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双馈异步电机及逆变器应用技术分析

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:通过使用逆变器,双馈异步电机可以向转子回路中输入或者提取能量。双馈异步电机可以变速工作,不过需要容量大概为总装机容量1/3,许用速度上下限比值为2∶1的逆变器。如果要在电气孤立系统中使用异步电机作为发电机,那么它的磁化无功功率必须被严格调控。由于机械结构的限制,电机的磁极对数很难超过4对,速度变比有限。

双馈异步电机及逆变器应用技术分析

比较本章中讨论的各种电机,可以得出以下结论:

1)异步电机,特别是笼型异步电机,既便宜,又结实耐用。如果使用笼型异步电机的风力发电机直接连入电网,它消耗的无功功率由电网来提供。使用笼型式异步电机的风力机多为定速风力机,为了扩展使用风速范围、提高风能利用率,往往通过改变电机的磁极对数来获得第二个额定工作转速(丹麦型设计),两个额定转速比通常为3∶2。

当使用绕线转子异步电机时,转差率可以通过静态Kramer系统来实现串级调节。使用这种调节方法的电机叫做双馈异步电机。通过使用逆变器,双馈异步电机可以向转子回路中输入或者提取能量。双馈异步电机可以变速工作,不过需要容量大概为总装机容量1/3,许用速度上下限比值为2∶1的逆变器。

如果要在电气孤立系统中使用异步电机作为发电机,那么它的磁化无功功率必须被严格调控。这种无功功率调控一般通过自适应逆变器来实现。

由于机械结构的限制,电机的磁极对数很难超过4对,速度变比有限。因此即使可调速异步电机也无法抛开齿轮变速器而独立工作在风力发电机当中。(www.xing528.com)

2)同步电机的磁通是通过永磁体或者励磁绕组来产生的。如果使用励磁绕组,电机的无功功率和定子端电压都可以随意调节而不依赖于电路中的负载大小。这种类似于理想电源的特性使得同步电机特别适合用在电气孤立系统当中。

如果在变速风力机上使用同步电机,那么必须采用逆变器把电机和电网完全隔离开,100%的功率都要通过逆变器来传送。

同步电机可以安装多对磁极,因而可以用在直驱型风力发电机上。如果引入其他特殊结构,磁极距还能做得更小。

[1]原书图3-6a有误,已更正。——译者注

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