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永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)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(fù)荷則呈逆向分布。
“十三五”時期,我國風(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)力帶動風(fēng)力機(jī)葉片旋轉(zhuǎn),拖動永磁同步發(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(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(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(jī)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(yuǎn)、負(fù)載較輕的用戶,提供電力。
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柴油發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)組的啟動與運(yùn)行
①把燃油開關(guān)設(shè)在“ON”位置,打開油門。冷機(jī)啟動時關(guān)閉化油器阻風(fēng)門(停機(jī)不久的熱機(jī)再次啟動時可不關(guān)阻風(fēng)門,以防燃油過多造成難以啟動);將化油器節(jié)氣門適當(dāng)關(guān)?。话巡裼蜋C(jī)點(diǎn)火開關(guān)設(shè)置在"RUN”位置。
②人力啟動方法:用左手固定機(jī)組,右手拉啟動輪手柄,稍微拉動拉繩,當(dāng)感到啟動爪已經(jīng)旋出接觸到啟動盤共同曲軸旋轉(zhuǎn)時,則用力向上快速拉動啟動輪手柄,正常情況下,即可將機(jī)組啟動。
③電啟動方法:將點(diǎn)火鑰匙轉(zhuǎn)至“電啟動(START)”位置,即可啟動;啟動成功后,松開點(diǎn)火開關(guān),使其靠自身彈簧的彈力自動回轉(zhuǎn)到“運(yùn)轉(zhuǎn)(RUN)”位置。但應(yīng)注意,啟動電機(jī)每次運(yùn)轉(zhuǎn)的時間不宜超過10S,如一次啟動不成功,應(yīng)間隔1min后再次啟動。如連續(xù)三次啟動不成功,應(yīng)檢查原因。
④機(jī)組啟動后,使啟動手柄借助回彈啟動器自身的彈力自動向收到啟動盤上,不允許在機(jī)組工作時再拉啟動輪,以防啟動機(jī)構(gòu)損壞,機(jī)組啟動后逐漸開大阻風(fēng)門,使柴油機(jī)在低速狀態(tài)下運(yùn)行2~3min,使?jié)櫥湍芫鶆虻夭荚诟髂Σ帘砻嫔稀?⑤使節(jié)氣門處在自由調(diào)整狀態(tài),機(jī)組正常運(yùn)轉(zhuǎn),調(diào)節(jié)面板上自動調(diào)壓旋鈕將電壓調(diào)整到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),將輸出開關(guān)撥至“ON”位置,此時機(jī)組對外輸出供電。
⑥機(jī)組在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,一定要使用空氣弗列加濾清器;不準(zhǔn)亂動機(jī)組上的各零部件,更不要在運(yùn)轉(zhuǎn)中擰下機(jī)油油標(biāo)尺檢查油位和添加燃油,以防產(chǎn)生意外事故。
⑦機(jī)組必須在通風(fēng)良好的條件下使用,防止廢氣排放不暢造成其工作條件惡化和操作人員廢氣中毒現(xiàn)象發(fā)生。
⑧停機(jī)。
機(jī)組需要停止工作時,先卸去用電負(fù)荷,關(guān)閉控制箱輸出開關(guān)、使機(jī)組空載運(yùn)轉(zhuǎn)1~2min以適當(dāng)降低機(jī)組溫度,然后將點(diǎn)火開關(guān)轉(zhuǎn)至“停機(jī)(OFF)”位置即可停止, 關(guān)閉油箱開關(guān)。不允許帶負(fù)載停機(jī),否則會造成熱量集中,損傷柴油機(jī)。當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)組停機(jī)不久尚未完全冷卻時,切記不能用手觸摸熱柴油機(jī)及消聲器部位,以防灼傷;熱機(jī)不能馬上包裝入箱,必須完全冷卻后收存,以免余熱釀成火災(zāi);不允許關(guān)阻風(fēng)門停機(jī),避免進(jìn)油過多,造成再次啟動困難,或殘油積沉生垢結(jié)膠堵塞油路。
朔銳機(jī)電設(shè)備(蚌埠市分公司)坐落于開發(fā)區(qū)德城區(qū),是一個集科研、制造、銷售于一體的現(xiàn)代型企業(yè)。公司擁有一支經(jīng)驗(yàn)豐富的高素質(zhì)研發(fā)隊(duì)伍,公司本著“勤奮務(wù)實(shí)、自主創(chuàng)新”的企業(yè)精神,全心致力于 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)與制造。公司現(xiàn)有產(chǎn)品: 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。面對未來,我們有充足的信心開拓更廣闊的發(fā)展空間,在充滿挑戰(zhàn)的市場競爭形勢下,我們堅持自主創(chuàng)新,不斷優(yōu)化企業(yè)內(nèi)部管理,為國內(nèi)外客戶提供輸送方案和產(chǎn)品。
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柴油發(fā)電機(jī)噴油器的構(gòu)造原理是怎樣的
柴油發(fā)電機(jī)燃油供給系統(tǒng)的功用是根據(jù)柴油發(fā)電機(jī)負(fù)荷的需要,按時將適量的柴油以霧狀噴入氣缸與空氣均勻地混合??得魉共裼桶l(fā)電機(jī)燃油供給系統(tǒng)的機(jī)件可分為:燃油箱、輸油泵、調(diào)速器、噴油器等。
柴油發(fā)電機(jī)燃油供給系統(tǒng)的布置。在康明斯柴油發(fā)電機(jī)驅(qū)動下,輸油泵從燃油箱內(nèi)吸進(jìn)燃油,并以一定的壓力經(jīng)燃油水分離器、燃油濾清器過濾后送到噴油泵,過量的燃油返回油箱。燃油在噴油泵內(nèi)被加壓后,以極高的壓力經(jīng)高壓油管送至各缸噴油器,向各個氣缸進(jìn)行的噴射,過量的燃油經(jīng)回油歧管返回油箱。
發(fā)電機(jī)雖然噴油器的種類繁多,但其構(gòu)造原理基本相同,典型柴油發(fā)電機(jī)噴油器總成,由噴油器體、針閥偶件、緊帽、頂桿、調(diào)壓螺釘?shù)冉M成。針閥偶件用緊固螺套固定在噴油器體上,調(diào)節(jié)彈簧通過頂桿部件將針閥偶件壓緊在針閥體密封錐面上,調(diào)壓彈簧的壓力由調(diào)壓螺釘調(diào)節(jié),調(diào)壓螺釘用螺母鎖緊。其中針閥偶件(由針閥和針閥體組成)按結(jié)構(gòu)形式可分為開式和閉式兩大類。目前廣泛應(yīng)用的是閉式,其主要形式分為軸針式和孔式兩種。
上述噴油器結(jié)構(gòu)因調(diào)壓彈簧位置在噴油器的上部,彈簧位置與針閥距離較遠(yuǎn),所以必須通過一根較長的頂桿,把彈簧與針閥的運(yùn)動聯(lián)系起來。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是在調(diào)壓彈簧頂部容易布置調(diào)壓螺釘,針閥開啟壓力可利用調(diào)壓螺釘進(jìn)行無極調(diào)整,調(diào)整方便。但這種結(jié)構(gòu)也有缺點(diǎn),及頂桿較長、質(zhì)量較大,容易產(chǎn)生慣性力較大。因?yàn)獒橀y由靜止到開啟應(yīng)迅速,噴油結(jié)束后,針閥應(yīng)迅速向上運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)橄蛳逻\(yùn)動,以求針閥盡快回位并停止供油。但這種運(yùn)動的轉(zhuǎn)變與噴油器運(yùn)動件的的慣性有關(guān),慣性愈大針閥關(guān)閉所需時間愈長,燃燒室內(nèi)高溫氣體也愈容易到灌入針閥偶件內(nèi),產(chǎn)生積炭、燒損密封座面等現(xiàn)象。
為了克服上述結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn),近幾年來國內(nèi)外已發(fā)展出一種新的噴油器總成。
改進(jìn)后的噴油器結(jié)構(gòu)的顯著特點(diǎn)是取消運(yùn)動件頂桿,改用一個質(zhì)量較小的彈簧下座,將調(diào)壓彈簧下移到接近針閥尾部,同時針閥直徑也減小。由于這種噴嘴器結(jié)構(gòu)降低了運(yùn)動件的慣性,所以又稱為低慣量噴油器??得魉共裼桶l(fā)電機(jī)B、C系列采用了這種結(jié)構(gòu)的噴油器總成。該噴油器上有4個噴油孔,標(biāo)準(zhǔn)噴油壓力為24.5~25.3MPa。它的優(yōu)點(diǎn)是提高針閥開啟和關(guān)閉速度,降低針閥回油時在密封錐面出的沖擊應(yīng)力,既能改善性能又能提高使用壽命。這種結(jié)構(gòu)對針閥開啟壓力的調(diào)整采用改變墊片厚度的辦法,因此開啟壓力的調(diào)整不如一般噴油器所采用的調(diào)整螺釘方便,且壓力只能有級調(diào)整。為了保證足夠的調(diào)整精度,采用每隔0.05mm為每一級的墊片進(jìn)行調(diào)整
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