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永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)的原理和前景
我國(guó)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(guó)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(guó)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(guó)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(guó)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(lái)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(guó)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(guò)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(lái)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(wú)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(wèn)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。
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介紹組成柴油發(fā)電機(jī)的兩大組件和五大系統(tǒng)
柴油發(fā)電機(jī)是一種比較復(fù)雜的機(jī)器，它由許多組件和系統(tǒng)組成，這些組件和系統(tǒng)共同保證柴油機(jī)進(jìn)行工作循環(huán)，實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換，并使其能連續(xù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。目前，柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)形式很多，具體構(gòu)造也有很多不同之處，但柴油機(jī)無(wú)論怎樣變化，其基本構(gòu)造和組成形式是相同的。下面結(jié)合國(guó)內(nèi)使用廣泛的135系列柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)，首先介紹組成柴油發(fā)電機(jī)的兩大組件和五大系統(tǒng)，以便于讀者進(jìn)一步認(rèn)識(shí)和熟悉柴油發(fā)電機(jī)。
四沖程柴油機(jī)由下列組件和系統(tǒng)組成。
一、燃燒室組件
燃燒室組件主要由固定不動(dòng)組件組成，包括機(jī)體、汽缸蓋、汽缸套、活塞組件和汽缸墊。在組成燃燒室的各個(gè)部件中除活塞組件能運(yùn)動(dòng)外，其他部件均為固定不動(dòng)組件。這些部件的主要作用是組成密封的燃燒室并完成柴油機(jī)的能量轉(zhuǎn)換。
二、動(dòng)才傳動(dòng)組件
動(dòng)力傳動(dòng)組件主要由運(yùn)動(dòng)部件組成，包括連桿組件、曲軸飛輪組件和活塞組件。動(dòng)力傳動(dòng)組件的作用是將活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并將作用在活塞頂部的燃?xì)鈮毫D(zhuǎn)變?yōu)榕ぞ?，通過(guò)曲軸向外輸出動(dòng)力，使熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。
三、燃科供系統(tǒng)
燃料供給系統(tǒng)的主要作用是保證活塞由下止點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)到壓縮上止點(diǎn)一定上止點(diǎn)前一定度數(shù)時(shí)，定時(shí)、定量、定質(zhì)地向燃燒室內(nèi)噴入高壓霧化燃油。柴油機(jī)燃料供給給系統(tǒng)主要包括油箱、低壓油管、輸油泵、柴油濾清器、噴油泵、調(diào)速器、高壓油管和噴油器等。
四、潤(rùn)滑系統(tǒng)
潤(rùn)滑系統(tǒng)的作用是將機(jī)油（潤(rùn)滑油）輸送到柴油機(jī)各運(yùn)動(dòng)部件的摩擦表面，以減輕零件表面摩擦，帶走零件所吸收的部分熱量，沖洗零件表面，提高燃燒室的密封效果，防止部件生銹。潤(rùn)滑系統(tǒng)主要由油底殼、吸油盤、機(jī)油泵、機(jī)油散熱器、機(jī)油粗濾器、機(jī)油細(xì)濾器、缸蓋內(nèi)部油道和機(jī)體內(nèi)部油道等組成。
五、冷卻系統(tǒng)
冷卻系統(tǒng)主要由水泵、風(fēng)扇、水散熱器、水溫表、節(jié)溫器、機(jī)體內(nèi)部水道以及缸蓋內(nèi)部水道等組成。冷卻系統(tǒng)的主要作用是將柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)各零部件所吸收的多余熱量迅速傳導(dǎo)出去，以保證柴油機(jī)在正常溫度下運(yùn)轉(zhuǎn)，不致因各種零件過(guò)熱而損壞：同時(shí)還要對(duì)機(jī)油（潤(rùn)滑油）進(jìn)行強(qiáng)制冷卻。
六、配氣系統(tǒng)
配氣系統(tǒng)主要包括進(jìn)氣管、排氣管、空氣濾清器、排氣消聲器、進(jìn)氣閥、排氣閥、挺桿、配氣凸輪和傳動(dòng)齒輪等機(jī)件。配氣系統(tǒng)的主要作用是定時(shí)打開和關(guān)閉各汽缸的進(jìn)、排氣門，以使燃燒室內(nèi)進(jìn)氣充足、排氣干凈，且達(dá)到密封良好的目的。
七、起動(dòng)和充電系統(tǒng)
起動(dòng)和充電系統(tǒng)的作用是保證柴油機(jī)準(zhǔn)時(shí)起動(dòng)和按時(shí)給蓄電池充電。起動(dòng)和充電系統(tǒng)主要包括蓄電池、起動(dòng)機(jī)、磁力開關(guān)（電磁馬達(dá)）、控制按鈕、充電調(diào)節(jié)器、交（直）流發(fā)電機(jī)、充電線路、用電負(fù)載和控制開關(guān)等。
一臺(tái)完整的柴油機(jī)必須具備以上兩大組件和五大系統(tǒng)才能正常工作。
朔銳機(jī)電設(shè)備(新鄉(xiāng)市分公司)座落于開發(fā)區(qū)德城區(qū)。公司依靠的設(shè)備、成熟的材料及獨(dú)特的堆焊新工藝，主要從事 2200kw發(fā)電機(jī)出租、2500kw發(fā)電機(jī)出租、2800kw發(fā)電機(jī)出租、3000kw發(fā)電機(jī)出租的研發(fā)、生產(chǎn)與銷售公司通過(guò)IS09001質(zhì)量管理認(rèn)證體系認(rèn)證。我們的專業(yè)團(tuán)隊(duì)將根據(jù)客戶的實(shí)際需求，提出合理的建議、高品質(zhì)的產(chǎn)品和提供有效的解決方案。
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風(fēng)力發(fā)電機(jī)原理并不復(fù)雜，旋轉(zhuǎn)速度這么慢，如何產(chǎn)生大量電力?
隨著人們科技的發(fā)展，對(duì)能源的需求變得越來(lái)越大，地球上能夠開采的能源，已經(jīng)被人類探索的七七八八。但是，由于大部分的能源都是屬于不可再生能源，所以，科學(xué)家們還是在尋找能夠可持續(xù)使用的能源。
在這種想法的推動(dòng)下，人們找到了依靠自然產(chǎn)生能源的方法，為簡(jiǎn)單的方式就是水力發(fā)電。
當(dāng)時(shí)，由于許多 沒(méi)有我國(guó)這么有利的條件，所以，更多的 會(huì)選擇利用風(fēng)力發(fā)電，這也是一種非常簡(jiǎn)單有效的發(fā)電方式。
但是，見(jiàn)過(guò)風(fēng)力發(fā)電機(jī)器的小伙伴，大多數(shù)都會(huì)有一個(gè)疑問(wèn)。那就是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)速度很慢，它是如何進(jìn)行發(fā)電的呢?
這就要說(shuō)到風(fēng)力發(fā)電機(jī)的原理了。首先，我們表面上看到的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)速度很慢，但是實(shí)際上，經(jīng)過(guò)風(fēng)力發(fā)電機(jī)內(nèi)部的增速器推動(dòng)內(nèi)部零件的旋轉(zhuǎn)，速度會(huì)增大，然后，刺激發(fā)電機(jī)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而產(chǎn)生電能。
如今，風(fēng)力發(fā)電機(jī)普遍使用的高科技機(jī)芯，只需要每秒約三公尺的風(fēng)力速度，就能讓內(nèi)部高速軸的旋轉(zhuǎn)速度達(dá)到50倍以上，從而產(chǎn)生所需的電能。
除了這個(gè)原因外，為了，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的速度，本來(lái)就不能太快。
風(fēng)力發(fā)電機(jī)一般都很高，如果風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)速度太快的話，底座就會(huì)因?yàn)槌惺懿蛔?dòng)能而斷裂，正因?yàn)檫@兩個(gè)原因，風(fēng)力發(fā)電機(jī)才不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)得特別快。
其實(shí)慢悠悠的，也挺不錯(cuò)的。才是重要的，你們對(duì)此怎么看呢?
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