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维曼机电设备有限公司


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永磁直驱式风力发电机的工作原理   导语。今天是金直驱永磁机组的又一新成员1.5vp机组发布的日子,希望大家能够给这个新成员多些支持和鼓励。那么趁此机会,小编也自行恶补一下直驱永磁风电机组的一些工作原理,在这里与大家分享,和小编一样不了解的童鞋们也默默的学习下吧!   1、直驱永磁风电机组原理   对于现在国内国外大型水平轴风力发电机组,有双馈机和永磁直驱发电机。 永磁直驱发电机顾名思义是在传动链中不含有增速齿轮箱。 总所周知,一般发电机要并网必须满足相位、幅频、周期同步。而我国电网频率为50hz这就表示发电机要发出50hz的交流电。学过电机的都知道。转速、磁极对数、与频率是有关系的n=60f/p。 所以当极对数恒定时,发电机的转速是一定的。所以一般双馈风机的发电机额定转速为1800r/min。而叶轮转速一般在十几转每分。这就需要在叶轮与发电机之间加入增速箱。而永磁直驱发电机是增加磁极对数从而使得电机的额定转速下降,这样就不需要增速齿轮箱,故名直驱。   2、直驱永磁技术趋势   对于永磁直驱发电机的磁极部分是用钕铁硼的永磁磁极,原料为稀土。 风轮吸收风能转化为机械能通过主轴传递给发电机发电,发出的电通过全功率变流器之后过升压变压器上网。风力发电机也在逐步的永磁化。采用永磁风力发电机,不仅可以提高发电机的效率,而且能在增大电机容量的同时,减少体积,并且因为发电机采用了永磁结构,省去了电刷和集电环等易耗机械部件,提高了系统的可靠性,这也是风电发电机的发展趋势之一。风力机的直驱化也是当前的一个热点趋势。   3、直驱永磁技术可靠性   直驱式风力发电机可以直接与风轮相连,增加了系统的稳定性,同时增大了电机的体积和设计制造以及控制的难度。直驱型风力发电系统是采用风轮直接驱动多极低速永磁同步发电机发电,通过功率变换电路将电能转换后并入电网,相对于双馈型发电系统,直驱式发电机采用较多的极对数,使得在转速较低时,发电机定子电压输出频率仍然比较高,完全可以在电机的额定等级下工作,并且其定子输出电压通过变流器后再和电网相接,定子频率变化并不会影响电网频率。在直驱风力发电系统中风机与发电机直接耦合,省去了传统风力发电系统中齿轮箱这一部件,减少了发电机的维护工作,并且降低了噪音。另外其不需要电励磁装置,具有重量轻、效率高、可靠性好的优点。直驱永磁发电机采用全功率的交-直-交变频技术,与电网隔离,具有低电压穿越能力,对电网友好。




柴油发电机组的基本原理和结构 柴油机驱动发电机运转,将柴油的能量转化为电能,根据其用途的不同,可分为陆用柴油发电机组及船用柴油发电机组;如果按品牌的不同,可分为国产柴油发电机组和进口柴油发电机组; 按转速不同,可分为低速发电机组和高速发电机组。 基本原理 柴油机驱动发电机运转,将柴油的能量转化为电能。在柴油机汽缸内,经过空气弗列加滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油充分混合,在活塞上行的挤压下,体积缩小,温度迅速升高,达到柴油的燃点。柴油被点燃,混合气体剧烈燃烧,体积迅速膨胀,推动活塞下行, 称为‘作功’。各汽缸按一定顺序依次作功,作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量,从而带动曲轴旋转。将无刷同步交流发电机与柴油机曲轴同轴安装,就可以利用柴油机的旋转带动发电机的转子,利用‘电磁感应’原理,发电机就会输出感应电动势,经闭合的负载回路就能产生电流。这里只描述发电机组基本的工作原理。要想得到可使用的、稳定的电力输出,还需要一系列的柴油机和发电机控制、保护器件和回路。


结构分析 一台普通型柴油发电机组主要由柴油机、发电机以及控制系统三部分组成,柴油机和发电机有两种连接方式,一为柔性连接,即用连轴器把两部分对接起来,二为刚性连接,用高强度螺栓 将发电机钢性连接片和柴油机飞 连接而成,目前市场上的柴油发电机组使用刚性连接的比较 多一些,柴油机和发电机连接好之后安装在公共底架上,然后配上各种起保护作用的传感器,如 水温传感器,通过这些传感器,直观地把柴油机的运行状态显示给操作员,而且有了这些传感器, 就可以设定一个上限,当达到或超过这个限定值的时候控制系统会预先报警,这个时候如果操作 员没有采取措施,控制系统会自动将机组停掉,柴油发电机组就是采取这种方式起自我保护作用 的。传感器起接收和反馈各种信息的作用,真正显示这些数据和执行保护功能的是柴油发电机组 的控制系统,控制屏一般安装在发电机上,称为背包式控制屏,也有部分是独立一个屏放置在操 作室内,称为分体式控制屏,控制屏通过电缆和发电机以及传感器连接,分别显示电参数和柴油 机运行参数。此外 发电机组还有底盘、联轴器、散热器、燃油箱 有的还装设有消声器和外罩。



本溪柴油发电机组的PT供油系的基本原理 燃油从油箱流经滤清器被齿轮泵所吸入,从齿轮泵排出的燃油压力约为980kPa左右,然后经过PT泵内部的稳压器、调速器、节流阀(油门)、断流阀(停车阀)后,离开PT泵组合体,大部分经供油管分别进入左排或右排缸的燃油歧管中,每个气缸盖上都钻有燃油通道,使燃油从燃油歧管进入喷油器。 喷油器由凸轮驱动机构所控制,按顺序定时地把燃油喷入气缸丽,喷油器中其余的燃油通过钻在气缸盖上与进油通道相平行的另一条回流通道经燃油回油歧管,返回PT泵的进油一侧。 PT型供油系统调节供油量所依据的基本原理是:液体通过某一通道的流量是与液体的压力、允许通过的诶时间和通道的阻力(通道的断面尺寸)成比例。在通过时间的阻力不变情况下,流量与压力成正比;在压力与阻力不变时,流量与允许通过的时间也成正比;若压力与时间不变,则流量与阻力成反比。这实质上是由流体力学龙岗基本方程式所导出的必然结论。 作为单一喷油器来说,其入口处的量孔断面尺寸是经选定而不变的。那么,油量仅与压力和喷油时间成正比,所以可称为PT供油系。另外,喷油凸轮形状也是不变的。以角度计无论转速然后变化,所经历的角度是不变的,但以时间计则燃油进入时间是变化的,随转速升高而变短,使喷油量减少。在此情况下,如果还要保持供油量不变,则必须由PT燃油泵来提高喷油器的进油压力,以补偿由时间缩短对供油量得影响。所以PT燃油泵的输油压力是同时随发动机负荷和转速而变化的,这就是利用压力、时间来控制循环供油量得基本道理。基于上述原理构成了整个PT型供油系。该系统中,值得重讨论的部分是PT泵、喷油器和冒烟限制器。

康明斯本溪柴油发电机组的耗量特性 在满足电力网络负荷平衡的前提下,本溪柴油发电机组 负荷分配指的是通过有计划的安排各个本溪柴油发电机组的出力,使得整体的柴油的消耗油量变得小,让成本达到少,进而提升整个发电厂的效率与收益。本溪柴油发电机组一般是通过在气缸中燃烧柴油,然后借助转化的爆炸动力来推动柴油机的运作,本溪柴油发电机再带动与其相关联的发电机发电,完成整个电力生产环节。因为本溪柴油发电机的做功的数量很大程度上取决于燃油消耗的数量,而本溪柴油发电机的进气量又规定了本溪柴油发电机组出力的大小,由于负荷时刻在波动,为了保证康明斯本溪柴油发电机组在任何时刻达到经济工况,必须对康明斯本溪柴油发电机组的动力特性进行准确的模拟。即确定康明斯本溪柴油发电机组的耗油量特性。 本溪柴油发电机组发出的功率,与本溪柴油发电机组消耗的柴油等的关系形成本溪柴油发电机组的耗油量特性曲线。而本溪柴油发电机组的这一曲线是电力本溪柴油发电机组 负荷分配问题的基本参数,终结果与耗油量特性曲线的正确率有密切的关系。因此在负荷优化分配中,通过分析计算得到本溪柴油发电机组的耗油量特性是必不可少的步骤。 研究本溪柴油发电机组的耗油量特性的参数,必须先对火力电本溪柴油发电机组的参数进行全面了解,单元本溪柴油发电机组的燃油的使用量B与发电机有功功率P之间的关系比较复杂,主要取决于本溪柴油发电机组本身的特点,同时还受到所处环境温度,水介质温度,大气压等因素影响。康明斯本溪柴油发电机组由于其自身特点,其启动过程耗时较长,由此有时连续优化过程中需要考虑本溪柴油发电机组的启停成本;本溪柴油发电机组在低负荷状态下,为了保证锅炉燃油的稳定燃烧需要进行投油稳燃。如果综合考虑这些成本,会使得本溪柴油发电机组的燃油耗油量B与出力P之间的关系和规律变得难以分析。限于篇幅,本文只讨论康明斯本溪柴油发电机组在稳定负荷下的耗油量特性关系,即不考虑本溪柴油发电机组的启停成本,但是对于本溪柴油发电机组的出力范围进行考虑,可有效避免本溪柴油发电机组在低出力工况下运行。这些简化并不影响结论的正确性。 此时,单元本溪柴油发电机组的耗油量特性可以表示为: B=F(P) 式中B为燃油消耗油量,即每小时燃油的标准柴油耗油量(单位:t/h);P为发电机有功功率(单位:MW)。


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发电机为什么能发电? 发电机原理及构造——发电机的励磁系统 众所周知,同步发电机要用直流电流励磁。在以往的他励式同步发电机中,其直流电流是有附设的直流励磁机供给。直流励磁机是一种带机械换向器的旋转电枢式交流发电机。其多相闭合电枢绕组切割定子磁场产生了多相交流电,由于机械换向器和电刷组成的整流系统的整流作用,在电刷上获得了直流电,再通过另一套电刷,滑块系统将获得的直流输送到同步发电机的转子,励磁绕组去励磁,因此直流励磁机的换向器原则上是一个整流器,显然可以用一组硅二节管取代,而功率半导体器件的发展提供了这个条件。将半导体元件与发电机的轴固结在一起转动,则可取消换向器、滑块等滑动接触部分、利用二极管换成直流电流。直流送给转子励磁、绕组励磁。这就是无刷系统。 下面我们以典型的几种不同发电机励磁系统,介绍它的工作原理。 一、相复励励磁原理 由线形电抗器DK把电枢绕组抽头电压移相约90°、和电流互感器LH提供的电压几何叠加,经过桥式整流器ZL整流,供给发电机励磁绕组。负载时由电流互感器LH供给所需的复励电流,进行电流补偿,由线形电抗器DK移相进行相位补偿。 二、三次谐波原理 对一般发电机来源,我们需要的是工频正弦波,称为基波,比基波高的正弦波都称为谐波、其中三次谐波的含量 ,在谐波发电机定子槽中,安放有主绕组和谐波励磁绕组(s1、s2),而这个绕组之间没有电的联系。谐波绕组将绕组中150HZ谐波感应出来,经过ZL桥式整流器整流,送到主发电机转子绕组LE中进行励磁。 三、可控硅直接励磁原理 可控硅直接励磁是采用可控硅整流器直接将发电机输出的任一相一部分能量,经整流后送入励磁绕组去的励磁方式,它是由自动电压调节器(AVR),控制可控硅的导通角来调节励磁电流大小而维持发电机端电压的稳定。 四、无刷励磁原理 无刷励磁主要用于西门子、斯坦福、利莱等无刷发电机。它是利用交流励磁机,其定子上的剩磁或 磁铁(带永磁机)建立电压,该交流电压经旋转整流起整流后,送入主发电机的励磁绕组,使发电机建压。自动电压调节器(AVR)能根据输出电压的微小偏差迅速地减小或增加励磁电流,维持发电机的所设定电压近似不变


为什么本溪柴油发电机不能长时间空载 如果低于额定功率50%的情况下运行时,本溪柴油发电机组机油消耗加大、柴油机容易结炭、增大故障率、缩短大修周期。 本溪柴油发电机组空载运行时间一般不能超过5分钟。 一般3分钟热机,再把转速升到额定转速,电压稳定即可带载。发电机组应该至少带载30%以上运行,以保证发动机达到正常运行需要的工作温度,使各配合间隙达到 ,避免烧机油,减少积碳,杜绝缸套的早期磨损,延长发动机使用寿命。 本溪柴油发电机启动成功后空载电压400V,频率50HZ,三相电压平衡无大偏差。电压偏离400V太大,频率低于47HZ或者高于52HZ应对本溪柴油发电机进行检查维修方可进行负载运行;散热器内冷却液应在饱和状态,冷却液的温度在60摄氏以上可以合闸带负载,运行负载应该从小负载慢慢增加规律操作。




发电机电压过低的原因及检修方法 1、本溪柴油发动机转速太低。 调整本溪柴油发动机转速至额定值。 2、励磁回路电阻过大。 减小磁场变阻器的电阻以加大励磁电流。对于半导体励磁发电机应检查附加绕组接头是否断线或接错等 3、励磁机电刷不在中性线位置,或弹簧压力过小。 将电刷调至正确位置,更换电刷,调整弹簧压力。 4、有部分整流二极管被击穿。 检查、更换被击穿的二极管。 5、定子绕组或励磁绕组中有短路或接地故障。 检查故障,予以清除。 6、电刷接触面太小,压力不足,接触不良。 如果由于换向器表面不光引起,可在低速下,用砂布磨光换向器表面,或调整弹簧压力。 发电机电压过高的原因及检修方法 1、转速过高。 减小水轮机导水翼开度,降低转速。 2、分流电抗器铁芯气隙过大。 改变电抗器铁芯垫片厚度,调整气隙。 3、磁场变阻器短路;调压失灵。 找出短路点,予以消除。   4、发电机事故飞车。   紧急停机进行事故处理。 轴承温升过高的原因及检修方法 1、润滑油不干净。 更换润滑油。 2、轴弯曲,中心线不准。 重新找中心。 3、轴承中滚珠或滚柱损坏。 更换新轴承。 4、基础螺丝松动。 拧紧基础螺丝。 5、润滑油使用时间过长,未更换。 洗净轴承,更换润滑油。 发电机振荡失步的特征表现及处理方法 一、发电机振荡失步的特征 (1)定子电流超出正常值,电流表指针将激烈地撞挡。 (2)定子电压表的指针将快速摆动。 (3)有功功率表指针在表盘整个刻度盘上摆动。 (4)转子电流表指针在正常值附近快速摆动。 (5)发电机发出鸣叫声,且叫声的变化与仪表指针的摆动频率相对应。 (6)其他并列运行的发电机的仪表也有相应的摆动 二、发电机振荡失步的时处理方法 发电机振荡失去同步时,值班人员应注意:  1、要通过增加励磁电流来产生恢复同步的条件; 2、要适当地调整该机的负荷,以帮助恢复同步; 3、当整个电厂与系统失去同步时,该电厂的所有发电机都将发生振荡,除设法增加每台发电机的励磁电流外,在无法恢复同步的情况下,为使发电机免遭持续电流的损害,应按规程规定,在2分钟后将电厂与系统解列。


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