永磁同步風(fēng)力發(fā)電機的原理和前景 　　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，與電力負荷則呈逆向分布。 “十三五”時期，我國風(fēng)力發(fā)電機裝機容量占發(fā)電機總?cè)萘勘壤龑⑦M一步加大，出于電網(wǎng)考慮，風(fēng)力發(fā)電機組必須在“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，實現(xiàn)了發(fā)電機低成本制造，使機組極易實現(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)電機由于機械損耗小、運行效率高、維護成本低等優(yōu)點成為繼雙饋感應(yīng)風(fēng)電機組之后的又一重要風(fēng)力發(fā)電機型受到社會廣泛關(guān)注，并逐漸開始投入使用。永磁同步風(fēng)力發(fā)電機主要由風(fēng)力機、永磁同步發(fā)動機、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)力帶動風(fēng)力機葉片旋轉(zhuǎn)，拖動永磁同步發(fā)電機的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，實現(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)電機為永磁式發(fā)電機，轉(zhuǎn)子為永磁式結(jié)構(gòu)，不需外部提供勵磁電源，提高了效率。它的變頻恒速控制是在定子回路中實現(xiàn)的，把永磁同步發(fā)電機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 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)電機已變得越來越具吸引力了。 采用永磁同步發(fā)電機的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)具有以下特點：1）永磁同步發(fā)電機系統(tǒng)不需要勵磁裝置，具有重量輕、效率高、功率因數(shù)高、可靠性好等優(yōu)點；2）變速運行范圍寬，即可超同步運行也可以亞同步運行；3）轉(zhuǎn)子無勵磁繞組，磁極結(jié)構(gòu)簡單、變頻器容量小，可以做成多極電機；4）同步轉(zhuǎn)速降低，使風(fēng)輪機和永磁發(fā)電機可直接耦合，省去了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的齒輪增速箱，減小了發(fā)電機的維護工作并降低噪聲，使直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機系統(tǒng)。 （3）適用場合 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）在單機容量比較小的風(fēng)場，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、氣象臺站等偏遠、負載較輕的用戶，提供電力。

發(fā)電機空冷和水內(nèi)冷的特點是什么 現(xiàn)在的工業(yè)生產(chǎn)活動，離不開動力設(shè)備的使用，其中發(fā)電機組的使用是少不了的。發(fā)電機組類型多種多樣，青海海北柴油發(fā)電機組的特點是：質(zhì)量穩(wěn)定，噪音小，油耗低，大修時間長，使用成本小。 　 1.發(fā)電機空冷的特點 全空冷的發(fā)電機具有運行可靠、操作簡單、維修方便的優(yōu)點?？绽錂C組從制造上考慮，其參數(shù)較好，額定點的效率略高。沒有水冷機組的如定子水接頭，水處理等附屬設(shè)備，結(jié)構(gòu)簡單，制造上比較容易實現(xiàn)。目前大型發(fā)電機不再采用在工廠組裝分瓣，然后運到工地合縫安裝的方式，而采用在現(xiàn)場疊片組裝的安裝方式?？绽錂C組具有安裝工藝要求相對比較簡單，安裝周期短的優(yōu)勢。空冷的主要問題是定子線棒軸向溫度分布不均勻，由熱引起的機械應(yīng)力，定子鐵芯熱膨脹引起定子疊片翹曲等問題較水冷機組嚴(yán)重。對于后一問題，目前技術(shù)上也有一些比較好的成功經(jīng)驗?？绽浒l(fā)電機因結(jié)構(gòu)相對簡單，發(fā)電機定子繞組內(nèi)部無特殊接頭，在運行可靠性方面具有優(yōu)勢。 2.水內(nèi)冷的特點 定子繞組采用水內(nèi)冷方式，繞組的熱量直接由水帶走。水的體積熱容量為空氣的3500倍，導(dǎo)熱系數(shù)為空氣的23倍，因此水冷卻的效果很好。水內(nèi)冷機組的極限容量可達空冷機組的1。5～2倍。全空冷的發(fā)電機尺寸比同容量的水冷發(fā)電機要大25%左右。定子繞組水內(nèi)冷的主要優(yōu)點是定子線棒的內(nèi)部溫度可控制在65℃左右，降低定子溫升，改善熱應(yīng)力;線棒沿定子鐵芯軸向的溫度分布均勻，可減少因熱膨脹不均引起的變形，這樣主絕緣的壽命得以增加，理論上其整機壽命應(yīng)長于空冷機組。水冷機組定子鐵芯長度比空冷機組短，能有效節(jié)省材料。需要的通風(fēng)量比空冷機組小，相應(yīng)風(fēng)損也減小。雖額定負荷下的效率較空冷機組低，但空載損耗較小，在低于額定容量運行時的效率較高。水冷機組的定子槽寬而淺，增加了定子鐵芯剛度，使定子振動得以減輕。由于定子線棒結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使得某些制造工藝和安裝工藝也很復(fù)雜。 水冷機組的主要問題是定子水接頭結(jié)構(gòu)及水處理裝置的可靠性。發(fā)電機附近發(fā)生突然短路或發(fā)電機非同步分，合閘時，定子線棒端部要受到很大的電磁力的作用，而此處又是繞組的水路連接處。水接頭的焊接質(zhì)量也是發(fā)電機運行可靠性的關(guān)鍵之一，這與廠家的制造水平有很大關(guān)系。此外，用于發(fā)電機定子繞組的冷卻水必須是去除離子的潔凈水，冷卻水系統(tǒng)的可靠性對發(fā)電機運行的可靠性也構(gòu)成一定的制約關(guān)系。 由水冷帶來的其他優(yōu)點: (1)因轉(zhuǎn)子重量降低，使廠房橋機的起重量降低。 (2)因定子鐵芯高度降低，機組整體高度下降，因而廠房高度可以相應(yīng)降低。 (3)轉(zhuǎn)子重量降低，使發(fā)電機推力負荷減少，便于推力軸承的運行。 電氣系統(tǒng)事項： 　　(1)只有那獲得電力系統(tǒng)認(rèn)可的專業(yè)人員，才允許依照操作規(guī)程、電氣標(biāo)準(zhǔn)和其他規(guī)則將發(fā)電機組與負載連接。如果需要，機組啟動和運行之間，這些電工的工作應(yīng)得到監(jiān)督部門檢查和認(rèn)可。 　　(2)當(dāng)連接或拆卸線路時，必須關(guān)閉發(fā)電機組，同時必須斷開電池連接。 　　(3)當(dāng)發(fā)電機組進水，過分潮濕及表面有霉斑，切勿拆裝負載線路。