叶片旋转空间大，转速高。适合于大型风力发电厂。水平轴风力发电机组的发
展历史较长，已经完全达到工业化生产，结构简单，效率比
垂直轴风力发电机组高。到目前为止，用于发电的风力发电机都为水平轴，还没有商业化的垂直轴的风力发电机组。
(2)垂直轴风力发电机：旋转轴与叶片平行，一般与地面吹垂直，旋转轴处于垂直的风力发电机。垂直轴
风力发电机相对于水平轴发电机的优点在于；发电效率高，对风的转向没有要求，
叶片转动空间小，抗风能力强(可抗12-14级台风)，启动风速小维修保养简单。垂直轴与水平式
的风力发电机对比，有两大优势：一、同等风速条件下垂直轴发电效率比水平式的要高，特别是低风速地区；二、
在高风速地区，垂直轴风力发电机要比水平式的更加安全稳定；另外，国内外大量的案例证明，水平式的风力发电
机在城市地区经常不转动，在北方、西北等高风速地区又经常容易出现风机折断、脱落等问题，伤及路上行人与车
辆等危险事故。
按照桨叶数量分类可分为“单叶片”、“双叶片”、“三叶片”和“多叶片”型风机。
凡属轴流风扇的叶片数目往往是奇数设计。这是由于若采用偶数片形状对称的扇叶，不易调
整平衡。还很容易使系统发生共振，倘叶片材质又无法抵抗振动产生的疲劳，将会使叶片或心轴发生断裂。因此设
计多为轴心不对称的奇数片扇叶设计。对于轴心不对称的奇数片扇叶，这一原
则普遍应用于大型风机以及包括部分直升机螺旋桨在内的各种扇叶设计中。包括家庭使用的电风扇都是3个叶片
的，叶片形状是鸟翼型(设计术语) ，这样的叶片流量大，噪声低，符合流体力学
原理。所以绝大多数风扇都是三片叶的。三片叶有较好的动平衡，不易产生振荡，减少轴承的磨损。降低维修成
本。
按照风机接受风的方向分类，则有“上风向型”一一叶轮正面迎着风向和“下风向型”一一叶轮背顺着风向，两种
类型。
上风向风机一般需要有某种调向装置来保持叶轮迎风。
而下风向风机则能够自动对准风向，从而免除了调向装置。但对于下风向风机，由于一部分
空气通过塔架后再吹向叶轮，这样，塔架就干扰了流过叶片的气流而形成所谓塔影效应，使性能有
所降低。
2,按照风力发电机的输出容量可将风力发电机分为小型，中型，大型，兆瓦级
系列
(1)小型风力发电机是指发电机容量为0.1~1kw的风力发电机。
2)中型风力发电机是指发电机容量为1~100kw的风力发电机。
3)大型风力发电机是指发电机容量为100~1000kw的风力发电机。
(4) 兆瓦级风力发电机是指发电机容量为1000以上的风力发电机。
3,按功率调节方式分类。可分为定桨距时速调节型，变桨距型，主动失速型和
独立变桨型风力发电机
(1) 定桨距失速型风机；桨叶于轮毂固定连接，桨叶的迎风角度不随风速而变化。依靠桨叶
的气动特性自动失速，即当风速大于额定风速时依靠叶片的失速特性保持输入功率基本恒定。
（2）变桨距调节：风速低于额定风速时，保证叶片在最佳攻角状态，以获得最大风能；当风
速超过额定风速后，变桨系统减小叶片攻角，保证输出功率在额定范围内。
（3）主动失速调节：风速低于额定风速时，控制系统根据风速分几级控制，控制精度低于变
桨距控制；当风速超过额定风速后，变桨系统通过增加叶片攻角，使叶片“失速” ，限制风轮吸收功率增加
（ 4 ）独立变桨控制风力机：由于叶片尺寸较大，每个叶片有十几吨甚至几十吨，叶片运行在
不同的位置，受力状况也是不同的故叶片中立对风轮力矩的影响也是不可忽略的。通过对三个叶片进行独立的控制，可以大大减小风力机叶片负载的波动及转矩的波动，进而减小传动机构与齿轮箱的疲劳度，减小塔架的震动，输出功率基本恒定在额定功率附近。
4,按机械形式分类:按照风机组机构中是否包括齿轮箱，可分为有齿轮箱的风力机，无齿轮的风力机和混合驱动型风力机。
（ 1 ）带齿轮箱的风力发电机：由于叶尖速度的限制，风轮旋转速度一般较慢。风轮直径在100m 以上时，风轮转速在15r/min 或更低。为了使发电机的体积变小，就必须是发电机输入转速更高，这时就必须使用变速箱体搞转速使得发动机输入转速在1500/min 或者3000/min 这样，发电机体积就可以设计的尽可能小。
（ 2 ）无齿轮箱发电机：将叶轮和发电机直接连接在一起结构的风力发电机成为无齿轮箱使风力发电机。这种发电机由于没有齿轮箱，所以结构简单，制造方便，维护方便故无齿轮箱的风力发电机将来有可能发展与海上风力发电机上使用。
（ 3 ）混合驱动型风力发电机：混合驱动型风力发电机采用一级齿轮进行传动，齿轮箱结构简单效率高。由于增加了点击转速点击尺寸和重量比一般的直趋机组的电机尺寸小，重量也比较轻。
所以这种风力发电机具有直趋风力发电机的特点也有体积小，重量轻的有点，逐渐成为3GW 以上的大型风机组设计开发的一种趋势
5,根据风力发电机组的发电机类型分类，可分为异步型风力发电机和同步型风力发电机。
（1）异步发电机按其转子结构不同又可分为：
（a）笼型异步发电机一一转子为笼型。由于结构简单可靠、廉价、易于接入电网，而在小、中型机组中得到大量的使用；
（b）绕线式双馈异步发电机一一转子为线绕型。定子与电网直接连接输送电能，同时绕线式转子也经过变频器控制向电网输送有功或无功功率。
（2）同步发电机型按其产生旋转磁场的磁极的类型又可分为：
（a）电励磁同步发电机-- 转子为线绕凸极式磁极，由外接直流电流激磁来产生磁场。
（b）永磁同步发电机一一转子为铁氧体材料制造的永磁体磁极，通常为低速多极式，不用外界激磁，简化了发电机结构，因而具有多种优势。
6,主轴，齿轮箱和发电机相对位置可分为紧凑型和长轴布置型。
（1）紧凑型风力发电机的风轮直接与齿轮箱低速轴相连，齿轮高速轴输出端通过弹性联轴节与发电机连接，发
电机与齿轮箱外壳连接。这种结构齿轮箱使专门设计的，由于结构紧凑，可以节省材料和相对的费用。作用在风轮和发电机上的力都是通过齿轮箱外壳体传递到主框架上的。紧凑型风力发电机的结构主轴与发电机轴在同一平面内，在齿轮箱损坏是，需要将风轮，齿轮箱，发电机一块拆下来进行修理，比较麻烦。
（2）长轴布置型风力发电机：通过固定在机舱主框架的主轴，与齿轮箱低速轴连接。长轴布置型风力发电机的主轴是单独的，有单独的轴承支撑。这种结构的优点是风轮没有直接作用在齿轮箱的低速轴上，齿轮箱可以采用标准结构，减小齿轮箱低速轴收到的复杂力矩，降低了费用，减少了齿轮箱受损的可能性。
7,按照发电机的转速及并网方式可以将发电机分为定速风机和变速风机。
（3）定速型风力发电机：定速风力机一般采用时速控制的桨叶控制方式，使用直接与电网相连的异步感应电动机，由于风能的随机性，驱动异步发电机的风力机低于额定运行的时间占全年运行时间的60%~70% 。为了充分利用低风速的风能，增加发电量，广泛应用双速异步发电机，设计
成 4 级和6级绕组。在低速运转时，双速异步发电机的效率比氮素异步发电机搞，滑差损耗小，当风力发电机组在低风速运行时，不仅桨叶具备有较高的启动效率，发电机效率也能保持在较高的水平。
（4）变速风力机：变速风力机一般配备变桨距功率调节方式。风力机必须有一套控制系统来调节，限制转速和功率。调速与功率调节装置的首要任务是使风力机在大风，运行发生故障和过载荷是得到保护：其次，使风电机组能够在启动时顺利切入运行，电能质量符合公共电网要求。
8,按照塔架的不同可分为塔筒式风力机和桁架式风力机。
（ 1 ）塔架式风力发电机：国内及国外绝大多数风力发电机组采用塔筒式结构，这种结构的优点是刚性好，冬季人员登塔安全，连接部分的螺栓与桁架塔相比要少得多，维护工作两少，便于安装和调节。
（2）桁架式风力机：桁架式采用类似电力塔的结构形式。这种结构风阻小，便于运输。但组装复杂，需要每年对他家的螺栓进行紧固，工作量很大，而且冬季爬塔架的条件恶劣。在我国，这种结构的机型更适合南方海岛使用，特别是阵风达，风向不稳定的风场，桁架塔更能吸收手机组运行时产生的扭矩和震动。
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5)
§3-1 交流发电机的功用、分类;交流发电机的结构
浙江工业职业技术学院
）定子总成 定子总成是产生和输出交流电的部件，又叫电枢，由定子铁心和定子绕组组成，如图 定子铁心由相互绝缘的内圆带槽的环状硅钢片叠成。定子槽内置有三相对称绕组，三相绕组大多数采用“Y”形（星形）连结，也有用“△”形连结的。
某一交流发电机定子绕组的展开图 转子总成是发电机的励磁部分，它主要由两块爪极、磁场绕组、集电环及轴等组成， 两块爪极被压装在转轴上，且内腔装有磁轭，并绕有励磁绕组。绕组两端的引线分别焊在与轴绝缘的两个集电环上。两个电刷装在与端盖绝缘的电刷架内，通过弹簧力使其与集电环保持接触。当发电机工作时，两电剧与直流电源连通，可为磁场绕组提供定向电流并产生轴向磁通。使两块爪极被分别磁化为N极和S极，从而形成犬牙交错的6对磁极，并沿圆周方向均匀分布。子每转一周，定子的每相绕组上就能产生周期个数等于磁极对数的交流电动势。
）整流器 整流器由正整流板和负整流板组成，如右图所示。其作用是将三相定子绕组输出的交流电，通过三相桥式整流变成直流电输出。 交流发电机的整流器大多由6只硅二极管组成。外壳为正极、中心引线为负极的二极管，称为负极管，管壳底上注有黑色标记；外壳为负极、中心引线为正极的二极管，称为正极管，管壳 ）前后端盖 前后端盖的作用是支承转子总成并封闭内部构造。它由铝合金制成，具有轻便、阻磁（减少漏磁）、散热性能好等特征。 ）电刷与电刷架 电刷是通过集电环给励磁绕组提供电流的元件。电刷装在电刷架内，通过弹簧与集电环紧密接触，如图3-6所示。
车用无刷交流发电机是指没有集电环、电刷与电刷架装置的交流发电机。它不会因为电刷和集电环的磨损或接触不良造成励磁不稳定或发电机不发电等故障；也不会产生火花，从而减少了无线电干扰。具有结构新颖、性能优良、工作稳定、故障少等优点。但与有刷发电机相比，在相同体积条件下，其设计功率将有所下降。 无刷交流发电机有爪极式、励磁机式、永磁式和感应式四种，其中爪极式和感应式比较常见。 ）感应式无刷交流发电机 感应式无刷交流发电机由定子、转子、整流器和机壳组成。它的转子由齿轮状硅钢片铆成，其上有若干个沿圆周均匀分布的齿形凸极，而没有励磁绕组。励磁绕组和电枢绕组均安放在定子
汽车用发电机的工作原理简述
汽车用发电机的工作原理简述 1、转子 转子的功用是发作磁常转子由爪极、励磁绕组、滑环、转子轴等组成 转子轴上压装着两块爪极，爪极被加工成鸟嘴形状，爪极空腔内装有励磁绕组和磁轭。滑环由两 个相互绝缘的铜环组成，压装在转子轴上并与轴绝缘，两个滑环分别与励磁绕组的两端相连。当给两滑环通入直流电时，励磁绕组中就有电流通过，并发作轴向磁通，使爪极一块被磁化为N极，另一块被磁化为S极，然后构成六对相互交错的磁极。当转子转变时，就构成了旋转的磁常如下图所示： 2、定子 定子又称为电枢。定子的功用是发作交流电。当激磁电流作用于转子绕组，转子轴在发起机正时齿轮的股动下转变，在定子绕组中发作感应电动势。 定子铁心由内圈带槽的硅钢片叠成，定子绕组的导线就嵌放在铁心的槽中。定子绕组有三相，三相绕组选用星形接法或三角形接法，都能发作三相交流电。三相绕组的有必要按一定需要绕制,才干使之获得频率相同、幅值相等、相位互差120°的三相电动势。 每个线圈的两个有用边之间的间隔应和一个磁极占有的空间间隔相等。 每相绕组相邻线圈始边之间的间隔应和一对磁极占有的间隔相等或成倍数。 三相绕组的始边应相互间隔2π+120o电角度 定子三相绕组的接法有两种 星形接法的特点是线电流等于相电流，且三相 的一端联接在一起。中性点电压的瞬时值是一个 三次谐波电压，中性点电压的平均值为发电机输出 电压的一半，带有中性点接线柱的发电 机可用中性点电压来控制各种用途的继电器。 三角形接法的特点是线电流等于相电流，且三相联接成一个闭环，无中性点。如图所示： 定子安装在转子的外面，和发电机的前后端盖固定在一起，当转子在其内部
转变时，致使定子绕组中磁通的改动，定子绕组中就发作交变的感应电动势。定子由定子铁心和定子绕组组成。定子铁心由内圈带槽、相互绝缘的硅钢片叠成。定子绕组有三组线圈，3相绕组相相互隔120度对称的嵌放在定子铁心的槽中。三相绕组的联接有星形接法和三角形接法两种，都能发作三相交流电。 3、整流桥 整流桥的功用是将定子绕组的三相交流电变为直流电输出。整流器由整流板、整流二极管和激磁二极管组成。二极管只允许电流单向通过，所以将其接入交流电路时它能使电路中的电流只按单向活动，即所谓“整流”。整流二极管一种具有单向导电性的半导体器件,能将交流电能转变为直流电能。将交流电源整流成为直流电流的二极管叫作整流二极管，整流二极管分为正极管和负极管两种，分别压装在相互绝缘的两块板上组成的。正二极管的中心引线为二极管正极，外壳为负极。正二极管的外壳压装或焊装在元件板上，一起组成发电机的正极，由一个与后端盖绝缘的元件板固定螺栓通至机壳外，成为发电机的B+输出钉。 4、端盖及电刷组件 端盖一般分两部分，起支撑转子、定子、整流器和电刷组件的作用。端盖一般用铝合金铸造，一是可有用的防止漏磁，二是铝合金散热功用好。电刷端盖上装有电刷组件。不带调节器的电刷组件由电刷、电刷架和电刷弹簧组成，带调节器的电刷组件由电刷、电刷架、电刷弹簧及调节器组成。电刷的作用是将电源通过滑环引入励磁绕组。两个电刷分别装在电刷架的孔内，凭仗弹簧压力与滑环坚持接触。电刷和滑环的接触应出色，不然会因为磁场电流过小，致使发电机发电缺少。 电压调节器是把发电机输出电压控制在规矩范围内的设备，其功用是在发电机转速改动时，主动控制发电机电压坚持安稳，使其不因发电机转速高时电压过高烧坏用电器和致使蓄电池过充电；也不会因发电机转速低而电压缺少致使用电器作业反常。 皮带轮及电扇 交流发电机的前端装有皮带轮和电扇，由发起机通过传动带驱动发电机的转子轴和电扇一起旋转。发电机作业时，定子绕组和励磁绕组中都会有热量发作，温度过高会烧坏导线的绝缘致使发电机不能正常作业，所以为发电机散热是有必
风力发电机的分类
1,风力发电机按叶片分类。 按照风力发电机主轴的方向分类可分为水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机。 （1）水平轴风力发电机：旋转轴与叶片垂直，一般与地面平行，旋转轴处于水平的风力发电机。水平轴风力发电机相对于垂直轴发电机的优点；叶片旋转空间大，转速高。适合于大型风力发电厂。水平轴风力发电机组的发展历史较长，已经完全达到工业化生产，结构简单，效率比垂直轴风力发电机组高。到目前为止，用于发电的风力发电机都为水平轴，还没有商业化的垂直轴的风力发电机组。 （2）垂直轴风力发电机：旋转轴与叶片平行，一般与地面吹垂直，旋转轴处于垂直的风力发电机。垂直轴风力发电机相对于水平轴发电机的优点在于；发电效率高，对风的转向没有要求，叶片转动空间小，抗风能力强（可抗12-14级台风），启动风速小维修保养简单。垂直轴与水平式的风力发电机对比，有两大优势：一、同等风速条件下垂直轴发电效率比水平式的要高，特别是低风速地区；二、在高风速地区，垂直轴风力发电机要比水平式的更加安全稳定；另外，国内外大量的案例证明，水平式的风力发电机在城市地区经常不转动，在北方、西北等高风速地区又经常容易出现风机折断、脱落等问题，伤及路上行人与车辆等危险事故。 按照桨叶数量分类可分为“单叶片”﹑“双叶片”﹑“三叶片”和“多叶片”型风机。 凡属轴流风扇的叶片数目往往是奇数设计。这是由于若采用偶数片形状对称的扇叶，不易调整平衡。还很容易使系统发生共振，倘叶片材质又无法抵抗振动产生的疲劳，将会使叶片或心轴发生断裂。因此设计多为轴心不对称的奇数片扇叶设计。对于轴心不对称的奇数片扇叶，这一原则普遍应用于大型风机以及包括部分直升机螺旋桨在内的各种扇叶设计中。包括家庭使用的电风扇都是3个叶片的，叶片形状是鸟翼型（设计术语），这样的叶片流量大，噪声低，符合流体力学原理。所以绝大多数风扇都是三片叶的。三片叶有较好的动平衡，不易产生振荡，减少轴承的磨损。降低维修成本。 按照风机接受风的方向分类，则有“上风向型”――叶轮正面迎着风向和“下风向型”――叶轮背顺着风向，两种类型。 上风向风机一般需要有某种调向装置来保持叶轮迎风。 而下风向风机则能够自动对准风向, 从而免除了调向装置。但对于下风向风机, 由于一部分空气通过塔架后再吹向叶轮, 这样, 塔架就干扰了流过叶片的气流而形成所谓塔影效应,使性能有所降低。 2,按照风力发电机的输出容量可将风力发电机分为小型，中型，大型，兆瓦级系列。 （1）小型风力发电机是指发电机容量为0.1~1kw的风力发电机。 （2）中型风力发电机是指发电机容量为1~100kw的风力发电机。 （3）大型风力发电机是指发电机容量为100~1000kw的风力发电机。 （4）兆瓦级风力发电机是指发电机容量为1000以上的风力发电机。 3,按功率调节方式分类。可分为定桨距时速调节型，变桨距型，主动失速型和 独立变桨型风力发电机。 （1）定桨距失速型风机；桨叶于轮毂固定连接，桨叶的迎风角度不随风速而变化。依靠桨叶的气动特性自动失速，即当风速大于额定风速时依靠叶片的失速特性保持输入功率基本恒定。
汽车8管发电机工作原理1
详细解析汽车发电机工作原理 （四）端盖 端盖一般分两部分（前端盖和后端盖），起固定转子、定子、整流器和电刷组件的作用。端盖一般用铝合金铸造，一是可有效的防止漏磁，二是铝合金散热性能好。 后端盖上装有电刷组件，有电刷、电刷架和电刷弹簧组成。电刷的作用是将电源通过集电环引入磁场绕组。见图2-12
磁场绕组（两只电刷）和发电机的联接不同，使发电机分为内搭铁型和外搭铁型两种1．内搭铁型发电机：磁场绕组负电刷直接搭铁的发电机（和壳体直接相连）。见图2-13a 2．外搭铁型发电机：磁场绕组的两只电刷都和壳体绝缘的发电机。见图2-13b
外搭铁型发电机的磁场绕组负极（负电刷）接调节器，通过后再搭铁。 二、8管交流发电机 8管交流发电机（如夏利车用）和6管交流发电机的基本机构是相同的，所不同的是整流器有8只硅整流二极管，其中6只组成三相全波桥式整流电路，还有2只是中性点二极管，1只正极管接在中性点和正极之间，1只负极管接在中性点和负极之间。对中性点电压进行全波整流。（见图2-14） 试验表明：加装中性点二极管的交流发电机在结构不变的情况下可以提高发电机的功率10%～15%。 中性点二极管提高发电机功率的原理： 交流发电机中性点电压为三次谐波，随着发电机转速的提高，中性点三次谐波电压也升高。见图2-15
当中性点电压瞬时值高于三相绕组的最高值时，中性点正极管导通对外输出电流；电流回路为：中性点→中性点正极管→负载→某一负极管→定子绕组→中性点。见动画2。 当中性点电压瞬时值低于三相绕组的最低值时，中性点负极管导通对外输出电流；电流回路：中性点→定子绕组→某一正极管→负载→中性点负极管→中性点。由于中性点参与了对外输出，所以能提高输出功率。 三、9管交流发电机（日车应用较多） 9管交流发电机的基本结构和6管交流发电机相同，所不同的是整流器。9管交流发电机的整流器是由6只大功率整流二极管和3只小功率励磁二极管组成的交流发电机。 其中6只大功率整流二极管组成三相全波桥式整流电路，对外负载供电，3只小功率管二极管与三只大功率负极管也组成三相全波桥式整流电路专门为发电机磁场供电。所以称3只小功率管为励磁二极管。9管交流发电机电路见图2-16 充电指示灯的作用在下一节有专门介绍
发电机原理结构及主要零部件功能简介∷北京奥博汽车电子
发电机原理结构及主要零部件功能简介∷北京奥博汽车电子结构及要紧零部件的功能简介 一、概述 发电机是汽车的要紧电源，其功用是在发动机正常运转时，向除启动机外的所有用电设备供电，同时给蓄电池充电，汽车用发电机可分为直流发电机和交流发电机，由于交流发电机的性能在许多方面优于直流发电机，直流发电机已被剔除。目前汽车采纳三相交流发电机，内部带有二极管整流电路，将交流电整流为直流电，因此，汽车交流发电机输出的是直流电。交流发电机必须配装电压调剂器，电压调剂器对发电机的输出电压进行操纵，使其保持差不多恒定，以满足汽车用电器的需求。 二、交流发电机的分类 一、交流发电机的分类 1.按总体结构分 （1）一般交流发电机。这种发电机即无专门装置，也无专门功能特点，使用时需要配装电压调剂器。 （2）整体式交流发电机，发电机和调剂器制成一个整体的发电机。（3）带泵的交流发电机。发电机和汽车制动系统用真空助力泵安装在一起的发电机。 （4）无刷交流发电机，不需要电刷的发电机。 （5）永磁交流发电机，转子磁极为永磁铁制成的发电机 我们的产品要紧以整体式交流发电机、带泵交流发电机为主。 2、按输出电压分为14V和28V两大类 3、按发电机的输出电流分有专门多种，我们的产品要紧有25A、35A、 55A、70A、75A、80A、90A、100A、110A、120A、140A、150A 等。 三、交流发电机的型号 依照中华人民共和国汽车行业标准QC/T73-93《汽车电器设备产品型号编制方法》的规定，汽车交流发电机型号组成如下： 1. 产品代号 产品代号用中文字母表示，例：JF——一般交流发电机JFZ——整体式（内置调剂器）交流发电机JFB——带泵的交流发电机JFW——无刷交流发电机
直驱式风力发电机知识(技术研究)
是我们初中学的磁极数，一个发电机是有南北极的（货是正负极），就是指的这个，但是3相的就不是了，你可以通过数住绕组的个数来辨别是多少级数，或者说发电机的转速也可以看出来是多少级数 以50HZ为例，2级的就是3000转，4级就3000/2，1500转这样就好理解了 直驱永磁风力发电机组特点 直驱式风力发电机（Direct-driven Wind Turbine Generators），是一种由风力直接驱动发电机，亦称无齿轮风力发动机，这种发电机采用多极电机与叶轮直接连接进行驱动的方式，免去齿轮箱这一传统部件。由于齿轮箱是目前在兆瓦级风力发电机中属易过载和过早损坏率较高的部件，因此，没有齿轮箱的直驱式风力发动机，具备低风速时高效率、低噪音、高寿命、减小机组体积、降低运行维护成本等诸多优点。 直驱式（无齿轮）风力发电机始于20多年前，由于电气技术和成本等原因，发展较慢。随着近几年技术的发展，其优势才逐渐凸现。德国、美国、丹麦都是在该技术领域发展较为领先的国家，其中德国西门子公司开发的（直驱式）无齿轮同步发电机安装在世界最大的挪威风力发电场，最高效率达98%。 1997年的风机市场上出现了兼具无齿轮、变速变桨距等特征的风力发电机,这些高产能、运行维护成本低的先进机型有E-33、E-48、E-70等型号，容量从330千瓦至2兆瓦，由德国ENERCONGmbH公司制造，它们的研制始于1992年。2000年，瑞典ABB公司成功研制了3兆瓦的巨型可变速风力发电机组，其中包括永磁式转子结构的高压风力发电机Wind former，容量3兆瓦、高约70米、风扇直径约90米。2003年，在Okinawa电力公司开始运行的MWT-S2000型风力发电机，是日本三菱重工首度完全自行制造的2兆瓦级风机，采用小尺寸的变速无齿轮永磁同步电机，新型轻质叶片。 目前，国内多家企业也开始进军直驱式风力发电机领域，湘潭电机集团与日本原弘产株式会社合资组建的湖南湘电风能有限公司，2兆瓦直驱式永磁风力发电整机机组已试车成功；广西银河艾万迪斯风力发电有限公司与德国AVAVTIS公司联合推出的2.5兆瓦直驱变桨风力发电也将于2008年二季度完成样机；具有自主知识产权的新疆金凤科技股份公司、哈尔滨九州电气公司也分别研制出1.5兆瓦直驱式风力发电机。 编辑本段直驱永磁风力发电机组特点 直驱永磁风力发电机有以下几个方面优点[1]： 1.发电效率高：直驱式风力发电机组没有齿轮箱，减少了传动损耗，提高了发电效率，尤其是在低风速环境下，效果更加显著。
发电机分类
中华人民共和国国家标准 汽轮发电机通用技术条件UDC 621.313.322 GB 7064-86 General requirements on turbogenerators 国家标准局1986-12-18 发布1987-12-01 实施 1 适用范围 本标准适用于6000~600000kW,安装在固定地点,其冷却方式为空气、氢气、水或两 种冷却介质同时使用进行间接或直接冷却的三相汽轮发电机. 凡本标准中未规定的事项,均应符合GB755—81《电机基本技术要求》的规定. 对具体产品若有特殊要求,可在本标准的基础上,由订货方与制造厂共同商定. 2 型式和基本参数 2.1 额定转速 对50Hz 的电机1500r/min 或3000r/min. 2.2 型式 2.2.1 拖动型式 本标准规定的汽轮发电机由汽轮机直接拖动. 2.2.2 通风型式 采用闭式循环的通风系统,由气体冷却器将空气或氢气冷却. 2.2.3 供水型式 绕组用水直接冷却的电机,其冷却水一般应由独立循环的水系统供给,并用水-水冷却器将该系统的水冷却. 2.2.4 轴承型式 汽轮发电机采用座式轴承或端盖轴承.如汽轮机端的轴瓦设在汽轮机体内时,由汽轮机制造厂供给.汽轮发电机需要具有单独的不设在汽轮机体内的轴承时,则该轴承应由电机制 造厂供给. 2.2.5 励磁型式 汽轮发电机的励磁电流一般由同轴励磁机供给,也可以用其他方式供给. 2.3 旋转方向 汽轮发电机的旋转方向,从汽轮机端向发电机看为顺时针方向. 2.4 电机绝缘 汽轮发电机的定子绕组、励磁绕组和定子铁心绝缘采用“B”级或耐热等级更高的绝缘材料. 2.5 定子绕组、出线端数目和相序 定子绕组一般接成星形,但有特殊说明的可接成三角形. 出线端数目可为6 个、9 个或12 个.
风力发电机的控制方式综述
风力发电机及风力发电控制技术综述 摘要：本文分析比较了各种风力发电机的优缺点，介绍了相关风力发电控制技术，风力发 电系统中的应用，最后对未来风力发电机和风力发电控制技术作了展望。 关键词：风力发电机电力系统控制技术 Overview of Wind Power Generators and the Control Technologies SU Chen-chen Abstract:This paper analyzes the advantages and disadvantages of the various wind turbine control technology of wind power, wind power generation system, and finally prospected the future control of wind turbines and wind power technology. 1 引言 在能源短缺和环境趋向恶化的今天，风能作为一种可再生清洁能源，日益为世界各国所重视和开发。由于风能开发有着巨大的经济、社会、环保价值和发展前景，近20年来风电技术有了巨大的进步，风电开发在各种能源开发中增速最快。德国、西班牙、丹麦、美国等欧美国家在风力发电理论与技术研发方面起步较早，因而目前处于世界领先地位。与风电发达国家相比，中国在风力发电机制造技术和风力发电控制技术方面存在较大差距，目前国内只掌握了定桨距风机的制造技术和刚刚投入应用的兆瓦级永磁直驱同步发电机技术，在风机的大型化、变桨距控制、主动失速控制、变速恒频等先进风电技术方面还有待进一步研究和应用[1]。发电机是风力发电机组中将风能转化为电能的重要装置，它不仅直接影响输出电能的质量和效率，也影响整个风电转换系统的性能和装置结构的复杂性。风能是低密度能源，具有不稳定和随机性特点，控制技术是风力机安全高效运行的关键，因此研制适合于风电转换、运行可靠、效率高、控制且供电性能良好的发电机系统和先进的控制技术是风力发电推广应用的关键。本文分析比较了各种风力发电机的优缺点，介绍了相关风力发电控制技术，风力发电系统中的应用，最后对未来风力发电机和风力发电控制技术作了展望。 2 风力发电机 2.1 风电机组控制系统概述 图1为风电机组控制系统示意图。系统本体由“空气动力学系统”、“发电机系统”、“变流系统”及其附属结构组成; 电控系统(总体控制)由“变桨控制”、“偏航控制”、“变流控制”等主模块组成(此外还有“通讯、监控、健康管理”等辅助模块)。各种控制及测量信号在机组本体系统与电控系统之间交互。“变桨控制系统”负责空气动力系统的“桨距”控制，其成本一般不超过整个机组价格5%，但对最大化风能转换、功率稳定输出及机组安全保护至关重要，因此是风机控制系统研究重点之一。“偏航控制系统”负责风轮自动对风及机舱自动解缆，一般分主动和被动两种偏航模式，而大型风电机组多采用主动偏航模式。“变 流控制系统”通常与变桨距系统配合运行，通过双向变流器对发电机进行矢量或直接转矩控制，独立调节有功功率和无功功率，实现变速恒频运行和最大(额定)功率控制。
发电机转速表的分类
一、转速检测仪表的分类： 1. 离心式转速表，利用离心力与拉力的平衡来指示转速。离心式转速表是最传统的转速测量工具，是利用离心力原理的机械式转速表；测量精度一般在1~2级，一般就地安装。一只优良的离心式转速表不但有准确直观的特点，还具备可靠耐用的优点。但是结构比较复杂。 2. 磁性转速表，利用旋转磁场，在金属罩帽上产生旋转力，利用旋转力与游丝力的平衡来指示转速。磁性转速表，是成功利用磁力的一个典范，是利用磁力原理的机械式转速表；一般就地安装，用软轴可以短距离异地安装。磁性转速表，因结构较简单，目前较普遍用于摩托车和汽车以及其它机械设备。异地安装时软轴易损坏。 3. 电动式转速表，由小型交流发电机、电缆、电动机和磁性表头组成。小型交流发电机产生交流电，交流电通过电缆输送，驱动小型交流电动机，小型交流电动机的转速与被测轴的转速一致。磁性转速表头与小型交流电动机同轴连接在一起，磁性表头指示的转速自然就是被测轴的转速；电动式转速表，异地安装非常方便，抗振性能好，广泛运用于柴油机和船舶设备。 4. 磁电式转速表，磁电传感器加电流表，异地安装非常方便。 5. 闪光式转速表，利用视觉暂留的原理。闪光式转速表，除了检测转速（往复速度）外，还可以观测循环往复运动物体的静像，对了解机械设备的工作状态，是一必不可少的观测工具。 6. 电子式转速表，电子技术的不断进步，使这一类转速表有了突飞猛进的发展。 上述６种转速表，具有各自独特的结构和原理，既代表着不同时期的技术发展水平，也体现人类认识自然的阶段性发展过程。时代在不断前进，有些东西将会成为历史；但我们留心回顾一下，不禁要惊叹前贤的匠心！ 1. 离心式转速表，是机械力学的成果； 2. 磁性式转速表，是运用磁力和机械力的一个典范； 3. 电动式转速表，巧妙运用微型发电机和微型电动机将旋转运动异地拷贝； 4. 磁电式转速表，电流表头和传感器都是电磁学的普及运用； 5. 闪光式转速表，人类认识自然的同时也认识了自我，体现了人类的灵性； 6. 电子式转速表，电子技术的千变万化，给了我们今天五彩缤纷的世界，同样也造就了满足人们各种需要的转速测量仪表。 二、电子式转速表 电子式转速表是一个比较笼统的概念：以现代电子技术为基础，设计制造的转速测量工具。它一般有传感器和显示器，有的还有信号输出和控制。因为传感器和显示器件方面的多种多样，还有测量方法的多样性，很难像前５种一样来归类。本文将电子类转速表，从传感器和二次仪表分开来分类。如果从安装使用方式上来分，还有就地安装式、台式、柜装式和便携式以及手持式。本文对此不做详述。 转速传感器 转速传感器从原理（或器件）上来分，有磁电感应式、光电效应式、霍尔效应式、磁阻效应式、介质电磁感应式等。另外还有间接测量转速的转速传感器：如加速度传感器（通过积分运算，间接导出转速），位移传感器通过微分运算，间接导出转速），等等。测速发电机和某些磁电传感器在线性区域，可以直接通过交流有效值转换，来测量转速；大多数都输出脉冲信号（近似正弦波或矩形波）。针对脉冲信号测转速的方法有：频率积分法（也就是F/V转换法，其直接结果是电压或电流），和频率运算法（其直接结果是数字）。 转速显示仪 显示仪从指示形式来分有指针式、数字式、图形及其混合式和虚拟仪表等； 1.指针式： ·动圈式：线圈、游丝指针联于一旋转轴上，给线圈输入电流，线圈感应出磁力，且互成正比；磁力与游丝的扭力平衡，扭力与指针转角成正比，指针的角度也就反映出输入电流的大小；
详细解析汽车发电机工作原理
详细解析汽车发电机工作原理Time:2010-12-24 13:54:53 Author: Source:中电网交流发电机的结构 一、6管交流发电机的结构 交流发电机一般由转子、定子、整流器、端盖四部分组成。 JF132型交流发电机组件图见图2-5a JF132型交流发电机结构图见图2-5b JF132型交流发电机结构图见图2-5c （一）转子 转子的功用是产生旋转磁场。 转子由爪极、磁轭、磁场绕组、集电环、转子轴组成，见图2-6
转子轴上压装着两块爪极，两块爪极各有六个鸟嘴形磁极,爪极空腔内装有磁场绕组(转子线圈)和磁轭。集电环由两个彼此绝缘的铜环组成，集电环压装在转子轴上并与轴绝缘，两个集电环分别与磁场绕组的两端相连。 当两集电环通入直流电时（通过电刷），磁场绕组中就有电流通过，并产生轴向磁通，使爪极一块被磁化为N极，另一块被磁化为S极，从而形成六对相互交错的磁极。当转子转动时，就形成了旋转的磁场。 交流发电机的磁路为：磁轭→N极→转子与定子之间的气隙→定子→定子与转子间的气隙→S极→磁轭。见图2-7。 （二）定子 定子的功用是产生交流电。定子由定子铁心和定子绕组成。见图2-8A 定子铁心由内圈带槽的硅钢片叠成，定子绕组的导线就嵌放在铁心的槽中。定子绕组有三相，三相绕组采用星形接法或三角形（大功率）接法，都能产生三相交流电。 三相绕组的必须按一定要求绕制,才能使之获得频率相同、幅值相等、相位互差120°的三相电动势。 1．每个线圈的两个有效边之间的距离应和一个磁极占据的空间距离相等。
2．每相绕组相邻线圈始边之间的距离应和一对磁极占据的距离相等或成倍数。 3．三相绕组的始边应相互间隔2π+120o电角度（一对磁极占有的空间为360o电角度） 例：国产JF13系列交流发电机三相绕组绕制见图2-8B 结构参数如下： 磁极对数p6对 定子槽数z36槽 定子绕组相数m3相 每个线圈匝数N13匝 绕组联结方法Y型联结 在国产JF13系列交流发电机中，一对磁极占6个槽的空间位置（每槽60o电角度），一个磁极占3个槽的空间位置，所以每个线圈两条有效边的位置间隔是3个槽，每相绕组相邻线圈始边之间的距离6个槽，三相绕组的始边的相互间隔可以是2个槽，8个槽，14个槽等。 （三）整流器 交流发电机整流器的作用是将定子绕组的三相交流电变为直流电，6管交流发电机的整流器是由6只硅整流二极管组成三相全波桥式整流电路，6只整流管分别压装（或焊装）在两块板上。 1．汽车用硅整流二极管特点 （1）工作电流大，正向平均电流50A，浪涌电流600A； （2）反向电压高，反向重复峰值电压270V，反向不重复峰值电压300V；
直驱风力发电机分类
直驱风力发电机分类 直驱式风力发电机组在我国是一种新型的产品，但在国外已经发展了很长时间。目前我国在直驱式风机中系统的研究相对传统机型较少，但开发直驱式风力发电机组也是我国日后风机制造的趋势之一。 直驱永磁风力发电机取消了沉重的增速齿轮箱，发电机轴直接连接到叶轮轴上，转子的转速随风速而改变，其交流电的频率也随之变化，经过置于地面的大功率电力电子变换器，将频率不定的交流电整流成直流电，再逆变成与电网同频率的交流电输出。另外一些无齿轮箱直驱风力发电机，沿用低速多极永磁发电机，并使用一台全功率变频器将频率变化的风电送入电网。直接驱动式风力发电机组由于没有齿轮箱，零部件数量相对传统风电机组要少得多。 我国主要的直驱型风力发电机组采用水平轴、三叶片、上风向、变桨距调节、直接驱动、永磁同步发电机并网的总体设计方案，相对于传统的异步发电机组其优点如下：（1）由于传动系统部件的减少，提高了风力发电机组的可靠性和可利用率； （2）永磁发电技术及变速恒频技术的采用提高了风电机组的效率； （3）机械传动部件的减少降低了风力发电机组的噪音； （4）可靠性的提高降低了风力发电机组的运行维护成本； （5）机械传动部件的减少降低了机械损失，提高了整机效率； （6）利用变速恒频技术，可以进行无功补偿； （7）由于减少了部件数量，使整机的生产周期大大缩短。
永磁式硅整流风力发电机设计 小型永磁式硅整流风力发电机，由于采用了永磁体励磁，省去了碳刷、滑环及励磁绕组，避免了碳刷与滑环引起的火花放电，且工艺简单、维护方便、效率较高。但由于永磁式发电机的磁场无法人工调节，在电机制成之后，输出电压随风速(转速)的变化而波动。而其所带负载—蓄电池及用电设备则要求供电电压恒定不变。当供电电压较低时，对蓄电池无法充电，用电设备无法长期工作，而当电压超过额定值较多时，则会造成蓄电池的过充损伤，降低使用寿命，严重的可能烧坏用电设备。图1表示风力发电机输出电压对12V灯泡发光强度及使用寿命的关系特性。
双馈式_直驱式风力发电机的对比
能源环境 双馈式、直驱式风力发电机的对比 哈电发电设备国家工程研究中心有限公司（黑龙江哈尔滨） 范磊 【摘 要】双馈式风力发电机与直驱式风力发电机是两种各有优势的机型，二者属于相互竞争的关系，同时它们也是相互促进的，这就是常说的有竞争就有进步，最终形成优势互补。本文对这两种机型分别进行了描述、比较，为这两种大型风力发电机的应用奠定一定的理论基础。 【关键词】齿轮箱；永磁电机；变速箱 前言 本文通过对直驱式和双馈式两种不同的风力发电机进行描述，并从二者的主要结构特性对其各自不同的优缺点进行分析阐述，以增进人们的了解，使其得到更好的应用充分发挥其自身机能和作用。 1、双馈式异步发电机 双馈式异步发电机实际是异步感应电机的一种变异，这种发电机始于上世纪80年代，日本日立公司、东芝公司和前苏联在这种发电机的研制和开发中都作出了显著的贡献。目前美国GE能源、EMD；德国VEM Sachsenwerk GmbH，LDW；瑞士ABB等公司的很多风力发电机产品，采用变速双馈风力发电的技术方案。目前，市场占有率最高的双馈变速恒频风力发电机组，其风轮桨距角可以调节，同时发电机可以变速，并输出恒频恒压电能，效率较高。在低于额定风速时，它通过改变转速和桨距角使机组在最佳尖速比下运行，输出最大的功率，而在高风速时通过改变桨距角使机组功率输出稳定在额定功率。这种形式的性价比和效率均较高，逆变器功率较小。调速范围达到30%额定转速，变流的容量只有系统容量的30%左右，变速恒频驱动和MPPT控制，有功、无功功率可独立进行控制。双馈异步发电机在结构上与绕线式异步电机相似，定子、转子均为三相对称绕组，转子绕组电流由滑环导入，定子接入电网，电网通过四象限AC-DC-AC变频器向发电机的转子供电，提供交流励磁。但存在滑环和变速箱的问题，对电网的冲击较大。 由于风能的不稳定性和捕获最大风能的要求，发电机转速是在不断的变化，而且经常在同步转速上、下波动，为了实现风力机组的最大能量的追踪和捕获，满足电网对输入电力的要求，风力发电机必须变速恒频运行。在变速恒频风力发电机中，跨越同步速是变速恒频双馈风力发电机励磁控制关键技术之一。这要求转子交流励磁电源不仅要有良好的变频输入、输出特性，而且要有能量双向流动的能力。现有的技术是采用IGBT器件(绝缘栅双极晶体管)构成的PWM(脉宽调制)整流—PWM逆变型式的AC-DC-AC变频器作为其励磁电源，向发电机的转子绕组提供励磁电流，对定子实现定向矢量控制。控制电流由滑环导入，实现亚同步、同步和超同步运行方式之间的转换，采用这种技术的双馈式异步发电机其转速控制范围可达到同步转速的60%。为了获得较好的输出电压电流波形，输出频率一般不超过输入频率的1/3。其容量一般不超过发电机额定功率的30%，通常只需配置一台1/4功率的变频器。 有刷双馈发电机存在滑环和变速箱的问题，运行可靠性差，需要经常维护，其维护保养费用远高于无齿轮箱变速永磁同步风力发电机，并且这种结构不适合运行在环境比较恶劣的风力发电系统中。近年来国内外风力发电机组故障率最高的部件当数齿轮箱，而齿轮箱的故障绝大多数是由于轴承的故障造成。 齿轮箱的效率可通过功率损失计算或在试验中实测得到。功率损失主要包括齿轮啮合、轴承摩擦、润滑油飞溅和搅拌损失、风阻损失、其它机件阻尼等。齿轮的效率在不同工况下是不一致的。风力发电齿轮箱的专业标准要求齿轮箱的机械效率应大于97%，是指在标准条件下应达到的指标。 2、直驱式永磁同步发电机 所谓“同步”发电机，就是指发电机转子磁场的转速(原动机产生)与定子磁场的转速(电力系统频率决定)相等。这种无齿轮箱变浆距变速的风力发电机组，其风轮轴直接与发电机联接。永磁同步发电机不需要励磁绕组和直流励磁电源，取消了容易出故障的转子上的集电环和电刷装置，成为无刷电机，不存在励磁绕组的铜损耗，比同容量的电励磁式的发电机效率高，结构简单，运行可靠。 这种风力发电机要求全功率变流器，在与电网合闸前，为避免电流冲击和转轴受到突然的扭矩，需要满足一定的并联条件，端电压、频率与电网必须相同。要求发电机具有高质量地将风能转化为频率、电压恒定的交流电，高效率地实现机电能量转换。 永磁直驱式风力发电机其特点是电机转速低，极数多，结构简单，无变速箱，可靠、长寿命，低噪声，大功率，无滑环，安装和维护费用低。但不足之处是体积大，有失磁之忧，且转子的制造难度比较大。同时这种风力发电机制造成本较高，是双馈变速恒频机的1.3倍。 德国埃纳康（Enercon GmbH）公司在1993年研制成功了直驱式风力发电机，1997年将产品推向了市场，这些高产能、运行维护成本低的先进机型有E-33、E-48、E-70等型号，已开发了容量为330kw、800kw、900kw、2000kw和2300kw的多种机型。2000年，瑞典ABB 公司成功研制了3兆瓦的巨型可变速风力发电机组，其中包括永磁式转子结构的高压风力发电机Windformer，该机高约70米、风扇直径约90米。2003年，日本三菱重工完成MWT-S2000型风力发电机的研制工作，这种直驱式风力发电机组采用的是永磁同步电机。2004年德国西门子公司通过收购世界著名的丹麦Bonus Energy(柏纳斯)公司也开发了直驱式风力发电机。 目前，还有荷兰Wi ndbrokers公司，荷兰Emerg ya Wi nd Technologies NV(EWT)、德国Innovative 公司，德国Vensys公司、德国Avavtis公司、瑞典的ABB等公司，韩国Unison公司和国内的新疆金风科技股份有限公司、湖南湘电风能有限公司、东风汽轮机厂、上海万德风力发电股份有限公司、广西银河艾万迪斯风力发电有限公司、常州新誉风力发电设备有限公司、哈尔滨电站设备集团公司、中国运载火箭技术研究院、江西麦德风能股份有限公司等都在研制直驱式风力发电机。 新疆金凤科技股份公司已在2006年与德国Vensys公司合作研制出1.5兆瓦直驱式风力发电机。2007年湘潭电机集团与日本原弘产株式会社合资组建的湖南湘电风能有限公司，并在2007年11月成功完成了2兆瓦直驱式永磁风力发电整机机组试车；广西银河艾万迪斯风力发电有限公司与德国AVAVTIS公司联合研制的2.5兆瓦直驱变桨风力发电也将于2008年下半年完成样机。永磁材料钕铁硼的最高工作温度较低。一般为80℃左右，在经过特殊处理的磁铁，其最高工作温度也只能是240℃。如果永磁同步发电机通风系统出现问题，过高的温度会造成永磁材料磁性能降低，甚至不可逆去磁。 尽管永磁电机已经过了几十年的研究，但其设计至今还没有一套系统的公式和经验曲线作为依据。变速恒频风力发电系统中的直驱永磁风力发电机的外形尺寸大、工作转速低，通常是一种扁平状的结构。 3、结论与展望 风电发展以来，直驱与双馈两种机型就一直是竞争关系。随着风电行业的继续发展，直驱与双馈两种机型的性能的优缺点会不断的显露出来，性能和成本会成为最主要的考核指标。
发电机 电动机的类型,及工作分类
同步发电机既可作发电机运行，也可作电动机运行。当运行中的发电机危急保安器误动或调速系统故障而导致主汽门关闭时，发电机失去原动力，此时若发电机的横向联动保护或逆功率保护未动作，发电机则变为调相机运行。 1.发电机变为调相机运行的现象： 1)“主汽门关闭”光字牌信号报警。 2)发电机有功功率表指示为负值，电能表反转。发电机的主汽门关闭后，发电机从系统吸取少量有功功率维持其同步运行，与原来相比，发电机由发出有功功率变为吸取有功功率，故有功功率表指示为负值，电能表反转。 3)发电机无功功率表指示升高。由于发电机主汽门关闭，输出有功功率突然消失，仅从系统吸取少量有功功率维持空载转动，而发电机的励磁电流未发生变化。由发电机的电压相量图或发电机功率输出P—Q特性曲线可知，其功角d减小时，功率因数角加大，故无功功率增大。 4)发电机定子电压升高，定子电流减小。定子电流的减小是由于发电机输出有功功率突然消失引起的，虽然输出无功功率增加，并从系统吸取少量有功功率，但定子总的电流仍减小。由于定子电流的减小，电流在定子电抗上的压降减小，故定子电压升高。由于发电机与系统相连，发电机向系统输送的无功功率增加，使发电机的去磁作用增加，定子电压自动降低保持发电机电压与系统电压平衡。 5)发电机励磁回路仪表指示正常，系统频率可能有降低。因励磁系统未发生变化，故励磁回路各表计指示正常。发电机调相运行时不仅不输出有功，还要从系统吸取少量有功维持其同步运行。当该发电机占系统总负荷比例较大时，由于系统有功不足，使系统频率下降。 2.发电机变为调相机运行的处理： 发电机变为调相机运行，对发电机本身来说，并无什么危害，但不允许长期无蒸汽运行。这是由于运行时，叶片与空气摩擦将会造成过热，使排汽温度很快升高，故发电机不允许持续调相运行。 当发电机发生调相运行后，逆功率保护应动作跳闸，按事故跳闸处理；若逆功率保护拒动，运行人员应根据表计指示及信号情况迅速作出判断，在lmin内将机组手动解列，此时应注意厂用电联动正常。若能很快恢复，则可再并列带负荷；若不能很快恢复，应将发电机操作至备用状态 常用的三相交流电动机的转子通常做成“鼠笼式的，当电机通电后，定子将会产生一个旋转磁场，此时转子由于切割磁力线在鼠笼绕组产生电流，我们知道，有电流流过的导体在磁场中会受到力的作用，所以转子获得力矩而产生旋转。双鼠笼电动机的转子里包含着两个分开的转子绕组（如图ZJ-3所示），分为外鼠笼和内鼠笼两组。 外鼠笼是由电阻率较高的黄铜或青铜等合金材料制成的，而其导体截面积比内鼠笼导体的截面积要小，故具有较高的电阻，内鼠笼的导体是由电阻率较低的纯铜（紫铜）制成的，导体
汽车发电机原理
表1 发电机原理及构成 发电机就是给汽车上的用电负载提供电源的发电装置， 比如各种照明, 指示等，空调，音响以及各种马达等。与此同时发电机也给蓄电池充电 下图为发电机、蓄电池与电气负载之间的关系。 l Q 二负輕命I" 的碑続L 由上图可见，在正常情况下时，发电机一边给蓄电池充电，一边供给 车上的电气负载供电。而当车上用电器超负荷时，发电机所发出的电的额 定值不能满足车上用电需求是，蓄电池就放电来弥补发电机发电的不足。 发电机主要零部件及其功能 车用交流发电机一般主要的零部件如表一所示: 名称 结构与功能 定子 由定子铁芯和绕组组成。是产生交流电的部件。 转子 主要由转轴、前后极爪、激磁线圈、集电环组成。可产生旋转磁场 整流桥 主要由正负二极管、铝散热板、连接片、托架组成。将交流电转化为直流电。 端盖 压铸铝加工而成。起支撑轴承、整流桥、定转子和安装到发动机的作用。 调节器 一般与电刷组合在一起。通过调节励磁，使输出端电压在一定范围内。 皮带轮 有单槽、双槽等多种。起传递发动机力矩给转子作用。 ,发电机的工作原理与特性 发］电机.蓄电弛及电吒负载之间的电 ?正常况 ~发电机~ psZl f Q |蓄电弛 电气负载 发电机 M I G 蕃电弛 Ik 6超负载时泌情况 电气负载
一开始开关接通后转子励磁回路接通，电瓶作为一个电源使转子内磁场绕组的线圈通电产生磁场。 转子励磁线圈上的电流通过刷架上的碳刷流入调节器。调节器的作用就是通过通断励磁线圈电流来控制输出电压。 当发动机开始运转时转子跟着旋转，磁场也跟着旋转。转子相邻的两个极爪就形成了N极和S极。定子中三相绕组分布在铁芯槽内，绕组彼此相隔120度电角度。根据电磁感应原理，定子绕组切割磁力线，从而定子三相绕组中产生近似正弦波的交变感应电动势。就是我们说的交流电。 定子发出的交流电压经三相桥式整流后，输出直流电流给蓄电池，再供给车上用电负载。其电路示意图如图1 三相晚组■ 整毓器」 图1典型整体式发电机原理图
几种典型的风力发电系统对比分析
几种典型的风力发电系统对比分析 摘要：随着环境和能源问题的日益严峻，可再生能源的开发，尤其是风力发电技术已被越来越多的国家所重视，而对应用在风力发电系统中的逆变器和调制方法的研究尤为重要。重点阐述了我国的风能资源情况和我国目前的发展状况，指出了存在的主要问题，分析了产生这些问题的原因，明确了我国风力发电事业发展的主要措施和途径，并进一步阐述了风力发电在未来的发展趋势及风力发电的优势。 引言 能源与环境问题已经成为全球可持续发展面临的主要问题，日益引起国际社会的广泛关注，并寻求积极的对策。风能是一种可再生、无污染的绿色能源，是取之不尽、用之不竭的，而且储量十分丰富。据估计，全球可利用的风能总量在53000TWh/年。风能的大规模开发利用，将会有效减少化石能源的使用、减少温室气体排放、保护环境。大力发展风能已经成为各国政府的重要选择。 在风力发电中，当风力发电机与电网并联运行时，要求风电频率和电网频率保持一致，即风电频率保持恒定，因此，风力发电系统分为恒速恒频发电机系统（CSCF系统）和变速恒频发电机系统（VSCF系统）。恒速恒频发电机系统是指在风力发电过程中保持发电机的转速不变从而得到和电网频率一致的恒频电能。恒速恒频系统（CSCF系统）一般来说比较简单，所采用的发电机主要是同步发电机和鼠笼型感应发电机，前者运行于电机极数和频率所决定的同步转速，后者则以稍高于同步转速的速度运行。变速恒频发电机系统（VSCF），是指在风力发电过程中发电机的转速，并以随风速变化而通过其它的控制方式来得到和电网1恒速恒频发电系统 目前，单机容量为600kW～750kW的风电机组多采用恒速运行方式，这种机组控制简单，可靠性好，大多采用制造简单，并网容易，励磁功率可直接从电网中获得的笼型异步发电机。恒速风电机组主要有两种类型：定桨距失速型和变桨距风力机。定桨距失速型风力机利用风轮叶片翼型的气动失速特性来限制叶片吸收过大的风能，功率调节由风轮叶片来完成，对发电机的控制要求比较简单。这种风力机的叶片结构复杂，成型工艺难度较大。而变桨距风力机则是通过风轮叶片的变桨距调节机构控制风力机的输出功率。由于采用的是笼型异步发电机，无论是定桨距还是变桨距风力发电机，并网后发电机磁场旋转速度由电网频率所固定，异步发电机转子的转速变化范围很小，转差率一般为3%~5%，属于恒速恒频风力发电机。 1.1定桨距失速控制 定桨距风力发电机组的主要特点是桨叶与轮毅固定连接，当风速变化时，桨叶的迎风角度固定不变。利用桨叶翼型本身的失速特性，在高于额定风速下，气流的功角增大到失速条件，使桨叶的表面产生紊流，效率降低，达到限制功率的目的。采用这种方式的风力发电系统控制调节简单可靠，但为了产生失速效应，导致叶片重，结构复杂，机组的整体效率较低，当风速达到一定值时必须停机。 1.2变距调节方式 在目前应用较多的恒速恒频风力发电系统中，一般情况要维持风力机转速的稳定，这在风速处于正常范围之中时可以通过电气控制而保证，而在风速过大时，输出功率继续增大可能导致电气系统和机械系统不能承受，因此需要限制输出功率并保持输出功率恒定。这时就要通过调节叶片的桨距，改变气流对叶片攻角，从而改变风力发电机组获得的空气动力转矩。由于变桨距调节型风机在低风速时，可使桨叶保持良好的攻角，比失速调节型风机有更好的能量输出，因此，比较适合于平均风速较低的地区安装。变桨距调节的另外一个优点是在风速超速时可以逐步变化到无负载的全翼展模式位置，避免停机，增加风机发电量。对变桨距