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(shí)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(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?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)子無勵(lì)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。

一文帶你了解發(fā)電機(jī) 　　一、發(fā)電機(jī)的種類和功能特點(diǎn) 　　發(fā)電機(jī)是指受到機(jī)械動力的作用時(shí)產(chǎn)生電的設(shè)備。在這種轉(zhuǎn)換過程中，機(jī)械動力來自于各種各樣的其他形式的能源，如風(fēng)能、水能、熱能、太陽能等。 　　根據(jù)產(chǎn)生電的類型不同，發(fā)電機(jī)主要分為直流發(fā)電機(jī)和交流發(fā)電機(jī)兩大類。 　　1.直流發(fā)電機(jī)的功能特點(diǎn) 　　直流發(fā)電機(jī)是指受外部機(jī)械力作用產(chǎn)生直流電的發(fā)電機(jī)。 　　一文帶你了解發(fā)電機(jī) 　　直流發(fā)電機(jī)具有使用方便、運(yùn)行可靠等特點(diǎn)，可以直接為各種需要直流電源的用電設(shè)備提供電能。但是直流發(fā)電機(jī)內(nèi)部有換向器，易產(chǎn)生電火花，發(fā)電效率較低。直流發(fā)電機(jī)一般可作為直流電動機(jī)、電解、電鍍、充電及交流發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁等所需的直流電源。 　　2.交流發(fā)電機(jī)的功能特點(diǎn) 　　交流發(fā)電機(jī)是指受外部機(jī)械力作用產(chǎn)生交流電的發(fā)電機(jī)，該類發(fā)電機(jī)又可分為同步交流發(fā)電機(jī)和異步交流發(fā)電機(jī)。其實(shí)物外形如圖2所示。 　　在交流發(fā)電機(jī)中同步發(fā)電機(jī)為常見，該類發(fā)電機(jī)由直流電流勵(lì)磁，既能提供有功功率，也能提供無功功率，可用于為各種需要交流電源的負(fù)載設(shè)備供電。另外，同步發(fā)電機(jī)按所用原動機(jī)的不同又可分為汽輪發(fā)電機(jī)、水輪發(fā)電機(jī)、內(nèi)蒙古錫林郭勒柴油發(fā)電機(jī)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)4種。 　　交流發(fā)電機(jī)的應(yīng)用十分廣泛，例如各種發(fā)電站、企業(yè)、商鋪及家庭備用電源、汽車等均使用發(fā)電機(jī)供電，其應(yīng)用實(shí)例如圖3所示。 　　二、發(fā)電機(jī)的型號與技術(shù)參數(shù) 　　為了便于對發(fā)電機(jī)的生產(chǎn)管理和使用， 對發(fā)電機(jī)的型號進(jìn)行了編制方法的統(tǒng)一，并在其外殼比較明顯的位置貼有發(fā)電機(jī)的銘牌，其中包含的參數(shù)主要有發(fā)電機(jī)的型號、額定電壓、額定電源、額定功率、絕緣等級、頻率、功率因數(shù)以及轉(zhuǎn)速等。 　　1.發(fā)電機(jī)的型號含義 　　發(fā)電機(jī)的型號通常是對機(jī)組的型號進(jìn)行的說明，其中包含的信息有發(fā)電機(jī)輸出的電壓的種類、發(fā)電機(jī)機(jī)組的類型、控制特征、設(shè)計(jì)序號以及環(huán)境特征等，如圖5所示。 　　除此之外，有些發(fā)電機(jī)的型號較為直觀簡單，識別時(shí)較為方便，如圖6所示，其中包含有產(chǎn)品編號、額定電壓及額定電流等。 　　例如，圖7所示典型發(fā)電機(jī)的銘牌標(biāo)識，從中可以了解其型號為“200GF6，參照上述命名方法可了解其型號所標(biāo)識的含義?！? 　　2.發(fā)電機(jī)的主要技術(shù)參數(shù) 　　發(fā)電機(jī)的技術(shù)參數(shù)通常與型號一樣通過銘牌標(biāo)簽粘貼或直接標(biāo)識在發(fā)電機(jī)的外殼上，以供選用和檢修時(shí)參考，如圖8所示。 　　發(fā)電機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)包括：額定電壓、額定電流、轉(zhuǎn)速、頻率、功率因數(shù)、定子接法和絕緣等級等。 　　(1)額定電壓 　　額定電壓指發(fā)電機(jī)在正常運(yùn)行時(shí)輸出的額定電壓，單位是kV。 　　(2)額定電流 　　額定電流是指發(fā)電機(jī)正常并連續(xù)工作時(shí)的 工作電流，單位是kA。當(dāng)發(fā)電機(jī)其他各參數(shù)都在額定的情況下，發(fā)電機(jī)以該電流運(yùn)行，其定子繞組的溫升不會超過允許的范圍。 　　(3)轉(zhuǎn)速 　　發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速是指發(fā)電機(jī)主軸在1min內(nèi)的 旋轉(zhuǎn)速度。該參數(shù)是判斷發(fā)電機(jī)性能好壞的重要參數(shù)之一。 　　(4)頻率 　　頻率是指發(fā)電機(jī)中交流電正弦波周期的倒數(shù)，其單位為赫茲(Hz)。例如一臺發(fā)電機(jī)的頻率為50Hz，則表明其交變電流的方向等參數(shù)1s改變50次。 　　(5)功率因數(shù) 　　發(fā)電機(jī)是靠電磁轉(zhuǎn)換進(jìn)行發(fā)電的，其輸出的功率可以分為兩種，即無功功率和有功功率。無功功率主要是用來產(chǎn)生磁場，進(jìn)行電與磁的轉(zhuǎn)換;而有功功率則是為用戶提供的。在發(fā)電機(jī)輸出的總功率中，有功功率所占的比例就是功率因數(shù)。 　　(6)定子接法 　　發(fā)電機(jī)的定子接法主要可以分為兩種，即三角形(△形)聯(lián)結(jié)和星形(Y形)聯(lián)結(jié)，如圖9所示。在發(fā)電機(jī)中，通常發(fā)電機(jī)定子的3個(gè)繞組一般都聯(lián)結(jié)成星形。 　　(7)絕緣等級 　　發(fā)電機(jī)的絕緣等級主要是指其絕緣材料耐高溫的等級。在發(fā)電機(jī)中絕緣材料是較為薄弱的環(huán)節(jié)，該材料在過高的溫度中很容易加速老化甚至損壞，所以不同的絕緣材料其耐熱等級 　　也有所區(qū)別。該參數(shù)通常是用字母表示的，其中Y 表示耐熱溫度為90℃，A 表示耐熱溫度為105℃，E 表示耐熱溫度為120℃，B 表示耐熱溫度為130℃，F(xiàn) 表示耐熱溫度為155℃，H 表示耐熱溫度為180℃，C 表示耐熱溫度為180℃以上。 　　(8)其他 　　在發(fā)電機(jī)中，除上述技術(shù)參數(shù)外，還有發(fā)電機(jī)的相數(shù)、機(jī)組總重量和制造日期等參數(shù)。這些參數(shù)在識讀時(shí)比較直觀易懂，主要供使用者在使用時(shí)或是購買時(shí)參考。 　　三、發(fā)電機(jī)在線路中的符號標(biāo)識 　　發(fā)電機(jī)是電力拖動、機(jī)床等控制線路中必不可少的部件之一。在繪制各控制線路對應(yīng)的原理圖時(shí)，發(fā)電機(jī)并不是用其實(shí)際外形體現(xiàn)，而是由代表其功能的圖樣或簡圖、字母等符號進(jìn)行標(biāo)識的。發(fā)電機(jī)的符號與電動機(jī)符號相似，一般用字母“G”文字符號標(biāo)識。其中G表示發(fā)電機(jī)，GD表示直流發(fā)電機(jī)，GA表示交流發(fā)電機(jī)(異步發(fā)電機(jī))，GS表示同步發(fā)電機(jī)，GH表示永磁發(fā)電機(jī)。根據(jù)這些不同的字母標(biāo)識，可以快速識別出該線路中使用的發(fā)電機(jī)的類型。