风力发电机部分功率变换器有什么优点,有什么作用

风力发电机部分功率变换器有什么优点,有什么作用

这位仁兄,我不知道你问的是不是大型水平轴风力发电机组,如果是现在市面上的大型风力发电机组大致可分为两类,第一类为传动链带增速齿轮箱,发电机为异步双馈发电机,被称之为双馈机组.另一类传动链不带增速齿轮箱的,发电机多为永磁发电机,被称之为永磁直驱风力发电机组.
您说的发电机部分的功率变换器应该是连接发电机的变频器.对于固定风速情况下,风轮转速一定,发电机的功率是不会发生改变的.为了能使发电机组并网,（并网的条件：发电机发出交流电相位幅频与电网相同）.变频器采用交—直—交,pwm技术,就是将发电机侧发出的频率不稳定的交流电先转化为直流,再将直流转化为与电网频率相同的交流电.不知答案是否和您心意,有什么关于风力发电机组问题请继续追问.
再问： 首先非常感谢您无私的帮助！您分析的不错，我问的变换器就是发电机的变频器。我看过一些文献，说变换器有些是全功率转换的。双馈风机有一个优点，就是变频器的容量是只有其三分之一。可是我不大明白，为什么其他的容量是全功率的，而双馈风机变频器的容量，能够只有其三分之一，这个其是不是指双馈风机，也就是变频器的容量只有电机容量的三分之一。还有采用交直交肯定会产生谐波，这个是不是要滤掉，怎么滤掉？
再答： 第一个问题，双馈不全功率问题。这个问题牵扯到电机学异步电机。这里的两个功率实际上不是一样的概念。 是这样的，这里说的不全功率变流是由于双馈风力发电机的特点决定的，双馈风力发电机是异步机，简单说，他可以自身有一定的转差，可以自己调节一定范围内的频率。不同于同步发电机，双馈发电机实行交流励磁，励磁电流的可调量为其幅值、频率和相位。所以可以采用不全功率变流的。相对来说，永磁直驱的发电机组，用的是同步机，所以只能用全功率变流。所以直驱的大部分成本都花费在全功率变流上了。所以说双馈的不全功率变流是个优点。 第二个问题，我现在没办法给你答复，我有个同学是搞这方面的等晚上回来我问问他再给你答复。 隔壁蛙为您服务 呱呱
再问： 真的太感谢您了！您也很厉害！我是在读硕士，毕业论文做的是双馈风机，以前学的同步隐极机较多。对风机接触很少。只知道励磁一般都是调节励磁电流大小，从而可以改变输出的无功功率，达到无功平衡，和维护系统电压。您能告诉我异步电机的励磁系统是怎么一回事？就是调节交流励磁为什么就能减少变频器的容量的吗？还有就是交流励磁的频率怎么调节？它对整个励磁系统有什么作用？感谢了！
再答： 之前的关于谐波的问题，是会产生谐波需要有相应的滤波设备来滤波。风力发电机组的双馈发电机与异步电机是由区别的，是特殊的异步机。双馈机有两套绕组分别在定子与转子上，定子结构与异步电机定子结构相同，具有分布的交流绕组。转子结构带有集电环和电刷。与绕线转子异步电机不同，转子的三相绕组加入交流励磁，可以输入电能也可以输出电能。转子一般由接到电网上的变流器提供交流励磁电流，励磁电压的幅值频率相位相序可以根据运行需要调节。由于双馈异步机并网时，不仅定子始终向电网送电，在一定工况下，转子也可向电网送电。这也就是为什么叫双馈电机的原因。自己画了双馈风机的个示意图。 要说明下，转子接变流器，这里的变流器提供双馈电机转子交流励磁，励磁交流的频率调节是由它来完成的。所以一般为双馈机组的变流器为双向的。 对于你最后的问题，其实就是双馈机所能完成的变速恒频运行，与功率传递关系的问题。这里一一说明。第一个问题你了解同步机应该知道这个公式，旋转磁场的转速与所通入的交流电的频率f2及电机的极对数p的关系                          n2=60f2/p其中，n2为转子中通入频率为f2的三相对称交流励磁电流后所产生的磁场相对于转子本身的转速。从中可知，当改变频率f2就可以改变n2。这里设n1为对应电网频率50Hz(f1=50Hz)时发电机的同步转速，n为发电机转子本身的转速，只要转子旋转磁场的转速与转子自身的机械转速n向加等于定子的同步速。也就是：n+n2=n1则定子绕组感应出的电动势频率就会始终为50Hz（电网频率）由于                         n1=60f1/p得到                         (np/60)+f2=f1这样，可以看出只要通入转子的励磁电流的频率满足这个式子，不论发电机的转子的转速n怎么变化，双馈机都可以发出与电网相同频率的交流电。由上式还可以得到，f2=f1-[(s-1)n1p/60]=f1(1-s)f1=sf1其中s为转差率。        这样我们就得到了一个结论，在双馈机转子变速时，控制转子电流的频率，可使定子频率恒定。只要在转子的三相对称绕组中通入转差频率sf1的电流，双馈机就可实现变速恒频。 还有个问题没说，百度知道回答字符有限制，我都写好了没办法提交只有删了，蛋疼的知道。你在问下我把第二个问题给你。
再问： 非常谢谢，有点懂了，以前觉得频率就是由汽水轮机的转速决定的，期待您的第二个问题
再答： 2. 功率传递问题对于双馈机，有三种工作状态，同步运行状态，亚同步运行状态，与超同步运行状态。  其中  同步运行状态，这是转差率s=0，转子励磁绕组通入的为直流电频率为0.也就是和同步机一样。  亚同步状态，发电机转速小与同步转速，由转差频率(f2)的电流产生的旋转磁场转速n2与转子转向相同，此时转子磁变流器向发电机转子提供交流励磁，发电机由定子发出电能给电网。  超同步状态，发电机的转速大于同步转速，这时，由转差频率为f2的电流产生的旋转磁场转速n2与转子转动方向相反，这是发电机同时由定子转子发出电能给电网，励磁变流器的能量流逆向。在不计铁损等损耗下，能力公式为                       Pm+P2=P1+Pcu1+pcu2                       P2=s(P1+Pcu1)+Pcu2Pm:输入的机械功率 P2：转子励磁变流器输入的电功率，P1定子输出电功率， Pcu1：定子铜损 Pcu2：转子铜损铜损可忽略则得：P2=sP1    s为转差率所以你的问题就解决了。双馈机的变流器容量决定于发电机的最大转差率，而一般双馈机的转差率为25%~35%。所以，变频器的最大容量为发电机额定容量的三分之一到四分之一。附上功率传递图（自己画的有点粗糙).隔壁蛙献上。