风力发电机变流器(风力发电机变流器的作用)

海潮机械 2023-01-04 09:13 编辑:admin 82阅读

1. 风力发电机变流器的作用

风电变流器,是双馈风力发电机中,加在转子侧的励磁装置。 其主要功能是在转子转速n变化时,通过变流器控制励磁的幅值、相位、频率等,使定子侧能向电网输入恒频电。 包括功率模块、控制模块、并网模块。

变流器采用三相电压型交-直-交双向变流器技术,核心控制采用具有快速浮点运算能力的“双DSP的全数字化控制器”;在发电机的转子侧变流器实现定子磁场定向矢量控制策略,电网侧变流器实现电网电压定向矢量控制策略;系统具有输入输出功率因数可调、自动软并网和最大功率点跟踪控制功能。 功率模块采用高开关频率的IGBT功率器件,保证良好的输出波形。 这种整流逆变装置具有结构简单、谐波含量少等优点,可以明显地改善双馈异步发电机的运行状态和输出电能质量。 这种电压型交-直-交变流器的双馈异步发电机励磁控制系统,实现了基于风机最大功率点跟踪的发电机有功和无功的解耦控制,是目前双馈异步风力发电机组的一个代表方向。

2. 风力发电机变流器工作原理

风力发电大致包括三个部分:

1、原动力,风力

2、发电机

3、变流器并网 其简单过程就是风力带动安装了叶片的发电机旋转,发电机输出与转速对应频率的交流电,变流器将其变为与电网频率相同,电压相等的交流电并网。

用其它原动力带动叶片旋转也是可以发电的,只不过这样,就不能称为风力发电了。

3. 风力发电变频器的作用

风轮上装有3叶片来吸收风能,风轮带动主轴(低速轴)转动,主轴带动齿轮箱转动,齿轮箱经过齿轮比转换,将低速转动转换为高速转动,齿轮箱带动高速轴转动,高速轴再连接上发电机发电,同时通过变频器控制输出电流的稳定。

4. 风电机组变流器的作用

风力发电的基本原理是风的动能通过风轮机转换成机械能, 再带动发电机发电转换成电能。主导的风力发电机组一般为水平轴式风力发电机,它由叶片、轮毂、增速齿轮箱、发电机、主轴、偏航装置、控制系统、塔架等部件所组成。风轮的作用是将风能转换为机械能,它由气动性能优异的叶片装在轮毂上所组成,低速转动的风轮由增速齿轮箱增速后,将动力传递给发电机。 上述这些部件都布置在机舱里,整个机舱由塔架支起。为了有效地利用风能,偏航装置根据风向传感器测得的风向信号,由控制器控制偏航电机,驱动与塔架上大齿轮咬合的小齿轮转动,使机舱始终对向风。由于齿轮箱是在MW级风力发电机组 中过载和过早损坏率较高的部件,国外开始研 制一种直接驱动型的风力发电机组(亦称:无 齿轮风力发电机),这种机组采用多级异步电 机与叶轮直接连接进行驱动的方式,免去齿轮为了跟踪最佳叶片尖速比,使风电机组在 较大的风速范围内获得最佳功率输出,须对转 速或功率进行调节。常用的调节方式有两种:一种是失速调节,另一种是变桨距调节一即叶片可以绕叶片上的轴转动,改变叶片气动数据,实现功率调节。

风力发电技术

风力发电机一般有风轮、发电机(包括装置)、调向器(尾翼)、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成。风力发电机的工作原理比较简单,风轮在风力的作用下旋转,它把风的动能转变为风轮轴的机械能。发电机在风轮轴的带动下旋转发电。 风轮是集风装置,它的作用是把流动空气具有的动能转变为风轮旋转的机械能。一般风力发电机的风轮由2个或3个叶片构成。在风力发电机中,已采用的发电机有3种,即直流发电机、同步交流发电机和异步交流发电机。 风力发电机中调向器的功能是使风力发电机的风轮随时都迎着风向,从而能最大限度地获取风能。一般风力发电机几乎全部是利用尾翼来控制风轮的迎风方向的。尾翼的材料通常采用镀锌薄钢板。 限速安全机构是用来保证风力发电机运行安全的。限速安全机构的设置可以使风力发电机风轮的转速在一定的风速范围内保持基本不变。 塔架是风力发电机的支撑机构,稍大的风力发电机塔架一般采用由角钢或圆钢组成的桁架结构。风力机的输出功率与风速的大小有关。由于自然界的风速是极不稳定的,风力发电机的输出功率也极不稳定。风力发电机发出的电能一般是不能直接用在电器上的,先要储存起来。风力发电机用的蓄电池多为铅酸蓄电池。

风机技术

风机叶片风机叶片是风力发电技术进步的关键核心

风力机部件,其良好的设计、可靠的质量和优越的性能是保证机组正常稳定运行的决定因素。我国风机叶片行业的发展是伴随着风电产业及风电设备行业的发展而发展起来的。由于起步较晚,我国风机叶片最初主要是依靠进口来满足市场需求的。随着国内企业和科研院所的共同努力,我国风机叶片行业的供给能力迅速提升。

5. 风力发电变流器原理

风力发电的原理,是利用风力带动风车叶片旋转,再透过增速机将旋转的速度提升,来促使发电机发电。依据目前的风力发电机技术,大约是每秒三公尺的微风速度(微风的程度),便可以开始发电。风力发电在芬兰、丹麦等国家很流行;我国也在西部地区大力提倡。小型风力发电系统效率很高,但它不是只由一个发电机头组成的,而是一个有一定科技含量的小系统:风力发电机+充电器+数字逆变器。

风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片组成。每一部分都很重要,各部分功能为:叶片用来接受风力并通过机头转为电能;尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最大的风能;转体能使机头灵活地转动以实现尾翼调整方向的功能;机头的转子是永磁体,定子绕组切割磁力线产生电能。

6. 风力发电机变压器的作用

风电变压器低压侧电压是690V的原因:风力发电机采用三角型接的,出口电压也就是输出电压为690V。三相电的三角形接法是将各相电源或负载依次首尾相连,并将每个相连的点引出,作为三相电的三个相线。

三角形接法没有中性点,也不可引出中性线,因此只有三相三线制。添加地线后,成为三相四线制。

变压器的原理:变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置,主要构件是初级线圈、次级线圈和铁心 (磁芯)。

在电器设备和无线电路中,常用作升降电压、匹配阻抗、安全隔离等。在发电机中,不管是线圈运动通过磁场或磁场运动通过固定线圈,均能在线圈中感应电势。此两种情况,磁通的值均不变,但与线圈相交链的磁通数量却有变动,这是互感应的原理。

变压器就是一种利用电磁互感应变换电压、电流和阻抗的器件。

7. 风力发电机变流器的作用是

一个简易快的答案就是,通过热交换带走热量,让设备在稳定工作温度内运行。

目前我国风力发电机组主要有风冷和水冷两种,需要冷却的部件主要是发电机,变流器这两大部件,因为这里是能量交换最主要的地方,也是最大的地方,也就自然产生比其他部位多的热量,而热量对发电机,变流器影响很大,热量高对发电机线圈,轴承,对变流器的IGBT、电容都有很大影响。这就需要外部加器件去带走这部分热量,让发电机和变流器维持一个稳定的工作温度。

风冷就是通过外部风扇靠空气流动带走热量,随着发电机的功率越来越大,热量越大,风冷就会达到一个冷却上限,不光是冷却效率问题,还有产品成本问题,一系列影响就需要考虑水冷系统。水循环的冷却效率要高于风冷,但又比风冷复杂,易产生漏液这些次生问题。更换部件还得放冷却液注冷却液,操作较之前风冷繁琐。

风冷却部位不是简单的风扇对着直吹或者抽气,是把大热量部位通过金属散热片导热,再由风扇吸/吹气带走热量,水冷是直接水冷板贴近热量产生部位,直接带走热量。

水冷也不是完全就是水冷,水冷系统的自身冷却是靠风冷,冷却液流向外部换热器,然后再由风扇冷却。