永磁同步風(fēng)力發(fā)電機的原理和前景 　　我國風(fēng)能資源非常豐富，可開發(fā)的風(fēng)能潛力巨大。根據(jù)相關(guān)資料顯示，我國陸地風(fēng)能資源可開發(fā)量大約有23.8億千瓦，海上風(fēng)能資源可開發(fā)量約2億千瓦。我國風(fēng)能資源比較集中，“三北”地區(qū)（華北、東北和西北）以及東南沿海地區(qū)、沿海島嶼潛在風(fēng)能資源開發(fā)量約占全國的80%.風(fēng)能資源與煤炭資源的地理分布具有較高的重合度，與電力負(fù)荷則呈逆向分布。 “十三五”時期，我國風(fēng)力發(fā)電機裝機容量占發(fā)電機總?cè)萘勘壤龑⑦M(jìn)一步加大，出于電網(wǎng)考慮，風(fēng)力發(fā)電機組必須在“低電壓穿越”保障下“御風(fēng)而行”。根據(jù) 發(fā)改委能源研究所有關(guān)人士透露，2020年陸地風(fēng)電的成本將與煤電持平，之后風(fēng)電將逐步脫離 補貼，“降低成本”也成為風(fēng)電行業(yè)未來發(fā)展面臨的新的“瓶頸”。揚州市引江發(fā)電設(shè)備有限公司成功推出2.5MW高速永磁同步風(fēng)力發(fā)電機，實現(xiàn)了發(fā)電機低成本制造，使機組極易實現(xiàn)低電壓穿越，在國內(nèi)處于技術(shù)領(lǐng)先水平。 永磁同步風(fēng)力發(fā)電機由于機械損耗小、運行效率高、維護(hù)成本低等優(yōu)點成為繼雙饋感應(yīng)風(fēng)電機組之后的又一重要風(fēng)力發(fā)電機型受到社會廣泛關(guān)注，并逐漸開始投入使用。永磁同步風(fēng)力發(fā)電機主要由風(fēng)力機、永磁同步發(fā)動機、變頻器和變壓器組成。 （1）基本原理 永磁同步風(fēng)力發(fā)電的基本原理，就是利用風(fēng)力帶動風(fēng)力機葉片旋轉(zhuǎn)，拖動永磁同步發(fā)電機的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)發(fā)電。永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和籠型變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)類似，只是所采用的發(fā)電機為永磁式發(fā)電機，轉(zhuǎn)子為永磁式結(jié)構(gòu)，不需外部提供勵磁電源，提高了效率。它的變頻恒速控制是在定子回路中實現(xiàn)的，把永磁同步發(fā)電機的變頻的交流電通過變頻器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娋W(wǎng)同頻的交流電，實現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電的并網(wǎng)，因此變頻器的容量與系統(tǒng)的額定容量相同。 （2）技術(shù)特點 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和更新，由于永磁材料性能和電力電子裝置的改善，永磁同步發(fā)電機已變得越來越具吸引力了。 采用永磁同步發(fā)電機的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)具有以下特點：1）永磁同步發(fā)電機系統(tǒng)不需要勵磁裝置，具有重量輕、效率高、功率因數(shù)高、可靠性好等優(yōu)點；2）變速運行范圍寬，即可超同步運行也可以亞同步運行；3）轉(zhuǎn)子無勵磁繞組，磁極結(jié)構(gòu)簡單、變頻器容量小，可以做成多極電機；4）同步轉(zhuǎn)速降低，使風(fēng)輪機和永磁發(fā)電機可直接耦合，省去了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的齒輪增速箱，減小了發(fā)電機的維護(hù)工作并降低噪聲，使直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機系統(tǒng)。 （3）適用場合 1）在電力供應(yīng)匱乏、交通不便、燃料短缺，但是風(fēng)力資源豐富的地區(qū)，可以解決部分用電問題，如為高速公路照明設(shè)備提供電源等；2）在單機容量比較小的風(fēng)場，永磁同步發(fā)電系統(tǒng)能夠并網(wǎng)發(fā)電；3）為農(nóng)村、牧區(qū)、邊防哨所、氣象臺站等偏遠(yuǎn)、負(fù)載較輕的用戶，提供電力。

發(fā)電機的電氣原理及機械特性 　　發(fā)電機發(fā)展至今，各種類功能層出不窮。是在發(fā)電機行業(yè)較為有代表性的。下面就說說發(fā)電機的電氣原理及機械特性。 　　電機繞組和電氣性能：所有的發(fā)電機繞組都是2/3節(jié)距繞制，能有效地電壓的三次和3的倍數(shù)次諧波，(第3，第9，第15……)，是不間斷供電設(shè)備等非線性負(fù)載的 設(shè)計。與電網(wǎng)并聯(lián)時，2/3節(jié)距結(jié)構(gòu)抑制了有時較大的線圈節(jié)距會產(chǎn)生的過大的中線電流。一個完全連續(xù)的阻尼繞組減少了發(fā)電機并聯(lián)運行時的振蕩。這種2/3節(jié)距、且極和齒都經(jīng)過了仔細(xì)精選的繞組匹配抑制了輸出電壓的波形畸變。 　　電機絕緣和浸漆：絕緣等級是“H”級。所有繞制的零部件都是用專門研制的材料并采用特殊的工藝浸漆的，為發(fā)電機在惡劣環(huán)境中運行提供保障。專門開發(fā)的樹脂基材料為線圈和各旋轉(zhuǎn)部件提供了高加工強度和高機械強度。 　　干擾：THF（如BS EN60034—1所定義）小于2%。TIF（如NEMA Mgl - 22）所定義）小于50。 　　過載能力：陸用發(fā)電機可以每12小時過載110%運行1小時。 　　無線電干擾：無刷裝置和高質(zhì)量的AVR確保無線電傳送時干擾很小，滿足BSEN61000-6標(biāo)準(zhǔn)要求。如果需要的話，可另外提供抗無線電干擾抑制器( RFI)。接線端子和接線盒：標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)電機是三相，并可對引至接線端子的12個接線頭重接，接線端子安裝在發(fā)電機非驅(qū)動端的出線板上。茌鋼板制成的出線盒內(nèi)有AVR，并具有足夠空間讓用戶布線。為易于操作，面板為拆卸式面板。 　　機械特性 　　軸和鍵：所有發(fā)電機轉(zhuǎn)子都經(jīng)動平衡校驗，校驗振動比BS6861第1部分第2 5級中規(guī)定的小值還要低。雙支點發(fā)電機帶半鍵校動平衡。 　　空氣過濾器：作為任選件，可在發(fā)電機上裝備空氣過濾器，但額定值下降5%。 我們建議所有安裝空氣過濾器的電機加裝定子繞組高溫報警裝置。 　　防護(hù)等級：所有發(fā)電機都滿足IP23標(biāo)準(zhǔn)防護(hù)等級作為可選項可以向客戶提供IP44空冷防護(hù)的發(fā)電機，但建議所有IP44發(fā)電機加裝定子繞組高溫報警裝置。 　　過濾接套和聯(lián)軸器：發(fā)電機都具有單支點和雙支點兩種結(jié)構(gòu)。接套和盤片聯(lián)軸器符合SAE標(biāo)準(zhǔn)，可以和所有帶SAE標(biāo)準(zhǔn)接口的柴油機配套。 　　海拔和環(huán)境溫度：所有陸用發(fā)電機的額定功率均指海拔不超過1000米，環(huán)境溫度小于40℃時的功率。若海拔超過1000米，每升高500米，功率下降3%; 海拔超過4000米時，請咨詢工廠。環(huán)境溫度超過40℃時，每上升5℃，電機功率下降3%;當(dāng)環(huán)境溫度超過60℃時，請和工廠聯(lián)系并咨詢

柴油發(fā)電機組的活塞環(huán)作用與使用條件 由于柴油發(fā)電機組某些活塞裙部膨脹槽的位置和頂部形狀不對稱或偏置銷座等原因，使柴油發(fā)電機的活塞安裝時有一定的方向。為了防止錯裝，這種活塞頂面上一般都有方向標(biāo)記。 1、活塞環(huán)的分類與功用：按照公用活塞環(huán)可分為氣環(huán)和油環(huán)兩類 （1）氣環(huán)也叫壓縮環(huán)，用來密封活塞與氣缸壁的間隙，防止氣缸內(nèi)的氣體竄入曲軸箱，以及將活塞頭部的熱量傳給氣缸壁為活塞散熱。另外還可起到刮油、布油等輔助作用，一般發(fā)電機組每個活塞裝有2-3道氣環(huán)。 （2）油環(huán)，用來將氣缸壁上過量的潤滑油刮回油底殼去，防止進(jìn)入燃燒室，以及為氣缸壁均勻布油。另為也起密封作用，一般發(fā)電機組有1-2道油環(huán)。 近年來隨著發(fā)電機組轉(zhuǎn)速的提高，活塞環(huán)的數(shù)目日趨減少，新發(fā)電機組多為兩道氣環(huán)一道油環(huán)。這樣不僅減小了摩擦損失，還降低了活塞的高度，從而降低了發(fā)電機組的高度。 2、工作條件 活塞環(huán)是在高溫、高壓、高速和潤滑困難的條件下工作的。柴油發(fā)電機的活塞環(huán)的運動情況很復(fù)雜，不僅和缸壁間有相對高速的滑動摩擦，還有與環(huán)槽側(cè)面的上下撞擊，以及由于環(huán)的徑向張縮而產(chǎn)生的與環(huán)槽側(cè)面相對的摩擦。因此，活塞環(huán)的磨損是柴油發(fā)電機組中磨損快的零件之一。另外，高溫?zé)嶝?fù)荷不僅使環(huán)的耐磨性下降，而且往往是彈性力下降的主要原因。上述惡劣條件對 道氣環(huán)來說嚴(yán)重，因而其彈力下降和磨損的速度快。 3、材料與表明處理 根據(jù)活塞環(huán)的功用與工作條件，要求環(huán)的材料應(yīng)具有好的耐熱性、導(dǎo)熱性、耐磨性、磨合性、任性和足夠的彈性等。一般活塞環(huán)多用優(yōu)質(zhì)灰鑄鐵、球墨鑄鐵或合金鑄鐵制造。 因為活塞環(huán)槽側(cè)面的磨損往往是活塞早期磨損的主要原因，其外表面多進(jìn)行鍍鉻處理。這樣使氣缸、活塞特別是活塞環(huán)的壽命大大提高。 4、間隙 發(fā)電機組工作時，活塞和活塞環(huán)都會發(fā)生膨脹。因此，活塞在氣缸內(nèi)應(yīng)有開口間隙，與環(huán)槽間應(yīng)有側(cè)隙和背隙。