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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),實現(xiàn)了發(fā)電機(jī)低成本制造,使機(jī)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(jī)由于機(jī)械損耗小、運行效率高、維護(hù)成本低等優(yōu)點成為繼雙饋感應(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(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: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;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(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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發(fā)電機(jī)組常見故障分析
發(fā)動機(jī)故障代碼:W331。
(1)故障現(xiàn)象
①2號缸噴油器電磁閥驅(qū)動電路,電流低于正常值或開路。在2號噴油器電源觸針或回路觸引上檢測到高電阻或無電流。
②發(fā)動機(jī)動力嚴(yán)重下降。
③檢測發(fā)動機(jī)缺缸工作。
(2)單個噴油器故障原因
①發(fā)動機(jī)線束或噴油器電磁閥內(nèi)開路。
②單個噴油器或噴油器電磁閥內(nèi)電阻偏高。
③噴油器電磁閥內(nèi)電阻過低(噴油器內(nèi)部短路,而非對地短路)。
④ECM損壞。
(3)在同一排噴油器中發(fā)生多個噴油器故障代碼的原因
①發(fā)動機(jī)線束短路、對地短路或者對發(fā)動機(jī)線束內(nèi)其他導(dǎo)線短路。
②同一排三個噴油器中的任何一個短路,對地短路。
③ECXI損壞,
(4)修理過程
①通過九針通信線連接通信,檢測故障代碼。
②檢查第六缸噴油器電磁閥線圈對外殼短路(短路電阻值19.4?),ECM進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)關(guān)閉4缸、5缸、6缸噴油器驅(qū)動信號發(fā)動機(jī)只有1缸、2缸、3缸工作,導(dǎo)致動力嚴(yán)重下降。
③更換噴油器后修復(fù)。
(5)故障總結(jié)
此故障屬于一個噴油器故障造成ECM同一排另外兩個噴油器同時不工作。
康明斯發(fā)動機(jī)冷啟動困難,加速時轉(zhuǎn)速瞬間回落
(1)故障現(xiàn)象
一輛工程用車?yán)鋯永щy,怠速運轉(zhuǎn)正常,加到高速時轉(zhuǎn)速瞬間回落(空載狀態(tài)下)。
(3)修理過程
①現(xiàn)場通過九針通信線進(jìn)行通信。
②啟動后監(jiān)測發(fā)動機(jī),怠速時油軌壓力及進(jìn)氣正常,加油門發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到2100r/min時不能持續(xù),瞬間回落到怠速。
③通過INSITE實時監(jiān)控數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn):發(fā)動機(jī)油軌壓力在達(dá)到700bar時不能保持,瞬間回落, 不到100bar。由此判斷因為油軌壓力不能保持正常造成故障發(fā)生。
④與駕駛員交談得知:此車已行駛18000km,OEM安裝的預(yù)濾器從沒更換。
⑤進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)燃油有結(jié)蠟現(xiàn)象(此時是冬季,環(huán)境溫度較低)。
(4)故障總結(jié)
①M應(yīng)嚴(yán)格按DCEC的規(guī)定進(jìn)行保養(yǎng),盡快更換合格燃油預(yù)濾器。
②根據(jù)不同的季節(jié)和地區(qū),使用合格的燃油
③這是一起典型的燃油系統(tǒng)故障造成的“559”現(xiàn)行故障報警,再次印證了“559”報警是由燃油系統(tǒng)引起的。


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柴油發(fā)電機(jī)組降噪辦法
發(fā)電機(jī)降噪根本的辦法是從聲源著手,采用一些常規(guī)的降低噪聲的技術(shù);如消聲器、隔聲、吸聲、隔振等乃是有效的辦法。
1、降低排氣噪聲。排氣噪聲是機(jī)組主要的噪聲源,其特點是噪聲級高,排氣速度快,治理難度大。采用特制的阻抗型復(fù)合式的消聲器,一般可使排氣噪聲降低40-60 db (a )。
2、降低軸流風(fēng)機(jī)噪聲。降低發(fā)電機(jī)組冷卻風(fēng)機(jī)噪聲時,必須考慮兩個問題,一是排氣通道所允許的壓力損失。二是要求的消聲量。針對上述兩點,可選用阻性片式消聲器。
3、機(jī)房的隔聲、吸聲處理和機(jī)組隔振
(1)、機(jī)房隔聲。機(jī)組的排氣噪聲和冷卻風(fēng)機(jī)噪聲降低之后,剩下來的 主要噪聲源是柴油機(jī)機(jī)械噪聲和燃燒噪聲。采用的方法是除必要的與觀察室相連接的內(nèi)墻觀察窗之外,其余窗戶均除去,所有孔、洞要密實封堵,磚墻墻體的隔聲量要求要40 db (a )以上。機(jī)房門窗采用防火隔聲門窗。
(2)、進(jìn)風(fēng)和排風(fēng)。機(jī)房隔聲處理之后,要解決機(jī)房內(nèi)通風(fēng)散熱問題。進(jìn)風(fēng)口應(yīng)與發(fā)電機(jī)組、排風(fēng)口設(shè)置在同一直線上。進(jìn)風(fēng)口應(yīng)配以阻性片式消聲器,由于進(jìn)風(fēng)口壓力損失亦在容許范圍之內(nèi),可以使機(jī)房內(nèi)進(jìn)出風(fēng)量自然達(dá)到平衡,通風(fēng)散熱效果明顯。
(3)、吸聲處理。機(jī)房內(nèi)除地面外的五個壁面可作吸聲處理,根據(jù)發(fā)電機(jī)組的頻譜特性采用穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)。
(4)、室內(nèi)空氣的交流,機(jī)房的良好隔聲,會使閉式水冷發(fā)電機(jī)組停機(jī)時機(jī)房內(nèi)的空氣得不到對流,房內(nèi)的高溫亦不能及時降下來,可采用低噪聲軸流風(fēng)機(jī),再配上阻性片式消聲器就可以解決問題。
(5)、機(jī)組隔振。發(fā)電機(jī)組安裝前,應(yīng)嚴(yán)格按廠家提供的有關(guān)資料進(jìn)行隔振處理,避免造成結(jié)構(gòu)聲的遠(yuǎn)距離傳播,并在傳播中不斷幅射空氣聲,無法使廠界噪聲級達(dá)標(biāo)。對因超標(biāo)而要求治理的現(xiàn)有發(fā)電機(jī)組,必須實測機(jī)組附近地面的振動情況,如果振感明顯,則先要對發(fā)電機(jī)組進(jìn)行隔振處理。
在有效的降低噪聲后,為使機(jī)房環(huán)境更加美觀及實用,通常墻面及吊頂?shù)奈晫油膺€以微孔鋁塑沖孔板裝飾,同時合理配置照明系統(tǒng)等。



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