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永磁同步风力发电机的原理和前景   我国风能资源非常丰富,可开发的风能潜力巨大。根据相关资料显示,我国陆地风能资源可开发量大约有23.8亿千瓦,海上风能资源可开发量约2亿千瓦。我国风能资源比较集中,“三北”地区(华北、东北和西北)以及东南沿海地区、沿海岛屿潜在风能资源开发量约占全国的80%.风能资源与煤炭资源的地理分布具有较高的重合度,与电力负荷则呈逆向分布。 “十三五”时期,我国风力发电机装机容量占发电机总容量比例将进一步加大,出于电网安全考虑,风力发电机组必须在“低电压穿越”保障下“御风而行”。根据 发改委能源研究所有关人士透露,2020年陆地风电的成本将与煤电持平,之后风电将逐步脱离 补贴,“降低成本”也成为风电行业未来发展面临的新的“瓶颈”。扬州市引江发电设备有限公司成功推出2.5MW高速永磁同步风力发电机,实现了发电机低成本制造,使机组极易实现低电压穿越,在国内处于技术领先水平。 永磁同步风力发电机由于机械损耗小、运行效率高、维护成本低等优点成为继双馈感应风电机组之后的又一重要风力发电机型受到社会广泛关注,并逐渐开始投入使用。永磁同步风力发电机主要由风力机、永磁同步发动机、变频器和变压器组成。 (1)基本原理 永磁同步风力发电的基本原理,就是利用风力带动风力机叶片旋转,拖动永磁同步发电机的转子旋转,实现发电。永磁同步风力发电系统和笼型变速恒频风力发电系统类似,只是所采用的发电机为永磁式发电机,转子为永磁式结构,不需外部提供励磁电源,提高了效率。它的变频恒速控制是在定子回路中实现的,把永磁同步发电机的变频的交流电通过变频器转变为电网同频的交流电,实现风力发电的并网,因此变频器的容量与系统的额定容量相同。 (2)技术特点 随着科学技术的发展和更新,由于永磁材料性能和电力电子装置的改善,永磁同步发电机已变得越来越具吸引力了。 采用永磁同步发电机的风力发电系统具有以下特点:1)永磁同步发电机系统不需要励磁装置,具有重量轻、效率高、功率因数高、可靠性好等优点;2)变速运行范围宽,即可超同步运行也可以亚同步运行;3)转子无励磁绕组,磁极结构简单、变频器容量小,可以做成多极电机;4)同步转速降低,使风轮机和永磁发电机可直接耦合,省去了风力发电系统中的齿轮增速箱,减小了发电机的维护工作并降低噪声,使直驱永磁风力发电机系统。 (3)适用场合 1)在电力供应匮乏、交通不便、燃料短缺,但是风力资源丰富的地区,可以解决部分用电问题,如为高速公路照明设备提供电源等;2)在单机容量比较小的风场,永磁同步发电系统能够高效并网发电;3)为农村、牧区、边防哨所、气象台站等偏远、负载较轻的用户,提供电力。



什么问题导致发电机散热器损坏 (1)故障现象 某部一车用C系列康明斯柴油机,行驶过程中发现冷却液温度过高,经检查发现冷却液过少,添加到规定值后,继续行驶。半小时以后,水温又偏高,停车检查时,冷却液又减少了。检查发现散热器下部有漏水现象,对其进行焊接后,试机发现冷却液温度正常,冷却液也没有过量减少现象。但是该车高速行驶过后,又出现散热器漏水和冷却液温度过高的现象。 (2)故障查找分析 显然,这起冷却液温度过高的故障是由于散热器中冷却液泄漏导致的,而散热器芯屡次破损可能是由于质量较差或者是冷却系统压力过高造成的。经过检查,排除了 种原因。接下来查找压力的来源。如果是气缸内的高压气体进入散热器,那么柴油机工作时,散热器内应有较多水泡逸出,因此旋掉散热器盖后开机,没有发现异常现象。 检查散热器盖上的空气一蒸汽阀,检查发现蒸汽阀被异物卡死。 为了防止冷却液溅出,散热器的加水口平时用散热器盖盖住。但是由于柴油机工作后温度升高,冷却液会产生水蒸气,从而使冷却系统的气压升高,如果冷却系统完全封闭,可能会胀裂散热器的芯子。因此,通常在散热器盖内安装空气—蒸汽阀。空气一蒸汽阀主要由蒸汽阀、空气阀和蒸汽排出管等部分组成。 柴油机正常工作时,蒸汽阀2和空气阀3均因弹簧的压力处于关闭,将冷却系统和大气隔开,防止水蒸气溢出,使冷却系统的压力稍高于大气的压力,从而提高冷却液的沸点,增大散热器与空气间的温差,提高了散热器的散热能力,这对于在高原和热带工作的柴油机更为有利。当冷却系统内压过高时,蒸汽阀2被蒸汽压开,经蒸汽排出管1排出一部分水蒸气,使其内压降低,保护了散热器芯不至于被过高的内压胀裂。当冷却系统内压过低时,空气阀3被大气压力压开,外界空气经蒸汽排出管1进入散热器中,防止散热器的冷却液管被大气压力压瘪,因弹簧的预紧力不同,蒸汽阀和空气阀的开启压力也不同。一般蒸汽阀在散热器内压力比大气压力高出20~30kPa时开启。由于空气蒸汽阀的自动调压作用,闭式水冷系统的沸点较高,当冷却系统内蒸汽压力保持在130kPa时,水的沸点可提高到108℃,这使柴油机机与空气间的温差增大,提高了散热能力和对气候条件的适应性,同时减少了冷却液的消耗。故目前散热器上普遍采用空气蒸汽阀。 可知,当蒸汽阀无法开启,冷却系统内部压力过高时,会导致散热器芯损坏。 在柴油机的使用过程中,如果需要打开散热器盖进行检査,必须使冷却液温度低于50℃,否则就会出现的冷却液向外喷射而被烫伤的现象。 (3)故障排除 焊接散热器并更换散热器盖总成后,故障排除。


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