1、金風(fēng)1.5兆瓦機(jī)組發(fā)電機(jī)介紹,主講：郭建,同步發(fā)電機(jī)的基本工作原理和結(jié)構(gòu),同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子上繞有勵(lì)磁繞組，通以直流電勵(lì)磁，產(chǎn)生磁場(chǎng)，并由原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，使定子三相對(duì)稱繞組不斷切割轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)而感應(yīng)出三相交流電動(dòng)勢(shì)。,同步發(fā)電機(jī)的基本工作原理和結(jié)構(gòu),（1）波形：由于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的波形主要取決于轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)在氣隙空間分布的波形，制造時(shí)使轉(zhuǎn)子磁極的磁場(chǎng)在氣隙空間盡可能按正弦波分布，三相繞組的Y形連接和采用短距、分布繞組，便得到正弦波形的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；,同步發(fā)電機(jī)的基本工作原理和結(jié)構(gòu),（2）大?。河捎诙ㄗ尤嗬@組對(duì)稱，它們切割同一個(gè)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)，三相感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也對(duì)稱，大小均為,同步發(fā)電機(jī)的基本工作原理和結(jié)構(gòu),（3）相

2、位差和相序：由于定子繞組在空間位置上互差1200電角度，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割定子三相繞組在時(shí)間上有先后順序，定子的三相感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在時(shí)間相位上就互差1200電角度，如果將先切割的一相定義為A相，則后切割的那兩相就為B相和C相，因此三相電動(dòng)勢(shì)的相序與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向一致，其由轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向決定；,同步發(fā)電機(jī)的基本工作原理和結(jié)構(gòu),（4）頻率：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)一對(duì)磁極，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就經(jīng)歷一個(gè)周期的變化，若電機(jī)有p對(duì)磁極，轉(zhuǎn)子以每分鐘n轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)，則每分鐘內(nèi)電動(dòng)勢(shì)變化pn個(gè)周期，即頻率為： 也就是當(dāng)電機(jī)的磁極對(duì)數(shù)p 一定時(shí)，頻率f和轉(zhuǎn)速n有嚴(yán)格不變的關(guān)系。,同步發(fā)電機(jī)的定子和異步電機(jī)的定子相同，即在定子鐵心內(nèi)圓均勻分布的槽內(nèi)嵌放三相對(duì)

3、稱繞組，同步發(fā)電機(jī)的定子又稱電樞，轉(zhuǎn)子主要由磁極鐵心與勵(lì)磁繞組組成。當(dāng)勵(lì)磁繞組通以直流電流后，轉(zhuǎn)子即建立恒定磁場(chǎng)。作為發(fā)電機(jī)，當(dāng)原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，其磁場(chǎng)切割定子繞組而產(chǎn)生交流電動(dòng)勢(shì)，該電動(dòng)勢(shì)的頻率為。如果同步發(fā)電機(jī)接上負(fù)載，將有三相電流流過(guò)，同步發(fā)電機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成了電能。,圖1-1 同步發(fā)電機(jī)工作原理圖,按運(yùn)行方式可以分為：發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)和調(diào)相機(jī) 按結(jié)構(gòu)型式分為：旋轉(zhuǎn)電樞式和旋轉(zhuǎn)磁極式 凸極式 旋轉(zhuǎn)磁極式 隱極式 按原動(dòng)機(jī)類別來(lái)分：汽輪發(fā)電機(jī)、水輪發(fā)電機(jī)和柴油發(fā)電機(jī) 基本結(jié)構(gòu)：定子和轉(zhuǎn)子 定子由定子鐵心、定子繞組、機(jī)座、端蓋、擋風(fēng)裝置等部件 轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵心、勵(lì)磁繞組、護(hù)環(huán)、中心環(huán)、滑環(huán)及

4、風(fēng)扇等部件組成。,同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式 -有以下幾種,、直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁,、靜止半導(dǎo)體勵(lì)磁,、旋轉(zhuǎn)半導(dǎo)體勵(lì)磁,同步發(fā)電機(jī)的額定值,、額定容量 或 額定功率 指輸出的額定視在功率或有功功率。單位： 或 。 、額定電壓 指電機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)的三相定子繞組的線電壓，單位 。 、額定電流 指電機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)的三相定子繞組的線電流，單位 、額定頻率 、額定功率因數(shù),同步風(fēng)力發(fā)電機(jī),把同步發(fā)電機(jī)應(yīng)用到風(fēng)力發(fā)電上，基本的有兩種機(jī)械聯(lián)接方式，一種是仍通過(guò)變速齒輪箱，做成高速同步發(fā)電機(jī)；另一種是取消變速齒輪箱，把風(fēng)輪軸與發(fā)電機(jī)直聯(lián)，并把發(fā)電機(jī)做成低速同步發(fā)電機(jī)，這種發(fā)電機(jī)直徑很大，但軸向長(zhǎng)度很短，像個(gè)大餅。無(wú)論采用

5、哪種機(jī)械聯(lián)接方式，若發(fā)電機(jī)定子出線端直接接人工頻電網(wǎng)，則系統(tǒng)需要單獨(dú)一套穩(wěn)速裝量；另一方面，同步發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)也不像感應(yīng)發(fā)電機(jī)那樣簡(jiǎn)單，需要一整套并網(wǎng)措施。當(dāng)然也可以采用同步發(fā)電機(jī)通過(guò)靜止變流器向電網(wǎng)輸送恒壓恒功率的電能。從能量轉(zhuǎn)化角度出發(fā)，根據(jù)有關(guān)資料分析認(rèn)為，由從可變的軸轉(zhuǎn)速風(fēng)輪機(jī)驅(qū)動(dòng)的籠型感應(yīng)發(fā)電機(jī)獲得并轉(zhuǎn)化的能量比從以恒定轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)的同步發(fā)電機(jī)獲得并轉(zhuǎn)化的能量大約多20%。 這里需要指出的是，采用電力電子變流變頻設(shè)備連接發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)時(shí)，要注意電力電子變流變頻器產(chǎn)生的諧波對(duì)電網(wǎng)的污染，這種污染有時(shí)是十分嚴(yán)重的。在國(guó)內(nèi)的風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行監(jiān)測(cè)中，曾一度監(jiān)測(cè)到高頻諧波，且峰值很高，不得不引起運(yùn)行、設(shè)計(jì)人

6、員的注意。,金風(fēng)1.5兆瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī),金風(fēng)科技1.5兆瓦機(jī)組所用發(fā)電機(jī)為六相88極永磁同步發(fā)電機(jī)，額定功率1580KW發(fā)電機(jī)。由外方設(shè)計(jì)，六相由互差30度電角度的兩套三相繞組組成，根據(jù)外方說(shuō)明可以消除5，7次諧波。（從電機(jī)控制的角度，兩套繞組對(duì)稱是比較好的設(shè)計(jì)。）定子電壓: 690 V；額定轉(zhuǎn)速: 17.3 rpm;極對(duì)數(shù): p=44；冷卻方式: 被動(dòng)風(fēng)冷；防護(hù)等級(jí): IP 23；絕緣等級(jí): F；預(yù)彎浸漆繞組；定子尺寸: D 5 m, L 1.5 m。,金風(fēng)1.5兆瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī),輸出電壓應(yīng)為考慮了系統(tǒng)運(yùn)行要求的結(jié)果。這個(gè)電壓屬于低電壓，對(duì)電氣絕緣等要求低，可以降低其他部分的成本。根據(jù)這個(gè)輸出電壓和輸出功率，可以計(jì)算得到輸出電流為： 基本與660A一致。,金風(fēng)1.5兆瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī),額定工作頻率則根據(jù)額定工作轉(zhuǎn)速和極對(duì)數(shù)計(jì)算得到 功率因數(shù)則根據(jù)系統(tǒng)需要設(shè)計(jì)成1。實(shí)際電機(jī)的功率因數(shù)不可能為1，但在增加了無(wú)功補(bǔ)償電容后，在額定負(fù)載情況下其功率因數(shù)基本為1。,金風(fēng)1.5兆瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī),發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)件總成,性能簡(jiǎn)介：旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)部件，內(nèi)部安裝磁鋼。定子鐵