异步发电机_2011.12.04.ppt

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1、国电联合动力技术（宜兴）异步发电机(YIXING)COMPANYLTD1DOCID:Presentation20120801_v01AsynchronousGenerator国电联合动力技术（宜兴）有限公司GUODIANUNITEDPOWERTECHNOLOGY(YIXING)COMPANYLTD.目录Content2内容介绍GeneralInformation一、异步发电机AsynchronousGenerator二、双馈发电机Doubly-FedGenerator三、日常维护注意事项RoutineMaintenancePrecautions

2、一、异步发电机AsynchronousGenerator3同步发电机定义：转子转速与定子旋转磁场的转速相同的交流发电机包括：汽轮发电机、水轮发电机、柴油发电机、永磁直驱发电机(半直驱高速永磁)异步发电机定义：利用定子与转子间气隙旋转磁场与转子绕组中感应电流相互作用的一种交流发电机包括：笼鼠发电机、双馈发电机。一、异步发电机1.1异步发电机基本原理4基本原理：电机运行时可逆的，异步电机既可以作电动机运行，又可以作发电机运行。当定子外加电压作电动机运行时，转速n总是低于气隙旋转磁场的转速ns，即n＜ns，这时电机中产生的电磁转矩与转向相同。若电机空

3、载运行，并外加一个驱动转矩使转速等于同步转速（即n=ns）时，由于旋转磁场与转子间没有相对运动，电机的电磁功率为零，定子电流纯粹为激磁电流，定子从电网吸收的功率用于克服定子铜耗和铁耗，转子上的驱动功率则用于克服风耗和轴承损耗。若继续增大驱动转矩，转子的转速将高于同步转速（n＞ns），此时转子导体切割旋转磁场的方向就与n＜ns时相反，因而转子感应电势的方向就与n＜ns时相反，转子电流的有功分量随之反向。在电网电压不变的情况下，为了维护气隙主磁通的数值，转子电流有功量的反向。于是，电机由电动机过渡到发电机状态。1.1异步发电机基本原理51.2异步电

4、机有三种运行状态S<0，n＞nsS＞1,n＜00＜S＜1,0＜n＜ns三种运行状态异步电机转差率S：ns:同步转速n:转子转速发电机状态电动机状态电磁制动状态1.2异步电机有三种运行状态6发电机每一线圈中的感应电势为1.2异步电机有三种运行状态7等值电路1.2异步电机有三种运行状态8有功功率及无功功率计算计算发电机发出的有功功率及吸收的感性无功功率激磁回路与转子回路的并联阻抗为输入阻抗发电机输出的电流发电机输出的有功功率发电机吸收的感性无功功率1.2异步电机有三种运行状态9单机运行的异步发电机称为自励异步发电机。这种自励异步发电机必须在定子绕组

5、的端点上并接适当的电容器，利用电容来供给异步发电机的励磁电流从而使异步发电机建立起电压，并在气隙中产生旋转磁场。只要异步发电机的转子有剩磁存在，当原动机带动转子旋转后，转子的剩磁磁通φ就会切割定子绕组，并在定子绕组中感应出剩磁电势。通过定子绕组产生的磁势和剩磁磁通φ方向相同，该电势又使流过电容器的电流增加，周而复始，导致电机中的磁通增大，从而使定子绕组中的电势不断增高，最终使发电机的空载电压达到稳定值。自励异步发电机的基本电路1.3自励异步发电机1.3自励异步发电机1.4并网异步发电机10异步发电机接入电网极为简单，只要将转子拖到尽可能接近同

6、步转速，并且转向和定子磁场旋转方向一致即可并入电网。也就是先把旋转的异步电机的定子绕组并联在电网上，然后再把转速n调到异步机的同步转速以上，便可向电网输出电压、频率与电网完全一致的电力。定子绕组的电势和频率取决于电网的电压和频率，并在异步发电机接入电网时自动的建立起来。必须特别注意，由于发电机从它所联接的电网获得励磁，所以，异步发电机输向电网的电流频率和它自身的转差率无关。并网运行时，需从电网吸收滞后的无功功率以产生旋转磁场。异步发电机并网运行的优点是接入电网时不需要整步，运行中不会发生振荡，而这些却是同步发电机经常遇到的困难。当发生短路时，除

7、瞬时的短路电流外，不会有大的短路稳定电流，因为此时异步发电机将失去励磁。增加转速，就增加输出给电网的电流、功率。由于需从电网吸收滞后的无功功率以产生旋转磁场，这就恶化了电网的功率因数，使电网无功不足，影响了电压的稳定性。因此，必须给电网并联适当的电容以补偿无功。1.4并网异步发电机11异步发电机的视在功率Ps由有功功率Pa和无功功率Qa合成。功率因数cosφ：为了提高异步发电机的功率因数，通常采用发电机并联电容器以补偿无功功率的办法，可以达到减少异步发电机从电网吸收的无功功率的目的。Pa—有功功率，KWQa—无功功率，KVarPs—视在功率，K

8、VAQc—电容器容量，Kvarφ—功率因数角并联电容补偿无功1.4并网异步发电机12发电机与电网不存在直接耦合，发电机发出的电压或频率跟随风力机的变化