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风力发电机基本参数解析

时间:2023-06-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:而额定功率PN是指在规定的额定情况下,发电机输出的有功功率,单位为kW或MW。额定电压UN是指在额定运行时发电机定子的线电压,单位为V或kV。额定功率因数cosφN是指发电机在额定运行时的功率因数。利用式和式中的功率成分来计算发电机的效率为

风力发电机基本参数解析

1.风力电机的额定值

(1)额定容量SN和额定功率PN额定容量SN是指出线端的额定视在功率,单位为kVA或MVA。而额定功率PN是指在规定的额定情况下,发电机输出的有功功率,单位为kW或MW。

(2)额定电压UN是指在额定运行时发电机定子的线电压,单位为V或kV。

(3)额定电流IN是指在额定运行时流过定子的线电流,单位为A。

(4)额定功率因数cosφN是指发电机在额定运行时的功率因数。

(5)额定效率ηN是指发电机在额定运行时的效率。

上述额定值之间的关系为

每台感应发电机上都有一个铭牌,铭牌上标明了上述额定值。除额定值外,铭牌上还标有额定频率、额定转速等。

2.发电机的效率

要详细了解发电机的效率,就必须考虑各种各样的损耗功率,下面给出了异步发电机功率平衡特性的模型。

式中 Pem——定子和转子之间通过气隙传递的电磁功率;

Pe1——电功率

PCu1——三相电机的定子铜耗,PCu1=3R1I21;(www.xing528.com)

PFe——三相电机的定子铁耗;

Pm——机械功率;

s——转差率

PaddPfw——分别是摩擦损耗和转子空气动力损耗。

可以通过图1-20所示的Sankey图来表示上面讨论的损耗功率和总功率的关系。在所有的损耗功率中,PCu1PCu2(转子绕组的焦耳热损耗,且有PCu2=|sPem,已含在式(1-14)的相关项中)和Padd是与负载有关的损耗,PFePfw则是与负载无关的损耗。

图1-20 异步发电机的Sankey图

a)电动机模式 b)发电机模式

用同样的角度考虑,发电机产生的转矩也可以被分为气隙转矩Me和摩擦转矩Mfw。气隙转矩Me与气隙功率有关。

式中 Ωm——转子机械角速度

Mm——机械转矩。

利用式(1-13)和式(1-14)中的功率成分来计算发电机的效率为

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