电机学—第七章.ppt

第七章 其它电机简介 ;7.1 双馈异步发电机及其在风力发电 中的应用 ;20Kw风力发电机;异步发电机;7.1.1 双馈异步发电机工作原理; 由第四章知，绕线转子异步电机的转子上嵌装有三相对称绕组，在该三相对称绕组中通入三相对称交流电，则将在电机气隙内产生旋转磁场，此旋转磁场的转速与所通入的交流电的频率及电机的极对数有关，即 (7-1-1);从式(7-1-1)可知，改变频率 ，即可改变 。因此，则只要调节转子电流的频率 ，就从而维持： (7-1-2) 式中　 — 对应于电网频率 时异步发电机的同步转速。;异步电机定、转子电流频率的关系为 　　 　　　 　 (7-1-3) 式(7-1-3)表明，异步电机定子绕组的感应电势，如同在同步发电机时一样，其频率将始终维持 为不变。;二、三种运行状态 根据转子转速变化，双馈异步发电机有以下三种运行状态： 亚同步运行状态。在此种状态下 ，由滑差频率为 的电流产生的旋转磁场转速 与转子的转速方向相同，因此有 。;(2) 超同步运行状态。此种状态下 ，改变通入转子绕组的频率为 的电流相序，则其所产生的旋转磁场的转向与转子的转向相反，因此有 。为了实现 转向反向，在由亚同步运行转向超同步运行时，转子三相绕组必须能自动改变其相序；反之，也是一样。;(3) 同步运行状态。此种状态下 ，滑差频率 ，这表明此时通入转子绕组的电流的频率为0，也即是直流电流，因此与普通同步发电机一样。;7.1.2　等值电路及向量图;（a）亚同步运行 （b）超同步运行 图7-1-2双馈异步发电机稳态运行时的向量图;7.1.3 双馈电机在风力发电中的应用;图7-1-3　典型的变速恒频风力发电系统示意图;双馈异步发电机在不同运行状态下功率传递关系怎样？ 双馈异步发电机在亚同步运行及超同步运行时的功率流向如图7-1-4所示，图中为发电机的电磁功率，不计定子绕组损耗时，等于从定子输出到电网的电功率。为电机的转差率，为输入机械功率。;(a)亚同步运行 （b）超同步运行 图7-1-4 双馈异步发电机运行时的功率流向; 风速较低，电机运行在亚同步状态时， ，需要从电网向电机转子绕组馈入电功率，风力机经转子传递给定子的功率为 （忽略电机损耗），转子需要输入的电机率为 ，所以发电机传给电网的总功率只有 ，如图7-4-4(a)。; 风速较低，电机运行在超同步状态时， ，转子绕组向外（电网）供电，风力机经转子传递给定子的功率为 （忽略电机损耗），转子输出到电网的电机率为 ，所以发电机传给电网的总功率为 ，如图7-1-4(b)。; 下面给出一双馈电机在风力发电系统中应用实例说明在不同风速下定、转子及输出功率的关系。 该电机主要参数：额定功率：1501kW，额定转速：1440r/min，额定效率：97.1%，额定频率：60Hz，额定功率因数：1.0，定子电压：575V，转子电压：376V，定子电流：1287.2A，转子电流：396.5A，定子输出功率：1263kW，转子输出功率：247.8kW。;表7-1-1　发电机在不同转速下的基本运行特性;7.2 永磁直流无刷电动机; 永磁无刷直流电机是在传统直流电机基础上发展起来的，其电磁结构上和传统直流电机一样，但是无刷直流电机的电枢绕组放在定子上，转子则采用永磁材料制成的永磁体。永磁无刷直流电机以电子换向器取代了机械电刷和换向器，消除了电的滑动接触机构。;眼循奥娥途嘛些肝匹擞崔曙据韧觅踢媒赞家控队耘沛抖假交骗敛筑夏歪井电机学—第七章电机学—第七章;褥窖氛叮诗咀秃悔门遏喝陈忆丝巍蚁烽湘枯辩两忍务锣贪恿奶映听侍茵贿电机学—第七章电机学—第七章;后葵迷葛角蔓休恰孩蓉葱咒迂比自幼苞肤孪钒榨矮左咖枯凤光畦脏馋撵诣电机学—第七章电机学—第七章;捏震零砰阉搔民帖伏傲喀纠朗蛛篮十犯痊仔肉慈瓣毕亥斋桃涎臼刨