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發(fā)電機常見(jiàn)種類(lèi)

發(fā)布者:admin發(fā)表時(shí)間:2017-08-12

風(fēng)力發(fā)電機

作為一種價(jià)格低廉、運行可靠、無(wú)溫室氣體排放的新型發(fā)電系統,

風(fēng)力發(fā)電系統的安裝容量正在以每年超過(guò)30%的增長(cháng)率在**范圍擁有日益廣泛的應用,已經(jīng)形成一個(gè)年產(chǎn)值超過(guò)五十億美元的性產(chǎn)業(yè)。但是用于邊遠地區獨立供電的小型風(fēng)力發(fā)電系統還需要克服很多技術(shù)上的難點(diǎn)才能得以廣泛的應用。隨著(zhù)我國對“三農”投入力度加大,經(jīng)濟持續快速發(fā)展,廣大農、牧、漁民對改善生活環(huán)境,提高生活質(zhì)量,解決生活用電的迫切要求,采用小型風(fēng)力發(fā)電系統為局部負載提供電力,不僅可以減少一次性巨額投資,還可以免除火力發(fā)電系統的溫室氣體排放,改善環(huán)境和農村地區的能源結構,有益于可持續性發(fā)展。

風(fēng)力發(fā)電機是將風(fēng)能轉換為機械功、并帶動(dòng)發(fā)電機運轉來(lái)發(fā)電的。廣義地說(shuō),它是一種以太陽(yáng)為熱源,以大氣為工作介質(zhì)的熱能利用發(fā)動(dòng)機。風(fēng)力發(fā)電利用的是自然能源。相對柴油發(fā)電要好的多。但是若應急來(lái)用的話(huà),還是不如柴油發(fā)電機。風(fēng)力發(fā)電不可視為備用電源,但是卻可以長(cháng)期利用。

運行管理:

風(fēng)力發(fā)電機組的控制系統是采用工業(yè)微處理器進(jìn)行控制,

一般都由多個(gè)CPU并列運行,其自身的抗干擾能力強,并且通過(guò)通信線(xiàn)路與計算機相連,可進(jìn)行遠程控制,這大大降低了運行的工作量。所以風(fēng)機的運行工作就是進(jìn)行遠程故障排除和運行數據統計分析及故障原因分析。

遠程故障排除:

風(fēng)機的大部分故障都可以進(jìn)行遠程復位控制和自動(dòng)復位控制。風(fēng)機的運行和電網(wǎng)質(zhì)量好壞是息息相關(guān)的,為了進(jìn)行雙向保護,風(fēng)機設置了多重保護故障,如電網(wǎng)電壓高、低,電網(wǎng)頻率高、低等,這些故障是可自動(dòng)復位的。由于風(fēng)能的不可控制性,所以過(guò)風(fēng)速的極限值也可自動(dòng)復位。還有溫度的限定值也可自動(dòng)復位,如發(fā)電機溫度高,齒輪箱溫度高、低,環(huán)境溫度低等。風(fēng)機的過(guò)負荷故障也是可自動(dòng)復位的。

除了自動(dòng)復位的故障以外,其它可遠程復位控制故障引起的原因有以下幾種:

1、風(fēng)機控制器誤報故障;

2、各檢測傳感器誤動(dòng)作;

3、控制器認為風(fēng)機運行不可靠。

運行數據統計分析:

對風(fēng)電場(chǎng)設備在運行中發(fā)生的情況進(jìn)行詳細的統計分析是風(fēng)電場(chǎng)管理的一項重要內容。通過(guò)運行數據的統計分析,可對運行維護工作進(jìn)行考核量化,也可對風(fēng)電場(chǎng)的設計,風(fēng)資源的評估,設備選型提供有效的理論依據。

每個(gè)月的發(fā)電量統計報表,是運行工作的重要內容之一,其真實(shí)可靠性直接和經(jīng)濟效益掛鉤。其主要內容有:風(fēng)機的月發(fā)電量,場(chǎng)用電量,風(fēng)機的設備正常工作時(shí)間,故障時(shí)間,標準利用小時(shí),電網(wǎng)停電,故障時(shí)間等。

風(fēng)機的功率曲線(xiàn)數據統計與分析,可對風(fēng)機在提高出力和提高風(fēng)能利用率上提供實(shí)踐依據。通過(guò)對風(fēng)況數據的統計和分析,掌握各型風(fēng)機隨季節變化的出力規律,并以此可制定合理的定期維護工作時(shí)間表,以減少風(fēng)資源的浪費。

小型風(fēng)力發(fā)電機:

風(fēng)力發(fā)電機組是將風(fēng)能轉化為電能的機械。從能量轉換的角度看,風(fēng)力發(fā)電機組由兩大部分組成:其一是風(fēng)力機,它的功能是將風(fēng)能轉換為機械能;其二是發(fā)電機,它的功能是將機械能轉換為電能。

小型風(fēng)力發(fā)電系統結構一般由風(fēng)輪、發(fā)電機、尾舵和電氣控制部分等構成。

常規的小型風(fēng)力發(fā)電機組多由感應發(fā)電機或永磁同步發(fā)電機加AC/DC變換器、蓄電池、逆變器組成。在風(fēng)的吹動(dòng)下,風(fēng)輪轉動(dòng)起來(lái),使空氣動(dòng)力能轉變成了機械能(轉速+扭矩)。風(fēng)輪的輪轂固定在發(fā)電機軸上,風(fēng)輪的轉動(dòng)驅動(dòng)了發(fā)電機軸的旋轉,帶動(dòng)永磁三相發(fā)電機發(fā)出三相交流電。風(fēng)速的不斷變化、忽大忽小,發(fā)電機發(fā)出的電流和電壓也隨著(zhù)變化。發(fā)出的電經(jīng)過(guò)控制器的整流,由交流電變成了具有一定電壓的直流電,并向蓄電池進(jìn)行充電。從蓄電池組輸出的直流電,通過(guò)逆變器后變成了220V的交流電,供給用戶(hù)的家用電器。

風(fēng)力發(fā)電機根據應用場(chǎng)合的不同又分為并網(wǎng)型和離網(wǎng)型風(fēng)力機。離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機亦稱(chēng)獨立運行風(fēng)力機,是應用在無(wú)電網(wǎng)地區的風(fēng)力機,一般功率較小。獨立運行風(fēng)力機一般需要與蓄電池和其他控制裝置共同組成獨立運行風(fēng)力機發(fā)電系統。這種獨立運行系統可以是幾kW乃至幾十kw,解決一個(gè)村落的供電系統,也可以是幾十到幾百W的小型風(fēng)力發(fā)電機組以解決一家一戶(hù)的供電。

由于風(fēng)能的隨機性,發(fā)電機所發(fā)出電能的頻率和電壓都是不穩定的,以及蓄電池只能存儲直流電能,無(wú)法為交流負載直接供電。因此,為了給負載提供穩定、高質(zhì)量的電能和滿(mǎn)足交流負載用電,需要在發(fā)電機和負載之間加入電力變換裝置,這種電力變換裝置主要由整流器、逆變器、控制器、蓄電池等組成。

小型風(fēng)力發(fā)電系統作為農村能源的組成部分,它的推廣應用對于改善用電結構,特別是邊遠山區的、生活用能,推動(dòng)生態(tài)環(huán)境建設諸領(lǐng)域的發(fā)展將發(fā)揮積極作用,因此具有廣闊的市場(chǎng)前景。風(fēng)能具有隨機性和不確定性,風(fēng)力發(fā)電系統是一個(gè)復雜系統。簡(jiǎn)化小型風(fēng)力發(fā)電系統的結構、降低成本、提高可靠性及實(shí)現系統優(yōu)化運行,對于小型風(fēng)力風(fēng)力發(fā)電系統的推廣具有非常重要意義。

風(fēng)力發(fā)電機維護:

風(fēng)力發(fā)電機是集電氣、機械、空氣動(dòng)力學(xué)等各學(xué)科于一體的綜合產(chǎn)品,

發(fā)電機(圖16)

各部分緊密聯(lián)系,息息相關(guān)。風(fēng)力機維護的好壞直接影響到發(fā)電量的多少和經(jīng)濟效益的高低;風(fēng)力機本身性能的好壞,也要通過(guò)維護檢修來(lái)保持,維護工作及時(shí)有效可以發(fā)現故障隱患,減少故障的發(fā)生,提高風(fēng)機效率。

風(fēng)機維護可分為定期檢修和日常排故維護兩種方式。

1、風(fēng)機的定期檢修維護

定期的維護保養可以讓設備保持**期的狀態(tài),并延長(cháng)風(fēng)機的使用壽命。定期檢修維護工作的主要內容有:風(fēng)機聯(lián)接件之間的螺栓力矩檢查(包括電氣連接),各傳動(dòng)部件之間的潤滑和各項功能測試。

風(fēng)機在正常運行中時(shí),各聯(lián)接部件的螺栓長(cháng)期運行在各種振動(dòng)的合力當中,極易使其松動(dòng),為了不使其在松動(dòng)后導致局部螺栓受力不均被剪切,**定期對其進(jìn)行螺栓力矩的檢查。在環(huán)境溫度低于-5℃時(shí),應使其力矩下降到額定力矩的80%進(jìn)行緊固,并在溫度高于-5℃后進(jìn)行復查。一般對螺栓的緊固檢查都安排在無(wú)風(fēng)或風(fēng)小的夏季,以避開(kāi)風(fēng)機的高出力季節。

風(fēng)機的潤滑系統主要有稀油潤滑(或稱(chēng)礦物油潤滑)和干油

發(fā)電機(圖17)

潤滑(或稱(chēng)潤滑脂潤滑)兩種方式。風(fēng)機的齒輪箱和偏航減速齒輪箱采用的是稀油潤滑方式,其維護方法是補加和采樣化驗,若化驗結果表明該潤滑油已無(wú)法再使用,則進(jìn)行更換。干油潤滑部件有發(fā)電機軸承,偏航軸承,偏航齒等。這些部件由于運行溫度較高,極易變質(zhì),導致軸承磨損,定期維護時(shí),**每次都對其進(jìn)行補加。另外,發(fā)電機軸承的補加劑量一定要按要求數量加入,不可過(guò)多,防止太多后擠入電機繞組,使電機燒壞。

定期維護的功能測試主要有過(guò)速測試,緊急停機測試,液壓系統各元件定值測試,振動(dòng)開(kāi)關(guān)測試,扭纜開(kāi)關(guān)測試。還可以對控制器的極限定值進(jìn)行一些常規測試。

定期維護除以上三大項以外,還要檢查液壓油位,各傳感器有無(wú)損壞,傳感器的電源是否可靠工作,閘片及閘盤(pán)的磨損情況等方面。

2、日常排故維護

風(fēng)機在運行當中,也會(huì )出現一些故障**到現場(chǎng)去處理。

首先要仔細觀(guān)察風(fēng)機內的**平臺和梯子是否牢固,有無(wú)連接螺栓松動(dòng),

發(fā)電機(圖18)

控制柜內有無(wú)糊味,電纜線(xiàn)有無(wú)位移,夾板是否松動(dòng),扭纜傳感器拉環(huán)是否磨損破裂,偏航齒的潤滑是否干枯變質(zhì),偏航齒輪箱、液壓油及齒輪箱油位是否正常,液壓站的表計壓力是否正常,轉動(dòng)部件與旋轉部件之間有無(wú)磨損,各油管接頭有無(wú)滲漏,齒輪油及液壓油的濾清器的指示是否在正常位置等。

**是聽(tīng),聽(tīng)一下控制柜里是否有放電的聲音,有聲音就可能是有接線(xiàn)端子松動(dòng),或接觸不良,須仔細檢查,聽(tīng)偏航時(shí)的聲音是否正常,有無(wú)干磨的聲響,聽(tīng)發(fā)電機軸承有無(wú)異響,聽(tīng)齒輪箱有無(wú)異響,聽(tīng)閘盤(pán)與閘墊之間有無(wú)異響,聽(tīng)葉片的切風(fēng)聲音是否正常。

第三,清理干凈自己的工作現場(chǎng),并將液壓站各元件及管接頭擦凈,以便于今后觀(guān)察有無(wú)泄漏。

水力發(fā)電機

水利發(fā)電機是將水的動(dòng)能和重力勢能轉換為機械功的動(dòng)力機械(如:中國的三峽)。在發(fā)電這一塊**的要數核能發(fā)電,不過(guò)相對核能污染較大。所以中國廣泛還是用煤炭發(fā)電。中國煤炭資源吃緊,煤炭?jì)r(jià)格一直在漲,這也是為什么會(huì )有電荒的出現的主要原因。

同步發(fā)電機

作發(fā)電機運行的同步電機。是一種*常用的交流發(fā)電機。在現代電力工業(yè)中,它廣泛用于水力發(fā)電、火力發(fā)電、核能發(fā)電以及柴油機發(fā)電。由于同步發(fā)電機一般采用直流勵磁,當其單機獨立運行時(shí),通過(guò)調節勵磁電流,能方便地調節發(fā)電機的電壓。若并入電網(wǎng)運行,因電壓由電網(wǎng)決定,不能改變,此時(shí)調節勵磁電流的結果是調節了電機的功率因數和無(wú)功功率。

同步發(fā)電機的定子、轉子結構與同步電機相同,一般采用三相形式,只在某些小型同步發(fā)電機中電樞繞組采用單相。

高速同步發(fā)電機:

因大多數發(fā)電機與原動(dòng)機同軸聯(lián)動(dòng),火電廠(chǎng)都用高速汽輪機作原動(dòng)機,所以汽輪發(fā)電機通常用高轉速的2極電機,其轉速達3000轉/分(在電網(wǎng)頻率為60赫時(shí),為3600轉/分)。核電站多用4極電機,轉速為1500轉/分(當電網(wǎng)頻率為60赫時(shí),為1800轉/分)。為適應高速、高功率要求,高速同步發(fā)電機在結構上一是采用隱極式轉子,二是設置專(zhuān)門(mén)的冷卻系統。

隱極式轉子:外表呈圓柱形,在圓柱表面開(kāi)槽以安放直流勵磁繞組,并用金屬槽楔固緊,使電機具有均勻的氣隙。由于高速旋轉時(shí)巨大的離心力,要求轉子有很高的機械強度。隱極式轉子一般由高強度合金鋼整塊鍛成,槽形一般為開(kāi)口形,以便安裝勵磁繞組。在每一個(gè)極距內約有1/3部分不開(kāi)槽,形成大齒;其余部分的齒較窄,稱(chēng)做小齒。大齒中心即為轉子磁極的中心。有時(shí)大齒也開(kāi)一些較小的通風(fēng)槽,但不嵌放繞組;有時(shí)還在嵌線(xiàn)槽底部銑出窄而淺的小槽作為通風(fēng)槽。隱極式轉子在轉子本體軸向兩端還裝有金屬的護環(huán)和中心環(huán)。護環(huán)是由高強度合金制成的厚壁圓筒,用以保護勵磁繞組端部不至被巨大的離心力甩出;中心環(huán)用以防止繞組端部的軸向移動(dòng),并支撐護環(huán)。此外,為了把勵磁電流通入勵磁繞組,在電機軸上還裝有集電環(huán)和電刷。

冷卻系統:由于電機中能量損耗和電機的體積成正比,它的量級與電機線(xiàn)度量級的三次方成比例,而電機散熱面的量級只是電機線(xiàn)度量級的二次方。因此,當電機尺寸增大時(shí)(受材料限制,增大電機容量就得加大其尺寸),電機每單位表面上需要散發(fā)的熱量就會(huì )增加,電機的溫升將會(huì )提高。在高速汽輪發(fā)電機中,離心力將使轉子表面和轉子中心孔表面產(chǎn)生巨大的切向應力,轉子直徑越大,這種應力也越大。因此,在鍛件材料允許的應力極限范圍內,2極汽輪發(fā)電機的轉子本體直徑不能超過(guò)1250毫米。大型汽輪發(fā)電機要增大單機容量,只有靠增加轉子本體的長(cháng)度(即用細長(cháng)的轉子)和提高電磁負荷來(lái)解決。轉子長(cháng)度可達8米,已接近極限。要繼續提高單機容量,只能是提高電機的電磁負荷。這使大型汽輪發(fā)電機的發(fā)熱和冷卻問(wèn)題變得特別突出。對于50000千瓦以下的汽輪發(fā)電機,多采用閉路空氣冷卻系統,用電機內的風(fēng)扇吹拂發(fā)熱部件降溫。對于容量為5~60萬(wàn)千瓦的發(fā)電機,廣泛使用氫冷。氫氣(純度99%)的散熱性能比空氣好,用它來(lái)取代空氣不僅散熱效果好,而且可使電機的通風(fēng)摩擦損耗大為降低,從而能顯著(zhù)提高發(fā)電機的效率。但是,采用氫冷**有防爆和防漏措施,這使電機結構更為復雜,也增加了電極材料的消耗和成本。此外,還可采用液體介質(zhì)冷卻,例如水的相對冷卻能力為空氣的50倍,帶走同樣的熱量,所需水的流量比空氣小得多。因此,在線(xiàn)圈里采用一部分空心導線(xiàn),導線(xiàn)中通水冷卻,就可以大大降低電機溫升,延緩絕緣老化,增長(cháng)電機壽命。

低速同步發(fā)電機:

多數由較低速度的水輪機或柴油機驅動(dòng)。電機磁極數由4極到60極,甚至更多。對應的轉速為1500~100轉/分及以下。由于轉速較低,一般都采用對材料和制造工藝要求較低的凸極式轉子。

凸極式轉子的每個(gè)磁極常由1~2毫米厚的鋼板疊成,用鉚釘裝成整體,磁極上套有勵磁繞組。勵磁繞組通常用扁銅線(xiàn)繞制而成。磁極的極靴上還常裝有阻尼繞組。它是一個(gè)由極靴阻尼槽中的裸銅條和焊在兩端的銅環(huán)形成的一個(gè)短接回路。磁極固定在轉子磁軛上,磁軛由鑄鋼鑄成。凸極式轉子可分為臥式和立式兩類(lèi)。大多數同步電動(dòng)機、同步調相機和內燃機或沖擊式水輪機拖動(dòng)的發(fā)電機,都采用臥式結構;低速、大容量水輪發(fā)電機則采用立式結構。

臥式同步電機的轉子主要由主磁極、磁軛、勵磁繞組、集電環(huán)和轉軸等組成。其定子結構與異步電機相似。立式結構**用推力軸承承擔機組轉動(dòng)部分的重力和水向下的壓力。大容量水輪發(fā)電機中,此力可高達四、五十兆牛(約相當于四、五千噸物體的重力),所以這種推力軸承的結構復雜,加工工藝和安裝要求都很高。按照推力軸承的安放位置,立式水輪發(fā)電機分為懸吊式和傘式兩種。懸吊式的推力軸承放在上機架的上部或中部,在轉速較高、轉子直徑與鐵心長(cháng)度的比值較小時(shí),機械上運行較穩定。傘式的推力軸承放在轉子下部的下機架上或水輪機頂蓋上。負重機架是尺寸較小的下機架,可節約大量鋼材,并能降低從機座基礎算起的發(fā)電機和廠(chǎng)房高度。

同步發(fā)電機的并聯(lián)運行 同步發(fā)電機絕大多數是并聯(lián)運行,并網(wǎng)發(fā)電的。各并聯(lián)運行的同步發(fā)電機**頻率、電壓的大小和相位都保持一致。否則,并聯(lián)合閘的瞬間,各發(fā)電機之間會(huì )產(chǎn)生內部環(huán)流,引起擾動(dòng),嚴重時(shí)甚至會(huì )使發(fā)電機遭受破壞。但是,兩臺發(fā)電機在投入并聯(lián)運行以前,一般說(shuō)來(lái)它們的頻率與電壓的大小和相位是不會(huì )完全相同的。為了使同步發(fā)電機能投入并聯(lián)運行,首先**有一個(gè)同步并列的過(guò)程。同步并列的方法可分為準同步和自同步兩種。同步發(fā)電機在投入并聯(lián)運行以后,各機負載的分配決定于發(fā)電機的轉速特性。通過(guò)調節原動(dòng)機的調速器,改變發(fā)電機組的轉速特性,即可改變各發(fā)電機的負載分配,控制各發(fā)電機的發(fā)電功率。而通過(guò)調節各發(fā)電機的勵磁電流,可以改變各發(fā)電機無(wú)功功率分配和調節電網(wǎng)的電壓。

永磁同步風(fēng)力發(fā)電機:

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(diǎn)成為繼雙饋感應風(fēng)電機組之后的又一重要風(fēng)力發(fā)電機型受到廣泛關(guān)注,并逐漸開(kāi)始投入使用。永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統基本結構如圖1所示,它主要由風(fēng)力機、永磁同步發(fā)動(dòng)機、變頻器和變壓器組成。

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)力機葉片旋轉,拖動(dòng)永磁同步發(fā)電機的轉子旋轉,實(shí)現發(fā)電。永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統和籠型變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統類(lèi)似,只是所采用的發(fā)電機為永磁式發(fā)電機,轉子為永磁式結構,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)現的,把永磁同步發(fā)電機的變頻的交流電通過(guò)變頻器轉變?yōu)殡娋W(wǎng)同頻的交流電,實(shí)現風(fēng)力發(fā)電的并網(wǎng),因此變頻器的容量與系統的額定容量相同。

在過(guò)去的幾十年里,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(lái)越具吸引力了。采用永磁同步發(fā)電機的風(fēng)力發(fā)電系統具有以下特點(diǎn):

1、永磁同步發(fā)電機系統不需要勵磁裝置,具有重量輕、效率高、功率因數高、可靠性好等優(yōu)點(diǎn);

2、變速運行范圍寬,即可超同步運行也可以亞同步運行;

3、轉子無(wú)勵磁繞組,磁極結構簡(jiǎn)單、變頻器容量小,可以做成多極電機;

4、同步轉速降低,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,使直驅永磁風(fēng)力發(fā)電機系統。

適用場(chǎng)合:

1、在電力設施匱乏、交通不便、缺乏常規燃料,但風(fēng)力資源豐富的地區,可以解決部分用電問(wèn)題,如為高速公路照明設備提供電源等;

2、在單機容量比較小的風(fēng)場(chǎng),永磁同步發(fā)電系統能夠有效并網(wǎng)發(fā)電;

3、為農村、牧區、邊防哨所、氣象臺站等偏遠、負載較輕的用戶(hù),提供交流或直流電源。

交流發(fā)電機

在日常生活中,用交流發(fā)電機來(lái)供用電設備使用時(shí),常發(fā)生用電設備不能正常工作的情況,其原因是發(fā)電機輸出的交流電不夠穩定,這時(shí)候需要電力穩壓器來(lái)穩定電壓,也就是日常生活中常用到的交流穩壓電源,交流穩壓電源能使發(fā)電機的輸出電壓精度穩定到用電設備正常工作所允許的范圍。

交流發(fā)電機構造

交流發(fā)電機的構造稍顯復雜。但是不論它是單相還是三相,都是由下列幾個(gè)主要部分組成:

⑴激磁部分:包括激磁機和磁場(chǎng)部分。

⑵電樞部分。

⑶機殼部分:包括裝置備部分的鐵架和機座。

異步發(fā)電機

異步發(fā)電機又稱(chēng)“感應發(fā)電機”。利用定子與轉子間氣隙旋轉磁場(chǎng)與轉子繞組中感應電流相互作用的一種交流發(fā)電機。其轉子的轉向和旋轉磁場(chǎng)的轉向相同,但轉速略高于旋轉磁場(chǎng)的同步轉速。常用作小功率水輪發(fā)電機。

交流勵磁發(fā)電機由于轉子方采用交流電壓勵磁,使其具有靈活的運行方式,在解決電站持續工頻過(guò)電壓、變速恒頻發(fā)電、抽水蓄能電站電動(dòng)-發(fā)電機組的調速等問(wèn)題方面有著(zhù)傳統同步發(fā)電機無(wú)法比擬的優(yōu)越性。交流勵磁發(fā)電機主要的運行方式有以下三種:

1) 運行于變速恒頻方式;

2) 運行于無(wú)功大范圍調節的方式;

3) 運行于發(fā)電-電動(dòng)方式。

隨著(zhù)電力系統輸電電壓的提高,線(xiàn)路的增長(cháng),當線(xiàn)路的傳輸功率低于自然功率時(shí),線(xiàn)路和電站將出現持續的工頻過(guò)電壓.為改善系統的運行特性,不少技術(shù)先進(jìn)的***,在6"世紀A"年代初開(kāi)始研究異步發(fā)電機在大電力系統中的應用問(wèn)題,并認為大系統采用異步發(fā)電機后,可提高系統的穩定性,可靠性和運行的經(jīng)濟性.

異步發(fā)電機由于維護方便,穩定性好,常用作并網(wǎng)運行的小功率水輪發(fā)電機。當用原動(dòng)機將異步電機的轉子順著(zhù)磁場(chǎng)旋轉方向拖動(dòng),并使其轉速超過(guò)同步轉速時(shí),電機就進(jìn)入發(fā)電機運行,并把原動(dòng)機輸入的機械能轉變成電能送至電網(wǎng)。這時(shí)電機的勵磁電流取自電網(wǎng)。

異步發(fā)電機也可以并聯(lián)電容,靠本身剩磁自行勵磁,獨立發(fā)電(見(jiàn)圖),這時(shí)發(fā)電機的電壓與頻率由電容值、原動(dòng)機轉速和負載大小等因素決定。當負載改變,一般要相應地調節并聯(lián)的電容值,以維持電壓穩定。由于異步電機并聯(lián)電容時(shí),不需外加勵磁電源就可獨立發(fā)電,故在負荷比較穩定的場(chǎng)合,有可取之處。例如可用作農村簡(jiǎn)易電站的照明電源或作為備用電源等。

測速發(fā)電機

測速發(fā)電機是一種測量轉速的微型發(fā)電機,他把輸入的機械轉速變換為電壓信號輸出,并要求輸出的電壓信號與轉速成正比。

測速發(fā)電機的分類(lèi):測速發(fā)電機分為直流測速發(fā)電機和交流測速發(fā)電機兩大類(lèi)。

直流測速發(fā)電機:直流測速發(fā)電機本質(zhì)上是一種微型直流發(fā)電機,按定子磁極的勵磁方式分為電磁式和永磁式。直流測速發(fā)電機的工作原理與一般直流發(fā)電機相同。

交流測速發(fā)電機:交流異步測速發(fā)電機的轉子結構有籠型的,也有杯型的,在控制系統中多用空心杯轉子異步測速發(fā)電機??招谋D子異步測速發(fā)電機定子上有兩個(gè)在空間上相互差90°電角度的繞組,一為勵磁繞組,另一為輸出繞組。

交流異步測速發(fā)電機的誤差主要有:

非線(xiàn)性誤差:由于直軸磁通變化使測速發(fā)電機產(chǎn)生非線(xiàn)性誤差;

剩余電壓:實(shí)際運行中,轉子靜止時(shí),測速發(fā)電機輸出一個(gè)較小的電壓;

相位誤差:由于勵磁繞組的漏抗、空心杯轉子的漏抗使輸出電壓與勵磁電壓的相位不同。

交流同步測速發(fā)電機分為:永磁式、感應式和脈沖式。

柴油發(fā)電機

柴油發(fā)電機組是一種獨立的發(fā)電設備,系指以柴油等為燃料,以柴油機為原動(dòng)機帶動(dòng)發(fā)電機發(fā)電的動(dòng)力機械。整套機組一般由柴油機、發(fā)電機、控制箱、燃油箱、起動(dòng)和控制用蓄電瓶、保護裝置、應急柜等部件組成。整體可以固定在基礎上,定位使用,亦可裝在拖車(chē)上,供移動(dòng)使用。 柴油發(fā)電機組屬非連續運行發(fā)電設備,若連續運行超過(guò)12h,其輸出功率將低于額定功率約90%。


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