发电机转速及范围简述

发电机额定转速是其在额定功率运行时的转速。用r/min表示。

根据发电机额定转速的不同，风力发电机组可以分为如下几种。

1.应用异步发电机的风力发电机组

如定速、多态定速和双馈等机型，均采用异步发电机。根据电机学的理论，当异步电机接入频率恒定的电网上时，由定子三相绕组中电流产生的旋转磁场的同步转速决定于电网的频率和电机绕组的极对数，三者的关系为

式中 n₁——同步转速，单位为r/min；

f₁——电网频率，单位为Hz；

p——发电机绕组的极对数。

由式（5-5）可求得，4极电机同步转速为1500r/min，6极电机同步转速为1000r/min。异步电机中旋转磁场和转子之间的相对转速为Δn=n₁-n，相对转速与同步转速的比值称为异步电机的转差率，用s表示，即

当异步发电机的转子在风力机的拖动下，以高于同步转速旋转时（n＞n₁），电机运行在发电状态，电机中的电磁转矩为制动转矩，阻碍电机旋转，此时发电机需从外部吸收无功电流建立磁场（如由电容提供无功电流），而将从风力机中获得的机械能转化为电能提供给电网。此时电机的转差率为负值，一般其绝对值在2％～5％之间，并网运行的较大容量异步发电机的转子转速一般在（1～1.05）n₁之间。(www.xing528.com)

定桨距风力发电机组普遍采用双速发电机，分别设计成4极和6极。一般6极发电机的额定功率设计成4极发电机的1/4到1/5。例如1MW风力发电机组设计成6极200kW和4极1MW。

应用“优化转差”异步发电机，转子转速一般在（1±10％）n₁之间变化。

应用双馈式发电机，转子转速一般在（1±30％）n₁之间变化。

2.应用低速发电机的风力发电机组

直驱型风力发电机组应用多极同步风力发电机可以在低速下运行。由于采用全功率变流器，发电机转子变速范围为50％（约为10～20r/min）。

3.应用中速发电机（“半直驱”）的风力发电机组

“半直驱”型风力发电机组齿轮箱增速比约为1∶10，发电机转子变速范围约为40～150r/min。